Двигатель Для Сла

В чем интерес?

Зададимся вопросом: "Почему на Западе считают правилом хорошего тона выставлять авиационные версии автомобильных и мотоциклетных двигателей?" Интерес, вероятно, обусловлен следующим:

- для производителей авиадвигателей - возможностью с минимальными затратами поставить на рынок уже зарекомендовавший себя в эксплуатации двигатель с широкой сетью сервисного обслуживания (снабжение запасными частями, ремонт, диагностика );

- для фирмы-разработчика базового варианта - прекрасной рекламой применения основной продукции (двигателей автомобилей и мотоциклов) в авиационной сфере, накоплением положительного опыта эксплуатации своего изделия в более жестких и ответственных условиях;

- для потенциального покупателя - выбором для авиатехники двигателя, положительные свойства которого он знает не по наслышке, что также немаловажно, более низким ценовым факторам и возможностью беспроблемного сервисного обслуживания.

А у нас? Почему постоянно присутствует интерес к возможности применения автодвигателей в авиации?

Вначале проанализируем спектр применяемых двигателей на СЛА и разобъем их на характерные группы.

В первую очередь, это авиадвигатели таких известных фирм как Rotax, G-Hirth. Затем двигатель снегохода "Буран" РМ3-640. Далее - немногочисленное ассорти из бывших в употреблении (БУ) двигателей иномарок VW, Subaru, CZ и др. Не так уж редко встречаются и моторы отечественной автотехники - мотоциклов "Урал", "Днепр", автомобилей - ВАЗ, ЗАЗ, ГАЗ. Лодочные двигатели сейчас практически не встречаются. И последняя группа - двигатели отечественных разработок для СЛА, выпускаемых некоторыми предприятиями мелкими сериями и на заказ.

Итак, Rotax, Hirth и другие, специально спроектированные авиадвигатели для ULA, могут себе позволить приобрести авиалюбители, имеющие возможность выложить за них несколько тысяч долларов, любители, для которых на первом месте при приобретении стоят престиж, мировая репутация фирмы в производстве первоклассной продукции. И эти двигатели, безусловно, таких денег стоят. Другое дело, массовыми они у нас ещё долго не смогут стать в силу экономических обстоятельств. И если на Западе говорят: "Авиалюбительство - увлечение состоятельных людей", - имея в виду, что за приобретение, содержание, поддержание квалификации, различные виды услуг, страховки и так далее нужно выкладывать значительные суммы, которые, к тому же, в том обществе характеризуют и степень ответственности человека, то СНГовский фанат неба направит свой пытливый ум на поиск других, более приемлемых путей, чтобы летать не только во сне.

Другая группа - бывшие в эксплуатации двигатели иномарок, в основном VW и Subaru. Они привлекают в первую очередь незначительной ценой и весьма эффективными эксплуатационными свойствами (классическая компоновка VW на автожире в безредукторном исполнении хорошо видна в фильме "Безумный Макс-2"). Но до первого капитального ремонта. Владелец, скорее всего, через некоторое время вынужден будет совершить познавательную экскурсию в фирменный сервис-центр, где его ждет жестокое разочарование. Например, капитальный ремонт двигателя VW на станции техобслуживания "Фольксваген-Гедон" стоит порядка 5000 DM. Учитывая, кроме этого, затраты на дооборудование (редуктор), доработки (узлы крепления к мотораме и т.п.), приобретение каких-то оригинальных, фирменных запчастей в процессе эксплуатации, затраты на дорогие эксплуатационные материалы, рекомендованные фирмой-изготовителем (высокооктановый неэтилированный бензин, масла высоких групп), эти двигатели уверенно становятся в один ряд с Rotax и Hirth. Попытки самостоятельного ремонта путем приспособления колец и вкладышей, к примеру, от двигателя автомобиля ГАЗ-24, расточка цилиндров у “дяди Васи” (здесь, оказывается, нужно оборудование для плосковершинного хонингования или платохонингования), самостоятельные регулировки и конструктивные изменения сводят на нет все мечты о высокой надежности и ресурсе двигателя.

Без "Бурана" нет романа

Теперь о трудяге - двигателе снегохода “Буран” РМЗ-640, до сих пор верой и правдой служащем его владельцам. Накоплен большой опыт его эксплуатации, повышения надежности и мощности. Только один перечень отработанных мероприятий в этом направлении займет много места - это дополнительные продувочные каналы, изменение в разумных пределах фаз газодинамического процесса, лепестковые клапаны (прекрасно доработал к РМЗ-640 клапаны ППК-ДС-4-50 от Ковровского спортивного мотоцикла для мотобола дельталетчик из Нижневартовска А.А.Филиппов), карбюраторы с цилиндрическим золотником, эффективные резонаторы на входе и выходе, повышение эффективности воздушного охлаждения путем изменения схемы обдува и производительности, применение жидкостного охлаждения, дублированного зажигания, редукторов с более высокими степенями редукции 1:3 и более для применения с ВВ больших диаметров с высоким КПД и загрузкой двигателя на щадящих режимах.

двигатель для слаВсе терпит "Буран", но улучшается энтузиастами в одиночку, обмена опытом по технологии доработок практически никакого, видимо, из-за соблюдения коммерческих интересов, а если кто и пожелал бы обменяться, так нет, к сожалению, в "АОН"е рубрики “Идеи, эксперименты, опыт”, где можно было бы публиковать интересные технические решения (мы публикуем все, что присылают читатели, но ни одного письма с информацией о доработках "Бурана" пока не было, дело не в рубрике, а в инициативе авторов, прим. ред.). Пора, наверное, организовывать "Клуб любителей "Бурана".

