НОВОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ “ВАНКЕЛЕЙ”

Александр Иванович Бажанов

Иван Соломонович Пятов

 

Все идет к тому, что вскоре боевая авиация в основном станет беспилотной. Отсутствие пилота снимает многие ограничения на боевое применение летательного аппарата, в частности на величину перегрузки. Отсутствующий на борту пилот будет заменен либо "интеллектуальным" компьютером, либо системой телеуправления. Вне зависимости от системы управления на любом беспилотном аппарате должен быть двигатель. К настоящему моменту на БПЛА находят применение все существующие авиационные двигатели: поршневые, газотурбинные, прямоточные, а также электрические.

К поршневым можно отнести и роторно-поршневой двигатель Ванкеля, который, благодаря сочетанию ряда свойств: малой удельной массе, многотопливности, исключительно низкой виброактивности и умеренной стоимости, начинает отвоевывать у своих "коллег" право быть установленным на БПЛА. Именно незначительная вибрация от двигателя Ванкеля позволяет получать высококачественные снимки поверхности с больших высот.

К сожалению, двигатели Ванкеля пока разрабатываются только зарубежными компаниями.

UAV Engines Limited (UEL)

Эта британская компания специализируется на опытно-конструкторских работах, инжиниринге и производстве РПД для малых и средних БПЛА. Базовая конструкция двигателя унаследована от проектов, которые были созданы в 1969-1992 гг. мотоциклетной компанией Norton Motors Ltd.

С 1992 г. компания UEL приступила к доработке конструкций и технологий производства РПД воздушного и жидкостного охлаждения применительно к сертификационным требованиям БПЛА (FAR-33, 150 ч испытаний на безотказность). Компания предлагает работающие на бензине РПД мощностью 20…120 л.с. (15…90 кВт).

Эти двигатели применяются более чем на 30 типах беспилотных аппаратов - от самолетов-разведчиков до ударных БПЛА. Среди покупателей этих РПД такие компании, как AAI Corporation, IAI Malat, Galileo Avionica and Aurora и др.

Отличительной особенностью РПД компании UEL является то, что охлаждение ротора осуществляется свежим зарядом (воздухом), благодаря этому существенно снижены механические потери: в роторе отсутствует барботаж масла (свойственный роторам с масляным охлаждением) и маслосъемные уплотнения, вызывающие тормозной дисковый эффект.

Односекционные AR731, AR741

Эти двигатели имеют одинаковый объем секции - 208 см3 и обеспечивают мощность 38 л.с. при 7800 об/мин. Они несколько отличаются массой - 9,9 кг и 10,7 кг, соответственно. Удельные расходы топлива составляют 0,57 фунта/(л.с.·ч) при максимальной мощности и 0,52 фунта/(л.с.·ч) при установившемся полете. Система зажигания - электронное бесконтактное магнето. Применяемое топливо - Mogas Regular grade или AVGAS (100LL).

Односекционный РПД AR801

Этот двигатель разработан специально как для уже существующих, так и перспективных БПЛА, для которых необходимы двигатели мощностью от 35 до 60 л.с. и имеющие привод на винт либо непосредственно, либо через редуктор. В отличие от AR731 и AR741 у него жидкостное охлаждение и имеются установочные места для крепления генераторов мощностью 0,9…2,0 кВт. Электронная система зажигания с магнитными датчиками. Управление искровыми свечами зажигания дублировано. Рабочий объем больше, чем у предшественников - 294 см3. Мощность на валу составляет 40 л.с. при 6000 об/мин. По спецзаказу двигатель может быть исполнен на мощность 51 л.с. при 8000 об/мин (карбюратор) или 60 л.с. при 8000 об./мин с системой впрыска. Масса двигателя составляет 19,5 кг, а с системой охлаждения и генератором - 24,4 кг.

