Мы не раз уже обращались к этой теме, но от этого
она не стала менее актуальной. Развитие легкомоторной авиации существенно
тормозится отсутствием отечественных авиационных поршневых двигателей.
Решение этой задачи под силу профессиональным коллективам с большим опытом
работы, научно-техническим заделом, производственной базой и так далее.
А еще нужны поставки комплектующих, отлаженная система кооперации, деньги,
наконец. Потребитель (эксплуатант), разработчик и производитель - все
ищут выход, т.е. мотор для своих летательных аппаратов. Ну а кто ищет,
тот всегда найдет! Что же находят наши многострадальные энтузиасты? Российская
действительность предлагает несколько выходов..
Из анализа приведенной таблицы следует, что самым дешевым
и поэтому наиболее привлекательным для нашего соотечественника, не относящего
себя к "новым русским", является последний вариант. Практика
использования автомобильных двигателей на ЛА появилась не в России. В
странах с "развитой экономикой" людей, знающих цену деньгам,
хватает. Нашего западного коллегу после ознакомления с прайс-листом какой-нибудь
ведущей авиамоторной фирмы тоже пробивает холодный пот. Мечта подняться
в воздух на аэроплане собственной постройки блекнет. Если начинающий авиаконструктор
все же сохраняет самообладание, то он обращается к справочникам по автомобильным
двигателям. И тут его поджидает потрясающее открытие. Мало того, что стоимость
автомобильного "движка" по сравнению с авиационным собратом
не приводит в ужас непосвященного любителя, так и его технические характеристики,
оказывается … очень даже ничего.
Перечень решений для российских приверженцев
АОН с комментариями
|
Техническое решение
|
Комментарии
|
Потребитель
|
Ставить на самолет отечественный
М-14П
(360 л.с.)
|
Если это спортивная машина, то
такое решение можно считать оптимальным. Если же это "транспортная
рабочая лошадка", то в эксплуатации придется терпеть целый
ряд неудобств
|
Патриот
|
Ставить лучшие импортные авиационные
двигатели "Лайкоминг",
"Теледайн континентал", "Ротакс" или "Лимбах"
(80...280 л.с.)
|
Конечно, надежды на экспорт своих
ЛА можно только приветствовать, но реально выйти на затоваренный
рынок в развитых странах сложно. Эксплуатировать такие ЛА у нас
- дорого, нет авиационного бензина, придется заказывать на заводе
или получать и-за рубежа по "кусачим" ценам, а потом развозить
по всем возможным местам базирования!
|
Богатый оптимист
|
Ставить старые
"Вальтеры-Миноры"
(80...160 л.с.)
|
Есть вторичный рынок. Дешево и
сердито. Если не нужны сертификат и летные характеристики на уровне
мировых стандартов - в добрый путь!
|
Практичный самодельщик
|
Ставить двигатели
"ЛОМ-ПРАГА"
(120...235 л.с.)
|
Высокая надежность подтверждена.
Заправитесь на любой бензоколонке!
|
Профессионал
|
Установить экзотический двигатель
(см. журнал "Двигатель" №4 - 1999 г.)
(150...270 л.с.)
|
О реальных свойствах мотора пилот
узнает только в полете. Экстремальные ощущения гарантируются.
|
Доверчивый любитель острых ощущений
|
Использовать самостоятельно доработанные
автомобильные двигатели
(100...150 л.с.)
|
Если нет выхода, то, по крайней
мере, было бы неплохо заранее узнать, что за "зверь" сидит
в мешке. Вопросу о том, как это сделать, посвящена настоящая статья.
|
Небогатый энтузиаст, у которого
руки растут "откуда следует"
|
Характеристики двигателей
|
Типы двигателей
|
Мощность (макс.),
л.с.
|
Мощность (крейсер.),
л.с.
|
Удельный расход топлива,
г/л.с.-ч
|
Масса,
кг
|
Ресурс
|
Цена,
долл
|
Авиационный
|
150
|
120
|
205
|
110
|
6000
моточасов
|
14 000
|
Автомобильный
|
150
|
-
|
180
|
130
|
300 000 км
|
4000
|
Выясняется: наши представления о том, что все "авиационное"
- очень легкое, не соответствуют действительности! Удельные-то показатели
автомобильных двигателей на том же уровне, что и у авиационных, а то и
лучше. А расход топлива, а цена! На этом "открытии" мучительный
процесс выбора нередко и заканчивается. Наш энтузиаст, потирая руки от
нетерпения, приступает к постройке самолета. Когда приходит время, он
приобретает замечательный автомобильный двигатель.
И хотя в процессе доработки двигателя нашего самодельщика начинают посещать
некоторые сомнения, он старается не придавать этому большого значения.
Только когда самолет отрывается от земли (если это ему вообще удается),
счастливый энтузиаст начинает соображать: либо аэродинамика и конструкция
ЛА получились неудачными, либо мотор все-таки чего-то недодает.
Учитывая, что среди многих творческих разочарований попадаются тем не
менее вполне "летучие" аппараты, попробуем разобраться по существу,
как сравнивать параметры авиационных и автомобильных двигателей, чтобы
извечный выбор по критерию "цена - качество" был сделан осознанно.
Масса
Следует подчеркнуть, что авиационные двигатели имеют, как правило,
воздушное охлаждение. Сухая масса, указанная в проспектах, включает почти
полную комплектацию, за исключением нескольких дополнительных агрегатов.