В настоящее время работоспособность двигателей, находящихся в эксплуатации, поддерживается в основном за счёт закупки запчастей и самостоятельного ремонта. Существенным недостатком, осложняющим эксплуатацию этого типа двигателя, можно считать слабую распространённость запчастей - в наших южных краях их достать невозможно, надо ехать в Рыбинск. К недостаткам также можно отнести отсутствие методической литературы по эксплуатации, ремонту и обслуживанию двигателя. За прошедший отрезок времени (5 лет) я не знаю ни одного авиасамодельщика, который купил бы новый "Буран-Авиа" ("коробка" РМЗ-640 по запчастям стоит раз в 7 дешевле "Буран-Авиа" - вот основная причина сборки из "KITов", а качество сборки и доводки зависит, конечно, от навыков, опыта и возможностей конкретного человека). Да и производители СЛА в настоящее время в своей продукции "Буран-Авиа" практически не применяют. Но всё-таки, думаю, этот двигатель для завода не убыточен. Во-первых, нереализованные авиадвигатели всегда можно установить на базовую продукцию, во-вторых, опыт разработки, выпуска и эксплуатации "Буран-Авиа" в какой-то мере положительно повлиял на прогресс (хотя бы тем, что показал - мощность в 28 л.с. для современного конкурентоспособного снегохода - архаична). И уже имеются модификации и новые разработки двигателей для снегоходов в 45 л.с. с жидкостным охлаждением, более качественными импортными комплектующими ("Мото" 1/99), испытана новая адаптивная система зажигания (изделие БЗМ и АСУД - информация в "КиЯ" 2(168)/99), которая дала очень хорошие результаты.

Появятся ли отечественные авиационные двигатели для СЛА?

Позволю себе ещё раз уйти несколько в сторону от основной темы.

РМЗ-640 "Буран-Авиа" мог бы стать первым отечественным двухтактным двигателем для СЛА, сертифицированным для экспериментальных ЛА, в силу особенностей и возможностей основного производства Рыбинского моторостроительного завода. Но это, наверное, сложный процесс, требующий заинтересованности и налаживания связей между производителями снегоходов и основным производством.

двигатель для слаА вот Воронежский завод авиадвигателей имеет исторические прецеденты производства авиадвигателей для легкомоторной авиации, но в настоящее время, насколько известно, продвижения в этом направлении нет (если не считать двухтактного двигателя М 18-02, о котором сейчас, к сожалению, ничего неизвестно). А ведь еще 65 лет тому назад был разработан и испытывался на прекрасном пилотажном СЛА, самолете Г-22 Грибовского, опытный воронежский двигатель: четырехцилиндровый, рядный, воздушного охлаждения, низкооборотный, безредукторный, мощностью 65 л.с. и массой " 60 кг. ("МК" 9/79). Кроме того, известен двигатель М-23: трехцилиндровая звезда воздушного охлаждения, 65 л.с. в 1934г. устанавливался на самолете САМ-6 бис. А еще был двигатель АИ-4В (конструкции А.Г.Ивченко): четырехцилиндровый оппозит с воздушным принудительным охлаждением, разработанный для вертолета Ка-10 в 1949 г. (Шавров В.Б. “История конструкций самолетов в ССР 1938-1950 годы”). А если возвратиться к этим отработанным конструкциям, да на базе современных технологий. Эксплуатируется же у нас в Ростове на дельталете у Виталия Селинского двухцилиндровый вариант "Вальтер Минор" “Прага” с одноименной авиетки выпуска 35 годов: оппозит воздушного охлаждения, четырехтактный, длинноходовый, безредукторный, 2700 об./мин. Р = 45 л.с. масса около 55 кг. Дельталет с ним показывает выдающиеся качества. Есть еще и четырехцилиндровый вариант “Праги” ("МК" 6/90). двигатель для слаИ, главное, фирма Lom Praha продолжает выпускать такие двигатели в современном варианте (обложка чехословацкого журнала "Letectvi+Kosmonautika" 18-12/8). Жаль, в “Крыльях мира 98/99” информации о “Прагах” нет, так же как и об интересных двухтактниках американской фирмы “Колбо Корп”, относящихся к разряду экстремальных - их удельная масса достигает 0,23, тогда как у представленных в каталоге самых лёгких двигателях итальянской фирмы Zansoterra Motor она не превышает 0,375.

двигатель для слаСправедливости ради следует сказать, что сертифицированные авиационные двигатели для СЛА и легких ЛА у нас скоро будут. Это разработки СКБ роторно-поршневых двигателей ОАО “АвтоВАЗ”, в настоящее время (по информации разработчика) проходящие сертификацию: двухсекционный ВАЗ-416 Р = 150-160 л.с. и трехсекционный ВАЗ-426 Р = 210-240 л.с. (разработка односекционного двигателя ВАЗ-1187 мощностью 45 л.с. пока приостановлена). Техническую информацию о них можно найти в Internet на сервере ОАО “АвтоВАЗ”. Но массовыми они, наверное, еще долго у любителей не будут (а может, фирма такую цель и не преследует, ведь известно, что под эти двигатели специально проектируются некоторые типы авиатехники, например, самолёт "Леший") ("Крылья Родины" 2-3/92). И дело не столько в малом опыте эксплуатации РПД в авиации (у нас ВАЗ-1187 испытывался на дельталетах), степени отработанности конструкции двигатель для сла(в разделе “Engines” каталога “Крылья мира” 98/99 приведены авиационные РПД AG 50R, AG 100R фирмы Mid West Engines и LCR-407 SGti, LCR-814 SGti, Twingpack фирмы Wankel Rotary GMbh), требованиях специальной ремонтной базы из-за их уникальности, сколько в ожидаемой цене - из статьи “Две премьеры, и такие разные…” ("За рулем" 12/97) по разнице цен “Самар” обычных и с РПД следует, что цена двухсекционного автомобильного двигателя составит порядка 3-3,5 тыс.$, а о цене сертифицированной авиационной версии можно только догадываться. Аналогию по цене, конечно, можно провести, хотя у нас, может быть, другие законы ценообразования, но я приведу цены в долларах двигателей фирмы Mid West Engines: двигатель для слаодносекционный LCR-407 SGti - 6360$, двухсекционный LCR-8М SGti - 8950$, четырехсекционный Twingpack - 23650$. В связи со сказанным об РПД интересна была бы информация от разработчика: "Чем достигнуты высокий ресурс и надёжность их двигателей, ведь существует мнение о том, что технологий, позволяющих достигнуть высоких эксплуатационных свойств роторно-поршневых двигателей в ХХ веке пока не существует?".

