Войти

Союз композитов: мощность двигателей для авиации повышена в два раза

2195
3
+4
Источник изображения: Фото: Getty Images/fotoVoyager

Новая модель роторно-поршневого двигателя (РПД), созданного российскими учеными, по мощности в два раза превышает все подобные устройства. Двигатель позволит повысить грузоподъемность небольших летательных аппаратов — как беспилотных, так и управляемых. Установка таких РПД возможна на уже существующие машины без модернизации конструкции. Зарубежных аналогов устройству нет. Проект поддержан Фондом перспективных исследований.

Новая модель роторно-поршневого двигателя (РПД), созданного российскими учеными, по мощности в два раза превышает все подобные устройства. Двигатель позволит повысить грузоподъемность небольших летательных аппаратов — как беспилотных, так и управляемых. Установка таких РПД возможна на уже существующие машины без модернизации конструкции. Зарубежных аналогов устройству нет. Проект поддержан Фондом перспективных исследований.

РПД был изобретен еще в 1950-х годах. Он весит в полтора-два раза меньше, чем обычный поршневой двигатель с такой же мощностью. И в этом его преимущество. А недостатком до недавнего времени была быстрая изнашиваемость в силу особенностей конструкции.

Ученые из Центрального института авиационного моторостроения им. П.И. Баранова решили проблему, создав РПД на основе материалов нового поколения — интеркерамоматричных и металлокерамоматричных композитов. Работа велась в рамках совместного проекта Фонда перспективных исследований и Института им. П.И. Баранова.

— Композиты были применены в разных элементах двигателя, — рассказывает руководитель проекта Фонда перспективных исследований Сергей Маркин. — Согласно результатам испытаний, износ этих элементов пренебрежительно мал. Все они сохранили свою работоспособность, подтвердив возможность и перспективность применения композиционных материалов для изготовления наиболее нагруженных и проблемных элементов РПД.

Помимо применения композитов, в новой модели использованы и другие инновационные технические решения. В частности, в двигателе есть специально разработанная для РПД система турбонаддува с охлаждением воздуха. Это благотворно влияет на долговечность и надежность устройства. Часть элементов системы турбонаддува изготовлена с помощью технологий 3D-печати с применением отечественного сырья. Также практически с нуля разработана электронная система управления двигателем.

Благодаря всем этим решениям удалось примерно вдвое повысить мощность двигателя по сравнению с ранее разрабатывавшимися в России РПД.

Однако мощность — не единственная важная характеристика двигателя. Одним из значимых параметров является экономичный расход топлива. По сообщению разработчиков, удельный расход топлива на созданном РПД не превышает 217 г на лошадиную силу в час (по расчетам "Известий", это 295 г на 1 кВт).

— Для лучших современных поршневых двигателей примерно той же мощности расход топлива составляет 200 г на 1 кВт вырабатываемой мощности, и тут даже новый РПД им явно проигрывает, — поясняет заведующий кафедрой поршневых двигателей МГТУ им. Н.Э. Баумана Владимир Марков. — Зато несомненное преимущество роторного двигателя перед поршневым в размерах — он в два-три раза компактнее. Однако это превосходство частично нивелируется необходимостью установки на самолет с РПД топливного бака большего размера.

Пока разработчики планируют применять созданные небольшие РПД для легкой авиации — как беспилотников, так и управляемых аппаратов. РПД в составе гибридных силовых установок с двумя видами двигателей можно будет использовать как на гражданских, так и на военных летательных аппаратах. По сообщению разработчиков, примененные технические решения позволят повысить грузоподъемность летательных аппаратов. Важно, что установка таких двигателей возможна на уже существующие машины без модернизации конструкции и задействованных в работе самолета систем.

— Действительно, роторно-поршневые двигатели по сравнению с поршневыми обладают рядом преимуществ, — рассказал эксперт в области беспилотных систем Денис Федутинов. — Среди них, к примеру, высокая удельная мощность и меньшие вибрации и габариты, а в целом — большая простота конструкции. Если разработчикам удастся достичь таких же хороших результатов по расходу топлива и ресурсу РПД, как и у обычных поршневых, то это сделает данный двигатель востребованным на рынке для использования на БПЛА.

В конце февраля 2019 года опытный образец успешно прошел испытания по определению технических характеристик. По мнению разработчиков, создание отечественного РПД с высоким ресурсом и надежностью может послужить серьезным стимулом для развития в России авиации общего назначения и содействовать восстановлению отечественного двигателестроительного сектора.