В полную массу надо добавить лишь массу масла (6...8 кг), маслобака и
маслорадиатора. Для автомобильных моторов указывается масса без радиатора,
охлаждающей жидкости, масла и пр. Так что смело можно брать в расчетах
20-процентную надбавку. Неплохо также вспомнить о системе выхлопа и шумоглушения,
без которой не обойтись - иначе неизбежно теряется мощность! На авиационных
моторах глушители применяют редко. Нечасто применяют и редукторы, а для
автомобильного мотора его придется установить обязательно. Теперь посмотрим,
что у нас получилось. Добавка может "весить" процентов 30...35.
Но это еще "цветочки". Дальше будет интересней.
Мощность:
- - на максимальном режиме. Возьмем двигатели одинаковой мощности.
Авиационный двигатель может работать на "максимале" от 3 до
15 мин. А автомобильный? Тут, как правило, нет информации. Обычный автомобиль
крайне редко "ходит" с предельной нагрузкой, даже на режиме
разгона. Если выжать педаль газа в пол и подержать так минут 5...10,
то, по моему мнению, мотор либо закипит, либо заклинит. Если есть сомнения
- въедливый читатель может легко проверить это предположение на собственном
автомобиле. Думается, что сравнивать моторы по максимальной мощности
следует, уменьшив указанную в проспекте мощность автомобильного двигателя
на 15…20 %.
- - на крейсерском режиме. Мощность авиационного мотора в этом
случае составляет 60…80 % от максимальной, а для типового автомобильного?
В среднем автомобиль потребляет 20…30 % своей максимальной мощности.
Реальная мощность при продолжительной работе может быть и выше, она
зависит от качества конкретного мотора, но вряд ли можно ожидать сравнимых
с авиационными показателей. Будем считать этот вопрос открытым. Сравнение
полетных и ездовых циклов авиационного и автомобильного двигателей наглядно
демонстрирует большую "нагруженность" первого.
Расход топлива
Вот здесь уж современные автомобильные моторы имеют существенные преимущества!
Добавим, кстати, что и расход масла у них значительно меньше. Однако реализовать
это преимущество можно лишь при большой продолжительности полета, что
не характерно для "самодельной" авиации.
Ресурс и надежность
Самый важный и самый сложный вопрос, напрямую связанный с безопасностью
полета. Компромиссы здесь могут обойтись слишком дорого. Ресурсы авиационных
двигателей конкретно указываются в инструкциях по эксплуатации, сертификатах
и других документах. Гарантированная наработка авиадвигателей измеряется
в моточасах и обязательно подтверждается продолжительными испытаниями,
программа которых достаточно строго регламентирована. Обычно полный ресурс
поршневых авиадвигателей составляет от 500 до 6000 моточасов. Кроме того,
существуют устоявшиеся правила и требования к некоторым агрегатам и системам.
Например, система зажигания полностью дублируется, чаще всего используются
два магнето, так что при выходе из строя электрической системы самолета,
отказе генераторов и даже одного из магнето двигатель продолжает работать!
Характерной особенностью авиадвигателей можно считать отказ от применения
ременных передач любых типов. Такие передачи допускаются как исключение
для привода дополнительных систем, отказ которых непосредственно не влияет
на безопасность полета: например, для дополнительного генератора, вентилятора,
некоторого бортового оборудования.
|
Полетный и ездовой циклы
авиационного и автомобильного двигателя
|
Что касается автомобильных двигателей, то в их конструкции нашли самое
широкое применение ремни всех типов. Объясняется это просто: обрыв любого
ремня на автомобиле приводит максимум к непредвиденной остановке, его
нетрудно устранить путем замены. К сожалению, в воздухе эту рутинную операцию
выполнить не так-то просто.
Ресурс автомобильных двигателей хорошо известен, он измеряется в километрах
пробега. Обычно это 150…300 тыс. км. Возьмем лучший результат при средней
скорости 60 км/ч. Получим неплохую цифру - 5000 моточасов! Но это при
существенно более низких значениях нагрузки.
В принципе, относительно точно оценить моторесурс автомобильного двигателя
при больших нагрузках и мощности, близкой к максимальной, не слишком сложно,
но очень дорого - нужно провести ресурсные испытания нескольких образцов
выбранного мотора по авиационным нормативам.
Цена
Это главный соблазн, который заставляет искать замену настоящему авиадвигателю.
Для профессионального эксплуатанта более значим другой экономический параметр
- стоимость летного часа, в котором помимо цены двигателя учитывается
его ресурс, стоимость ремонтов и обслуживания, расход топлива и его стоимость
и пр. Для любителя важнее, сколько денег он должен выложить сразу. Действительно,
цена современного авиадвигателя составляет $12...50 тыс. Во что же реально
обойдется доработанный автомобильный мотор? Если взять за основу агрегат,
так сказать, бывший в употреблении, капитально его отремонтировать и доработать
под привод воздушного винта, то можно уложиться в $3 тыс. (можно, конечно,
взять и новый мотор, но обычно этого не делают - уж экономить, так экономить!)
Что в итоге
Мы не даем результирующую таблицу приведенных к общему знаменателю параметров
авиа- и автомоторов, а предлагаем читателю сделать это самостоятельно.
Окончательный выбор - за потребителем (клиент всегда прав!).
Следует отметить, что для "серьезной", "настоящей"
авиатехники применение моторов без авиационного сертификата невозможно.
Однако для желающих полетать "с ветерком" остается право выбора.
Существование небольших фирм, занимающихся разработкой и поставкой автомобильных
моторов с пропеллером, наглядно подтверждает закон рынка: спрос рождает
предложение. Главное, что хотелось бы автору, это дать потребителю информацию
к размышлению, дабы выбор двигателя делался осознанно. Чтобы было понятно,
почему очень похожие самолеты или вертолеты могут быть "настоящими"
летательными аппаратами, а могут - аттракционами для любителей острых
ощущений.
Счастливого полета!
|