двигатель для слаТеперь о разделе “Новые авиационные двигатели для СЛА отечественной разработки”. К сожалению, я располагаю справочником-бюллетенем “Малая авиация” (издание “Информавиа” от апреля 1997 г.) и информация, приведенная в нем, на сегодняшний день, возможно, устарела. Но факт остается фактом - эти двигатели широкого распространения на нашем рынке не нашли. Из 13-ти производителей авиадвигателей для СЛА только АТП ТОО “Авиатор” (Ижевск), двигатель ДШ-700, Казанское моторостроительное ПО, двигатель “Такт-797” (дельталет с этим двигателем дошел и до Ростовской области), и НПК “Диалектик”, двигатель “Мажор-580”, проводят целенаправленную политику продвижения своих двигателей на рынок - информация о них, рекламные материалы периодически появляются в СМИ. Некоторые прекратили выпуск в связи с трудностью сбыта (Самара, АО “Моторостроитель”, двигатель П-032МР), другие - АО “АвтоВАЗ” свернули программу очень достойных РПД ВАЗ-1187, 1188 в связи с прекращением финансирования заказчиком. Об остальных на практике, в общем-то, ничего и не слышно. Безусловно, среди этих двигателей есть достаточно отработанные, созданные с применением методов компьютерного проектирования (основные принципы подхода к вопросам создания ДВС для СЛА прекрасно изложены в статье В.Новосельцева “Выбираем мотор для СЛА” в "МК" 11-12/1989). Предприятия, выпускающие их, имеют специализированную технологическую базу и большую историю разработки подобной продукции (например, легкий двигатель НАМИ - трехцилиндровая звезда воздушного охлаждения, 65 л.с. на авиетке А.Яковлева АИР-1. Историческая справка - очень сильное средство в рекламе продукции. Ведь используют же в рекламе двигателей ULA G-Hirth факт производства до войны и в войну мощных многоцилиндровых поршневых двигателей для военной авиации, подобие которых лёгким двигателям весьма условно). Новые двигатели наших производителей способны были бы создать достойную конкуренцию Rotax и Hirth, но пренебрежение к науке под названием "Маркетинг", отсутствие изучения предполагаемого рынка сбыта, прогнозирования его сыграло свою негативную роль. Да и самоуверенная установка цен на свою продукцию (некоторые от 2500$ до 6000$ ) кого угодно может отвратить от желания интересоваться этой продукцией. Эта цена была бы объяснима, если бы в конструкции были применены новые, особенно дорогие технологии и материалы, а так ведь двигатели строятся в большинстве своём на основе деталей и узлов уже существующих, чаще всего мотоциклетных ДВС.

Отечественные конверсии мотоциклетных двигателей

Поговорим об отечественных мотоциклетных и автомобильных двигателях, приемлемых на любительской авиационной технике.

Отечественные мотоциклетные двигатели. Выше я уже говорил о двигателях иномарок. В статье “Почему летают мотоциклы” ("За рулем" 9/97) отмечается, что высокие динамические и скоростные качества мотоциклов определяются не столько высоким соотношением мощность-полная масса, сколько тем, что современные мотоциклетные моторы по вкладу в конструкцию последних достижений научно-технического прогресса и высоких технологий намного превосходят автомобильные. Отсюда и мотоциклетный двигатель почти как авиационный - та же малая удельная масса, работа на повышенных режимах, те же высокие требования к надёжности. Но, к большому сожалению, это мало касается наших, отечественных моторов. Тем не менее, летательным аппаратам, в которых применялись двигатели "Днепров" и "Уралов", несть числа. История любительского авиастроения издавна, с послевоенных сороковых годов, базировалась на них. Справедливости ради следует отметить, что и выбора-то особого не было. Основной недостаток - низкая надёжность, невозможность длительной работы на максимальных оборотах, малый ресурс. Но у них есть и достоинство, особо ценное для авиасамодельщиков - широкое распространение техники с этими двигателями, доступность запчастей, высокая ремонтопригодность в условиях обычной мастерской, возможность форсирования и доработок. Но, вероятно, вскоре знак "-" (недостатки) поменяется на знак "+" (высокие эксплуатационные и технические показатели). Ирбитский мотоциклетный завод начал выпускать, мне кажется, интересный двигатель ИМЗ 8.106: четырехтактный, карбюраторный, оппозитный двухцилиндровый, V=825 см3, воздушного охлаждения - 45 л.с. (на А-76), масса 56 кг ("Мото" 6/96). Также есть двигатель с объемом 950 см3, Р = 64 л.с при 6400 об./мин и с объёмом 750 см.куб, Р = 45 л.с. (на АИ-93). Есть модификации верхнеклапанные (экспериментальные), с жидкостным охлаждением. Интересен двухтактный карбюраторный одноцилиндровый двигатель с лепестковым клапаном на выпуске, жидкостного охлаждения, Р=80 л.с. И, главное, применение новых комплектующих, революционно повышающих надежность и ресурс работы цилиндров с керамическим напылением ("МОТО" 2/99), кованные поршни, импортные кольца и карбюраторы с постоянным разряжением (диафрагменные). И всё это подразумевает высокую степень унификации, взаимозаменяемости и возможности модернизации базового варианта двигателя. К сожалению, невозможно найти источники информации с анализом результатов эксплуатации ЛА с двигателями от тяжелых мотоциклов. А ведь заводские модификации "Днепр-Авиа" и "Урал-авиа" имелись.

Отечественные и зарубежные автомобильные конверсии

И следующая группа двигателей, из-за которой, собственно, и весь сыр-бор - отечественные автомобильные двигатели, конвертированные в авиационные.