Права на данный материал принадлежат
Материал размещён правообладателем в открытом доступе
  • В новости упоминаются
Страны
Проекты
3 комментария
№1
20.05.2019 11:19
Ну если теоретическое доказательство дало результаты , то хорошо бы примерить и практику. Замените материал конструкции поршневого двигателя М-14 на композиты и увидим практический выигрыш.Да , да тот самый двигатель, которым оснащён самолёт с картинки. Или доказательства будут исключительно на базе новейшей конструкции двигателя , невиданного до сего дня?
0
Сообщить
№2
20.05.2019 12:56
Цитата
Если разработчикам удастся достичь таких же хороших результатов по расходу топлива и ресурсу РПД, как и у обычных поршневых, то это сделает данный двигатель востребованным на рынке для использования на БПЛА.
А есть такой шанс?

Цитата
По сообщению разработчиков, удельный расход топлива на созданном РПД не превышает 217 г на лошадиную силу в час (по расчетам "Известий", это 295 г на 1 кВт).

— Для лучших современных поршневых двигателей примерно той же мощности расход топлива составляет 200 г на 1 кВт вырабатываемой мощности, и тут даже новый РПД им явно проигрывает, — поясняет заведующий кафедрой поршневых двигателей МГТУ им. Н.Э. Баумана Владимир Марков. — Зато несомненное преимущество роторного двигателя перед поршневым в размерах — он в два-три раза компактнее. Однако это превосходство частично нивелируется необходимостью установки на самолет с РПД топливного бака большего размера.
Плюсы в габаритах двигателя как-то растворяются на фоне проигрыша в экономичности. Стоимость эксплуатации ведь очень важна. От Ту-144, "Конкордов" ведь отказались во многом из-за дороговизны эксплуатации.
0
Сообщить
№3
20.05.2019 21:29
Цитата, Враг сообщ. №2
Плюсы в габаритах двигателя как-то растворяются на фоне проигрыша в экономичности.
В цитате не только про экономичность. Там же написано, что решая задачу снижения веса двигателя, они имеют "лёгкий побочный эффект" - увеличение веса  бака с топливом.  То есть, минус (снижение экономичности есть),  а вот есть ли плюс (снижение веса) - это вопрос)))) Ведь нужно учесть увеличение веса топлива (и самого бака!).
0
Сообщить
Хотите оставить комментарий? Зарегистрируйтесь и/или Войдите и общайтесь!
ПОДПИСКА НА НОВОСТИ
Ежедневная рассылка новостей ВПК на электронный почтовый ящик
  • Разделы новостей
  • Обсуждаемое
    Обновить
  • 03.10 23:09
  • 10722
Без кнута и пряника. Россия лишила Америку привычных рычагов влияния
  • 03.10 22:00
  • 0
Комментарий к "В России назвали способное обнулить ракеты Tomahawk оружие"
  • 03.10 20:25
  • 2
Депутат допустил использование лошадей на СВО
  • 03.10 19:03
  • 1
В России назвали способное обнулить ракеты Tomahawk оружие
  • 03.10 17:37
  • 0
ОДКБ: События в регионе
  • 03.10 07:11
  • 0
О технических аспектах авиационно-ракетного удара по Крымскому мосту.
  • 03.10 04:57
  • 1528
Корпорация "Иркут" до конца 2018 года поставит ВКС РФ более 30 истребителей Су-30СМ
  • 03.10 01:30
  • 3
"Украинцы любят сюрпризы". На Западе заговорили о крупном наступлении на Крым
  • 03.10 00:15
  • 2
ВКС России получили пятую в 2025 году партию истребителей Су-35С
  • 02.10 23:04
  • 0
Комментарий к "Противник неожиданно обеспокоен: ВС РФ практически перестали использовать танки"
  • 02.10 19:34
  • 3
Российские БМПТ получили «теннисную сетку» для защиты от дронов
  • 02.10 16:46
  • 1
На Западе прокомментировали российский МиГ-29 в Иране
  • 02.10 16:01
  • 1
Противник неожиданно обеспокоен: ВС РФ практически перестали использовать танки
  • 02.10 15:37
  • 1
Украина просит у США новое «супероружие»
  • 02.10 05:37
  • 0
Комментарий к "Трамп предал Украину — ситуация изменится, лишь если он проявит жесткость к Путину (Politico, США)"