Удельный расход топлива 0,50 фунта/(л.с.·ч) при мощности 0,7 от максимальной (что соответствует 9,1 л/ч); при максимальной мощности - 0,56 фунта/(л.с.·ч). Двигатель работает на автомобильном бензине (октановое число 92 и выше), Mogas (этилированный и неэтилированный) или AVGAS 100LL.

AR801R для БПЛА со встроенным редуктором

Модель AR801R - двигатель жидкостного охлаждения, имеет встроенный редуктор вариаторного типа для повышения эффективности воздушного винта (к.п.д.). Стандартное отношение 1,93 с возможностью изменения передаточного отношения от 1,6 до 2,2. Система зажигания - электронная, с магнитными датчиками, Полностью дублированное управление искровыми свечами зажигания. Может устанавливаться как на уже существующие, так и на перспективные БПЛА, для которых необходим двигатель мощностью от 35 до 55 л.с.

Рабочий объем и мощность такие же, как и у AR801. Масса двигателя больше и составляет 25,4 кг с генератором мощностью 2 кВт и 29,5 кг с системой охлаждения.

Удельный расход топлива 0,52 фунта/(л.с.·ч) при мощности 0,7 от максимальной (9,1 л/ч).

Модель AR682

Это уже двухсекционный двигатель (рабочий объем 588 см3) жидкостного охлаждения, разработан для БПЛА, которые имеют ограничения по диаметру винта и по этой причине не могут иметь редуктор. Двигатель развивает мощность до 75 л.с. Система зажигания - электронная с магнитными датчиками и полностью экранирована, а управление искровыми свечами зажигания - дублированное. Редуктор включает зубчато-ременную передачу с резиноармированной системой гашения крутильных колебаний и обеспечивает передаточное отношение 2,03:1. Масса двигателя с двухкиловаттным генератором составляет уже 51 кг.

Типы применяемого топлива как и у AR801. Удельный расход в пределах 0,52…0,55 фунта/(л.с.·ч).

Модель AR682R

Модель AR682R - двухроторный (рабочий объем 588 см3) авиационный двигатель жидкостного охлаждения, разработан для БПЛА, для которых требуется мощность 120 л.с. Конструкция основана на проверенном эксплуатацией двигателе AR682 и ориентирована на нормы UK CAA/European JAR-E и US FAA FAR-33 certifications для пилотируемых аппаратов. Мощность на валу 90 л.с. при 7000 об/мин, а с электронной системой впрыска топлива достигает 120 л.с. при 8000 об/мин. Система зажигания - электронная, дублированная, емкостного типа, экранированная. Виды топлива - как и у AR801, а редуктор аналогичен установленному на AR682.

Масса, включая двухкиловаттный генератор, составляет 56,5 кг. Удельный расход топлива - 0,55 фунта/(л.с.·ч) при 70 % полетной нагрузке.

Austro Engine GmbH

Austro Engine GmbH - австрийская компания, входящая в компанию Diamond Aircraft Industries GmbH, c 2007 г. является производителем и поставщиком РПД для БПЛА.

Двухсекционный РПД AE 50R

У базовой модели AE 50R (или Diamond Engines AE-50R) размерность двигателей аналогична разработкам компании UEL, и, соответственно, рабочий объем роторной секции составляет 294 см3. Мощность двигателя 55 л.с. при 7750 об/мин.

Ротор двигателя также имеет принудительное охлаждение воздухом. Среди оригинальных решений имеется дозированная лубрикаторная смазка подшипников. Двигатель имеет электрический стартер и генератор (14В/18 А). Масса 27,8 кг, включая двухкиловаттный генератор. Система топливоподачи - электронный впрыск топлива. Топливо применяется такое же, как и на всех других двигателях, за исключением этилированного бензина. Как и на РПД компании UEL зажигание осуществляется двумя искровыми свечами с поверхностным разрядом. Этой компанией уже продано более 1000 двигателей Ванкеля.

(Продолжение в следующем номере).