История их так же седа, как и сама авиация, хотя братья Райт изначально для своего ЛА специально спроектировали двигатель. В нашем Отечестве в свое время, в 30-е годы, была даже компания: автомобильный двигатель на самолет! В итоге на самолете УПО-22 А.А.Смолина (1940 г.) - переделанный автомобильный двигатель МВ-4 мощностью 80 л.с (Шавров В.Б. "История конструкций самолетов в СССР"), конвертированные автодвигатели ГАЗ-А - 46,5 л.с. (1934 г.), ГАЗ-М-60 - 56 л.с. ГАЗ-11 - 97 л.с. При этом разработчики исходили из посылки, что автомобильный двигатель будет стоить в 5-6 раз дешевле авиационного соответствующей мощности ("МК" 10/81). Но поставленной задачи компания в те годы не добилась - сказались все же высокая удельная масса автодвигателей и ограниченный выбор из имеющейся номенклатуры.

двигатель для слаВ современной истории авиалюбителями продолжается поиск оптимальных вариантов и есть примеры очень удачных способов решения проблемы. Это, прежде всего, двигатель ВАЗ-2103 на вертолете "Горняк", ВАЗ-2106 на ЯК-12, двигатели ЗАЗ на различных самолетах, появилась авиационная версия двигателя ЗМЗ-4062.10 (от автомобиля "Волга") на экранолёте "Иволга-2" ("АОН" 6/99). Есть информация об успешном применении двигателя ВАЗ-2108 на дельталете в Ставрополе. Всерьёз над доработкой двигателя ВАЗ-2108 применительно к СЛА, по сообщению Александра Иревлина, работают авиасамодельщики в Тольятти. Вот об этом двигателе хотелось бы поговорить подробнее, так как в его конструкции заложены ресурсы, способные сделать его, на мой взгляд, отличным авиационным двигателем для СЛА. Прежде всего, ВАЗ-2108 - это современный, самый легкий (96 кг с навесным оборудованием, без КПП, с маховиком), с высоким ресурсом (

900 м/часов при 6000-6200 об./мин.), надежный двигатель из семейства жигулевских. Мощность карбюраторного варианта (75 л.с. при 5600 об./мин. 1500 см/3), вполне достаточна для большинства решаемых задач СЛА.

Но если в авиации мы медлим, то судолюбители уже разработали и подготовили к производству прекрасный лодочный двигатель на базе ВАЗ-2108. К сожалению, не имею возможности пересказать статью главного конструктора О.Лобусова, г.Днепропетровск, в "Катерах и Яхтах" N№ 3-4(166) 1998/99 г. "Взвейтесь "Соколы" орлами…". Но в вкратце, двигатель получился практически авиационным - система смазки с сухим картером, каждый цилиндр оборудован отдельным диафрагменным карбюратором, резонансный наддув, электронная система зажигания со статическим (без механики) распределением искры по цилиндрам. Модификация с объемом 1500 см3 имеет мощность 90 л.с. Масса с дедвуйдом (реверс-редуктор, система подвески, масляная емкость с маслом) - 100 кг. В пользу авиационного двигателя также говорит тот факт, что 20-часовые стендовые и 10-часовые ходовые испытания двигатель прошел успешно, а лодочный двигатель предполагает основной режим эксплуатации на повышенных относительно автомобильного режимах. До авиационного недостает только 2-х свечей на цилиндр (головка позволяет, с небольшими доработками, разместить две свечи на цилиндр с диаметром резьбовой части 12 мм типа NGK DCPR7E или, лучше, с диаметром 10 мм типа NGK CR7HS), дублированной системы зажигания с электронной системой регулирования угла опережения зажигания. Впрочем, такое резервирование систем двигателя на сегодняшний день неактуально в виду большой надежности современной электроники. Кроме того, не помешает некоторое облегчение конструкции - исключение маховика (его роль успешно выполнит деревянный, массивный ВВ), использование облегченных типов стартера (например, от "Опель-Вектры" выпусков после 1995 г.) и генератора. А применение блока цилиндров из легких сплавов (на ВАЗе работы по алюминиевому блоку цилиндров ведутся в рамках опытно-конструкторских работ, ожидаемое освоение производства - 2002 год по информации ВАЗ) обещает снижение веса двигателя за счет блока цилиндров на 15 кг. Эти мероприятия позволят, видимо, довести массу двигателя до 80 кг и обеспечить удельную массу на уровне 0,7, что вполне приемлемо для авиационного двигателя с жидкостным охлаждением (но, тем не менее, повышенный вес потребует усиления и конструкционных доработок, например, тележки дельталёта, для гашения кинетической энергии заднерасположенного двигателя в аварийных ситуациях и уменьшения тем самым вероятности травмирования пилота и пассажира).

Близкий по компоновке и характеристикам двигатель FIAT SAX 86, фирмы JEOF s.r.l. весит 82 кг. Двигатель SUZUKI 1300GS фирмы Raven Rotorcraft - 77 кг, двигатель Avio Skoda фирмы ULM Enqeneerinq - 87 кг. Еще большее снижение массы предполагает перевод двигателя на основное воздушное охлаждение (дополнительное - жидкостное охлаждение головки цилиндров и охлаждение масла через радиатор). Здесь основной проблемой может стать подбор цилиндров. Например: цилиндр Rotax-912 с никосиловым покрытием имеет ход поршня 61 мм как у модификации ВАЗ-21081 объемом 1100 см3, но таких диаметров поршней - 79,5 мм - у наших двигателей ВАЗ нет, кроме ВАЗ 2105 - 79,4 мм, 3-ий ремонтный размер (не знаю, какой диаметр цилиндра у новой модификации R-912ULS с большим объемом (98 л.с, 5800 об/мин, информация о нем в "АОН" 2/99). Цилиндр "Урал " (объем 825 см3) имеет нужный диаметр 82 мм, но ход поршня отличается на 3 мм - 68 вместо 71 мм. Это я к тому, что экономически важно иметь готовую деталь, пусть покупную, но подходящую под стандартные комплектующие.

Ко всему прочему, возможен двухцилиндровый вариант на базе двигателя "Ока" ВАЗ-1111 со всеми предполагаемыми модернизациями, как и ВАЗ-2108. Двигатель "восьмерки" уважают и производители автозапчастей - в журнале "За рулем " можно найти множество материалов о новых тюнинговых запчастях для семейства двигателей 08 и 10, направленных на повышение надежности, ресурса, мощности, экономичности и других эксплуатационных свойств. Кстати, резервы форсирования у этого двигателя очень большие и так называемым "мягким" форсированием, без снижения ресурса занимаются некоторые специализированные фирмы. Например, в статье "Настройка" по-домашнему "("3а рулем" 4/98) описывается доводка двигателя фирмой Rach Racing (московская фирма). Применение коленвала с большим радиусом кривошипа (ход поршня увеличен до 74,8 мм) позволило увеличить объем двигателя до 1600 см3, а применённый оригинальный шкив зубчатого ремня (распредвала) позволяет очень точно устанавливать фазы газораспределения. Распредвал "Отингер" с измененными фазами и высотой подъема клапанов - 10,2 мм, впускные клапаны диаметром 39 мм, поршни диаметром 82 мм (по некоторым сведениям - 84 мм) немецкой фирмы "МАЛЕ". Дополнительно обработаны всасывающие и выпускные каналы, несколько изменена камера сгорания, улучшена настройка ЭСЗ, применены два сдвоенных диафрагменных карбюратора типа "Вебср". Все эти доработки (стоимостью, впрочем, 1950$) позволяют получить мощность 110-115 л.с. (при 6000 - 6200 об/мин). Варианты двигателей с непосредственным впрыском позволяют проводить гораздо большее форсирование, но это для спортивных машин, где на первом месте стоит максимально достижимая мощность в ущерб ресурсу (вспомним двигатели автомобилей Формулы 1, в те времена, когда был разрешен турбонаддув - при объёме 1600 см3 на максимальной мощности (1200 л.с.) ресурс составлял всего 15 мин!).

Для авиационной версии высокооборотного автодвигателя, наверное, важнейшей тюнинговой деталью, точнее, агрегатом, является редуктор, в идеале - интегрированный, совмещённый (изготовленный как одно целое) с блоком цилиндров, и функционально встроенные в редуктор стартер и генератор, с возможностью иметь различные передаточные отношения. Так же, исходя из низких весовых данных, перспективен редуктор с применением зубчатых ремней из кевлара В рассуждениях сторонников высокооборотного двигателя без редуктора ("АОН" 2/99, статья "Субару на дельталёте"), на мой взгляд, имеются два спорных отправных момента. Первый - дельталёту не нужны высокая динамика и приёмистость, зато на эксплуатационной "половинной" мощности достигается высокий ресурс двигателя. Ещё как нужна! Высокая приёмистость Rotаx-582 и настройка на большую балансировочную скорость (90 км/час) не однажды выручила моего товарища И.Галаса на ночных авиахимработах от столкновения с препятствиями (высоковольтные провода и реперная вышка). Второй довод - высокий ресурс и надёжность двигателя при загрузке на низких оборотах и богатой смеси проблематичен: неполное сгорание топлива, приводящее к его конденсации, оседанию в виде эмульсионных плёнок на стенках цилиндров, более низкие температуры относительно рабочих при работе на богатой смеси становятся причиной смывания масла со стенок цилиндра и его разжижению в картере, что в целом приводит к ухудшению условий смазки со всеми вытекающими последствиями. Так же в этом случае возникают хорошие условия для возникновения детонационного горения (кто из автомобилистов не знает, что при нагрузке на двигатель и резком открытии заслонки возникает детонация даже при рекомендованной по техническим условиям марке бензина). Эти недостатки несколько сглаживаются при работе на зимних сортах бензина, имеющих низкую температуру кипения концевой фракции (лучшая испаряемость бензина), и значительно, при применении в качестве топлива сжиженных и сжатых газов. Но кто видел ЛА с таким топливом? Высотные свойства не позволяют их применять в авиации. А оптимально загрузить двигатель с редуктором, я думаю, можно с помощью ВВ с автоматической регулировкой шага и даже, говорят, есть так называемые адаптирующиеся воздушные винты, у которых кроме шага изменяется в некоторых пределах и диаметр, причём очень точные и быстрые регулировки осуществляются по сигналам датчиков электроникой. Года три назад одни из изготовителей ВВ для СЛА в г.Таганроге говорили о планах разработки этого типа винтов, предвидя большую конкуренцию в реализации деревянных и пластиковых, но сейчас о развитии этой программы ничего не слышно. (Жаль, что обзора по такого рода ВВ нигде не найти, даже в "АОН"е. А смысл повысить эрудицию и направить творческий поиск наших авиалюбителей в этом направлении, наверное, есть - сколько же можно сберечь часов моторесурса, оптимизируя загрузку двигателя, сокращая долю неустановившихся режимов работы, если только электронный прибор контроля и регистрации режимов работы двигателя FLYDAT ("АОН" 9/98) позволяет увеличить межремонтный ресурс Rotax-912 на 60 моточасов!).

По материалам С.П.Коробецкого (г. Ростов на Дону)

Так я о том и говорил, у меня на химке пневмоходе такой двигатель отработал 1000часов, на зеркале цилиндров ещё следы хона видны, движок постоянно работал на оборотах 4500-6500, ниже потому что не упрёт пневму. Да подносились сальники КВ начали потеть, вот все проблеммы

а вот у меня мотор на восьмерке развалился на 59 тык после капремонта

мастер сказал - крайний износ трущихся поверхностей.

у меня всю дорогу лампочка масла загоралась на разных режимах

при сборке переточенного мотора, оказалось, что сильно помят поддон, маслоприемник от удара задран вверх и припечатан к поддону так что почти не может всасывать масло

проверял как восьмерка держит дорогу после приземления за трамплинчиком

еще товарищ один ездил на ней месяц без воздухана (вот идиот)

так что восьмиклапанник выдержит чЁ-хОш. главна - обороты побольше, на!

Двигатель VW на СЛА

Давайте попытаемся осознать, что нам надо от двигателя для СЛА? Каким он должен быть?

Начнем с самого простого. Мотор должен быть не просто нам по карману, он должен быть максимально дешевым. Идеальный вариант - дармовым. Идем на свалку, подбираем брошенные железяки, разбираем, заменяем, доводим и т. д. и т. п. Сомневающиеся и наиболее доверчивые могут поручить это сделать кому-то другому. Например солидной фирме, в которой работают знающие специалисты. Уверены, что они сделают хорошо. Мы вполне можем доверять авторам статей, касающихся приведения в летное состояние известных автомобильных моторов - б/у, разумеется.

Однако подобные действия очень напоминают историю о том, как сделать пистолет из шпингалета. Скажем ответ сразу. Единственной готовой деталью к пистолету является шпингалет, который станет бойком. Все остальное нужно будет изготавливать с нуля.

Так и мотор со свалки имеет некоторые детали, годные к производству. Остальное придется покупать, делать, дорабатывать. Как только мы ухватим этот кусочек сыра, обнаружим, что дальнейшие события развиваются уже в пределах мышеловки. И откупаться придется приличными деньгами.

Конечно, если ваши потребности ограничены аэродромными полетами по кругу несколько раз в году, то для вас удачный двигатель с разборки станет блестящим выходом. В конце концов, по Сеньке и шапка. Нужно только помнить о своих ограничениях.

Ну а если хочется чего-то большего, в калашный ряд например, то придется позолотить ручку. Вопрос только - кому и за что?

Из сказанного следуют названные ранее вопросы. Если мы платим приличные деньги, то обязаны понимать, за что именно.

Исторически сложилось так, что поначалу для СЛА требовался предельно легкий неприхотливый движок. Таковыми были двухтактные мотоциклетные. Имея малую мощность, воздушное охлаждение, они работали на пределе и быстро выходили из строя. Их высокие обороты вынуждали использовать воздушные винты малого диаметра, которые не могли развить достаточную тягу. Развитие СЛА потребовало немало крови и пота. Хотелось чего-то сильного и надежного. Эпохой было применение моторов от снегоходов. Их применяли во всем мире. Мы знаем "Буран" со своим РМЗ-640. Это была сила (до 30 л. с.!), но сомнительная надежность. Перегревался. На "Ротаксах" эту проблему решили нестандартно для авиации - сделали жидкостное охлаждение.

Таким образом, достаточно большой мощности достигли высокими оборотами, которые понизили редуктором, а проблему охлаждения - радиатором. Обратите внимание - в большой авиации, как правило, нет ни высоких оборотов, ни жидкостного охлаждения. А у нас в СЛА они есть. К этому привел исторический путь развития СЛА.

Однако хорошо ли это?

Тот же "Ротакс 503" демонстрирует нам величайшую надежность воздушного охлаждения при мощности в 50 л. с. Может, нам не обязательно иметь и высокие обороты и достаточно иметь воздушное охлаждение?

Чем в наше время так интересны четырехтактные двигатели? Своей надежностью. Это главное, за что мы готовы платить. Платить деньгами, большим весом, сложностью установки и обслуживания. Давайте осознаем, что при этом мы сходим с пути, который был задан началом развития СЛА, - мы отказываемся от очень легкого и простого движка. Мы вынуждены брать тяжелую и сложную винтомоторную установку на основе четырехтактного двигателя. Это нужно для нашего благополучия. Мы хотим летать свободно и не бояться, что наш мотор вдруг остановится и поставит нас в очень неудобное положение.

А раз так, то нам придется критически оценить свое, так сказать, имущество.

"Инвентаризация" оказывается несложной и недолгой. В нашем активе такие двигатели, как "Ротакс 912", "Сузуки", "Субару", "Лимбах", VW. Все остальное - экзотика.

Первые три имеют жидкостное охлаждение и редуктор. А последние два "обделены судьбой" - их, увы, не имеют.

"Ротакс 912", как правило, блистает своей новизной. "Сузуки" и "Субару" всегда имеют богатое, хотя и темное автомобильное прошлое - их последнее местопребывание - битый автомобиль или склад металлолома.

"Транспортеровский" (автобусный) VW оттуда же. Но мы о нем говорить не будем.

"Лимбах" новый аристократ, как говорится, еще тот. Он стоит недешево. Его приобретение должно быть финансово обосновано. Однако "Лимбах" после капремонта, осуществленного одноименной фирмой-производителем, чуть ли не вдвое дешевле (в том числе ощутимо дешевле "Ротакс 912") и надежен не менее нового.

А вот VW совершенно новый оказывается в положении невидимки. Он стоит совсем недорого - не дороже хорошо обработанных автомобильных б/у моторов. Он доступен, надежен, прост в обращении, аскетичен в питании. И главное - их летает в мире огромное количество, но мы о них почти ничего не знаем.

О них и речь.

Прежде чем перечислять достоинства VW, сначала о его истории.

С тех пор, как в послевоенной Германии началось массовое производство знаменитого автомобиля "Фольксваген Жук", его четырехцилиндровый оппозитный двигатель воздушного охлаждения привлекает внимание конструкторов легких летательных аппаратов всего мира.

Этот двигатель удивительно похож на классические четырехтактные оппозиты "Лайкоминг" и "Континенталь", и не только внешне. "Жук" работает в том же самом, наиболее оптимальном, диапазоне оборотов. Это позволяет устанавливать воздушный винт непосредственно на коленчатый вал, а также обеспечивает низкий удельный расход топлива и большой ресурс. Двигатель удивительно прост, насколько может быть прост четырехтактный четырехцилиндровый двигатель. Сравните его с фотографиями навороченных автомобильных двигателей, и вы это поймете без всяких комментариев.

двигатель для сла  двигатель для сла

Вероятно, исторически первым примером применения "Жука" на легких самолетах был Jodel D-9 ,конструкции Жана Деламонте. Этот одноместный самолетик появился во Франции сразу после войны, на нем стоял сначала движок объемом 990 см3 и мощностью 26 л. с. Потом ставили более мощные.

двигатель для сла

В дальнейшем появилось еще немало ставших знаменитыми одноместных самолетов, на которых использовались двигатели "Жук" первых выпусков мощностью до 34 л. с. Например: Druine Turbulent, Tipsy Nipper, Headwind, Taylor Monoplane.

С конца 60-х годов благодаря энтузиастам автомобильного спорта и тюнинга получили распространение двигатели "Жук" с увеличенным объемом. Стандартный коленвал с ходом 69 мм позволяет получить объем до 1915 см3, а с увеличенным ходом - до 2700 см3. Самое примечательное, что сухая масса двигателя при этом почти не изменяется.

Настоящей рабочей лошадкой среди этих моторов следует считать 1835-кубовый. На его основе стали строить уже двухместные самолеты.

В 70-е годы в Европе появились сертифицированные авиационные двигатели на основе "Жука". Их выпускают три фирмы: Limbach Flugmotoren, Sauer (Германия) и JPX (Франция).

Компания Limbach Flugmotoren за 30 лет выпустила уже более 6000 двигателей.

двигатель для сла

Они применяются на различных летательных аппаратах с полетной массой до 900 кг и отлетали уже более 16 млн. часов! Фирма Sauer производит весьма ограниченное количество своих моторов.

двигатель для сла

Двигатель JPX 4T60

двигатель для сла

был первоначально разработан для серийно выпускавшегося во Франции двухместного клубного самолета Robin ATL. Общий налет этих двигателей уже превышает 550 тыс. часов.

Ну, а что такое VW? Двигатель является авиационной версией известного автомобильного двигателя VW Beetle и предназначен для использования на сверхлегких и экспериментальных летательных аппаратах. Его предшественником вполне можно считать Continental А-65 мощностью 65 л. с. и весом 80 кг. Он стоял на таких известных самолетах, как Piper Cub, Taylorcraft, летающих по сей день. Этот мотор производился с 1937 г. и был снят с производства в 1970 г. И начиная с 60-х годов до появления "Ротакс 912" в Америке альтернативы мотору VW не было! Он присутствовал на всех ЛА, где нужна была мощность менее 100 л. с. Так сказать, микро-Lycoming. До сих пор на нем летают чуть ли не все американские любительские самолеты. Там его так и называют - Beetle (Жук). Также их много и в Австралии. Их количество трудно оценить. Все чаще VW появляется и на дельталетах. Опыт эксплуатации в авиации превышает 40 лет.

Летающего "Жука" можно купить в разобранном виде у американской фирмы GPAS. Сделай сам - кит-набор!

Кропотливый процесс селективной сборки включает в себя выравнивание с помощью бормашины объемов головок цилиндров, а также масс поршней и шатунов. Процесс предусматривает ряд проверок, во время которых детали мотора обмеряются, несколько раз собираются и разбираются. Отметим особо - речь идет о совершенно новом двигателе, как говорят, "нулевом".

VW имеет долгоживущий алюминиевый картер. Стартер мощностью 1,04 кВт. Не имеет трамблера, зато имеет авиационное магнето Slick 4316. Свечи автомобильные Bosch W8AC с адаптерами для экранированных высоковольтных проводов Slick. Карбюратор Zenith 1821. Бензин 95-й. Масло минеральное, например фирмы Delphi, стоимостью не более 2 долларов за литр. Весит мотор со всем оборудованием и маслом не более 78 кг.

Испытания проводились на телеге С-5 с крылом Мэверик-2. Приборную доску дополнили приборами контроля температуры выхлопа и давления на всасывании.

двигатель для сла

На максимальной частоте вращения 3600 об/мин мотор развивает мощность более 65 л. с. Это значение зависит от качества сборки. На частоте 3400 об/мин и соответствующей мощности несколько более 60 л. с. движок может работать всю свою жизнь без остановки. А жить ему до первого возможного капремонта назначено не менее 1000 часов. Обращаем внимание читателя - ресурс в 1000 часов и более не есть чьи-то хотелки. Данный ресурс подтвержден статистическими данными астрономического числа испытаний и наблюдений. Один из участников американского авиационного компьютерного форума сообщил, что после налета в полторы тысячи часов его взяло сомнение и он разобрал свой VW. И не знал, что с ним дальше делать. На всякий случай поменял кольца. И поверьте, это не исключение.

В связи с этим позволим себе нескромный вопрос, так сказать, на засыпку. А что лежит в основе заявлений, что восстановленный б/у автомобильный двигатель, например, "Сузуки" или "Субару", имеет ресурс в 1000 часов? Тот факт, что подобный мотор может пройти 100-150 тыс. километров до капремонта еще не означает, что его ресурс в полете будет 1000 часов и более. Как работает автомобильное колесо и как работает воздушный винт? У колеса есть коробка передач, которая на любых приемлемых скоростях движения возвращает двигатель в оптимальный щадящий режим работы. Воздушный же винт почти всегда заставляет работать автомобильный мотор на оборотах, не намного меньших максимальных. Так работал бы наш мотор на автомобиле без коробки передач. Поэтому 100 тыс. км со скоростью 100 км/ч в течение 1000 часов имеет совсем мало общего с тем, когда тот же двигатель начнет крутить прожорливый пропеллер. Какими испытаниями и измерениями подтверждены эти 1000 часов? Сколько времени и кем они проводились? Неужели все это время мотор ездил только на одной передаче? Как нам видится, здесь больше предположений и веры, чем проверенных знаний. Еще раз подчеркнем - речь идет об автомобильном моторе.

Как и Lycoming, двигатель VW рассчитан на работу с воздушным винтом в щадящем режиме и поэтому является авиационным. Ресурс таких моторов подтвержден практически.

Были проведены летные испытания VW. Использовался деревянный моноблочный винт серии ЦАГИ СДВ-1 диаметром 1,5 м. В полете чувствовалось, что тяга вполне достаточна. При полетном весе в 340 кг на скорости 80 км/ч скороподъемность 4 м/с. Вращение винта при этом 3300 об/мин, мощность 62 л. с. КПД винта 0,52. Соответствующая расчетная тяга в полете 108 кг. При этом винт несколько тяжеловат - мотор раскручивает его на скорости 120 км/ч всего до 3400 об/мин. Тем не менее скороподъемность на 120 км/ч весьма заметна - 1,5 м/с.

Как и любому воздушному мотору, для VW нужно организовывать охлаждение. В этом нет ничего сложного. Воздухозаборники из миллиметрового алюминия получаются очень легкими.

Двигатель был также испытан при работе на месте на частоте 2400 об/мин, соответствующей крейсерскому полету с двумя пилотами (полетный вес 420 кг). Температура воздуха была 5°С. За пол часа работы температура головок цилиндров доползла до 210°С, а масла до 95°С. По причине отсутствия маслорадиатора. Расход горючего - 9,2 л/ч. Удельный расход бензина не более 200 г/л.с. ч.

В полете температура головок цилиндров меняется в соответствии с изменением режима работы мотора. На повышенных оборотах она медленно растет, при уменьшении оборотов она быстро падает. Максимально допустимая температура головок цилиндров 250°С. Минимальная 100°С. Комфортная для двигателя 160-190°С.

Вопреки расхожему мнению мотор воздушного охлаждения охладить легче, чем жидкостного. В последнем тепло сначала передается от стенки цилиндров в жидкость, потом от жидкости посредством радиатора в воздух. И это при небольшой разности температур между горячей жидкостью и не очень горячими цилиндрами, между жидкостью с температурой около 100°С и воздухом. Каждый из посредников обладает своим тепловым сопротивлением. При воздушном охлаждении этих посредников нет. Тепло сразу от цилиндров передается в воздух. Разность температур между ребрами цилиндров и воздухом заметно больше. Именно этот факт также является причиной высокой экономичности моторов воздушного охлаждения, так как они имеют более высокий термодинамический КПД.

Оцените по фотографиям, как выглядит организация воздушного и жидкостного охлаждения. Не будем забывать, что радиатор, где бы он ни находился, имеет свое достаточно высокое аэродинамическое сопротивление.

двигатель для сла  двигатель для сла

двигатель для сла

При полете в холодную погоду ниже 5°С обмерзает впускной трубопровод. Желательно сделать его подогрев как на "Лимбахе". Карбюратор Zenith 1821 подает топливно-воздушную смесь вертикально вверх. Поэтому запуск холодного двигателя требует предварительной заливки горючего в цилиндры, например, посредством праймеров. Либо просто отсоединить резиновую трубу от впускного патрубка и залить бензин шприцем. Запуск мгновенный.

Единственное, о чем нужно вспомнить, особенно к осени, так это о зазорах свечей. Спокойная и бесперебойная работа движка убаюкивает пилота. За время долгих полетов зазоры свечей увеличиваются с 0,4-0,5 мм до 0,5-0,6 мм. Наступает холодная осень. По инструкции теперь требуется зазор 0,3-0,4 мм - почти вдвое меньший. В результате на посадке на холостых оборотах мотор может воспользоваться своим правом остановиться. Причем случайным образом. Причина только в свечах.

Установка двигателя не представляет особой трудности. Простые требования к режиму охлаждения, предосторожности при подводке топлива, электропроводки не содержат ничего оригинального. Регламент обслуживания VW предусматривает ряд простых проверок раз в 50 часов. Среди них замена масла, проверка зазоров клапанов, состояния свечей и др. Замена свечей раз в 150 часов.

Что касается двигателей жидкостного охлаждения, то компоненты их системы охлаждения требуют постоянного внимания и существенно увеличивают объем работ по техническому обслуживанию. В большой авиации давно известно, что хороша та система, которой на борту самолета нет. Особенно если ее наличие не приводит к повышению ЛТХ. Общей отличительной чертой как современных автомобильных двигателей, так и "Ротаксов" является большое количество дополнительного оборудования, в том числе и размещенного не на двигателе. Если его не установить, двигатель не выдаст всех лошадок. Так происходит, например, с 912-м, который не выдаст заявленной мощности как без специального настроенного выхлопа, так и без впускного ресивера. В результате 80 лошадиных сил при рабочем объеме всего 1,2 литра достаются дорогой ценой. Силовая установка производит впечатление удручающе сложного и тяжелого устройства.

Широко распространенное мнение о значительном прогрессе автомобильных двигателей по сравнению с авиационными на самом деле является мифом. Компания Porsche пыталась в 80-е годы прошлого столетия создать авиационный двигатель на базе своего знаменитого 911-го. Вроде бы все правильно, и охлаждение воздушное, и схема - оппозит. Только вот снова редуктор и 5600 оборотов. Получили 200 л. с. при массе 214 кг, неясные перспективы по ресурсу и никакого снижения удельного расхода топлива по сравнению с классикой.

Г. А. Зотов и его Эдельвейс. СЛА-2010 Большое Грызлово

Описание:

Самолет построен Геннадием Алексеевичем Зотовым. Двигатель от Бурана. Высший пилотаж крутит на раз. Сам построил - сам летает. Пилоту 74 года, бывший летчик истребитель.

Оставьте комментарий!

Комментарий будет опубликован после проверки

Выберите человечка с поднятой рукой!

При нажатии на картинку, Ваш комментарий будет добавлен.