Привіт друзі!

Сьогодні розпочинаємо серію статей про конкретні типи авіаційних двигунів. Перший движок, який удостоїться нашої уваги - це поршневий авіаційний двигун. Він має повне право бути першим, тому що він - ровесник сучасної авіації. Один з перших літаків, що піднялися в повітря було Флайер-1 братів Райт (я думаю ви читали про це тут :-)). І на ньому стояв поршневий двигун авторської розробки, який працював на бензині.

Довгий час цей тип движка залишався єдиним, і тільки в 40-і роки 20-го століття почалося впровадження двигуна зовсім іншого принципу дії. Це був турбореактивний двигун . Через що це відбулося читайте тут . Однак поршневий двигун, хоч і втратив свої позиції, але зі сцени не з'їхав, і тепер в зв'язку з досить інтенсивним розвитком так званої малої авіації (Або ж авіації загального призначення) він просто отримав друге народження. Що ж собою являє авіаційний поршневий двигун?

Робота двигуна внутрішнього згоряння (той же рядний поршневий двигун).

Як завжди :-) ... У принциповому плані нічого складного (ТРД значно складніше :-)). По суті справи - це звичайний двигун внутрішнього згоряння (ДВЗ), такий же, як на наших з вами автомобілях. Хто забув, що таке ДВС, в двох словах нагадаю. Це, просто кажучи, порожній циліндр, в який вставлений циліндр суцільний, менший за висотою (це і є поршень). В простір над поршнем в потрібний момент подається суміш з палива (зазвичай це бензин) і повітря. Ця суміш запалюється від іскри (від спеціальної електричної свічки) і згоряє. Додам, що займання може відбуватися і без іскри, в результаті стиснення. Так працює всім відомий дизельний двигун. В результаті згоряння виходять гази високого тиску і температури, які тиснуть на поршень і змушують його рухатися. Ось це саме рух і є суть всього питання. Далі воно передається через спеціальні механізми в потрібне нам місце. Якщо це автомобіль, значить на його колеса, а якщо це літак, то на його повітряний гвинт. Таких циліндрів може бути кілька, точніше навіть багато :-). Від 4-х до 24-х. Така кількість циліндрів забезпечує достатню потужність і стійкість роботи двигуна.

Ще одна схема роботи одного ряду циліндрів.

Звичайно авіаційний поршневий двигун тільки принципово схожий на звичайний ДВС. Насправді тут обов'язково присутній авіаційна специфіка. двигун літака виконаний з більш досконалих і якісних матеріалів, надійніший. При тій же масі, він значно потужніший автомобільного. Зазвичай може працювати в перевернутому положенні, адже для літака (особливо винищувача або спортивного) пілотаж - звичайна справа, а автомобілю це, природно, не потрібно.

Двигун М-17, поршневий, рядний, V-подібний. Встановлювався на літаки ТБ-3 (конец30-х років 20 ст.)

Двигун М-17 на крилі ТБ-3.

Поршневі двигуни можуть відрізнятися як за кількістю циліндрів, так і по їх розташуванню. Бувають рядні двигуни (циліндри в ряд) і радіальні (зіркоподібні). Рядні двигуни можуть бути однорядні, дворядні, V-образні і т.д. У зіркоподібних циліндри розташовані по колу (у вигляді зірки) і буває їх зазвичай від п'яти до дев'яти (в ряду). Ці двигуни, до речі, теж можуть бути багаторядними, коли циліндри блоками стоять один за одним. Рядні двигуни зазвичай мають рідинне охолодження (як в автомашині :-), вони і по виду більше схожі на автомобільні), а радіальні - повітряне. Вони обдуваются потоком, що набігає повітря і циліндри, як правило, мають ребра для кращого теплос'ема.

Двигун АШ-82, радіальний, дворядний. Встановлювався на літаки ЛА-5, ПЕ-2.

Літак ЛА-5 з двигуном АШ-82.

Авіаційні поршневі двигуни часто мають таку особливість, як висотність. Тобто зі збільшенням висоти, коли щільність і тиск повітря падають, вони можуть працювати без втрати потужності. Підведення паливно-повітряної суміші може здійснюватися двома способами. Тут повна аналогія з автомашиною. Або суміш готується в спеціальному агрегаті, званому карбюратором і потім подається в циліндри (карбюраторні двигуни), або паливо безпосередньо впорскується в кожний циліндр відповідно до кількості що надходить туди ж повітря. На автомобілях такого типу двигуни часто обзивають «інжекторними».

Сучасний поршневий радіальний двигун ROTEC R2800.

Більш потужний R3600 (більша кількість циліндрів).

На відміну від звичайного автомобільного ДВС, для літакового поршневого двигуна не потрібні громіздкі (ну і, природно, важкі :-)) передавальні механізми від поршнів до коліс. Всі ці осі, мости, шестерні. Для літака адже вага дуже важливий. Тут рух від поршня відразу через шатун передається на головний колінчастий вал, а на ньому вже стоїть друга важлива частина літака з поршневим двигуном - повітряний гвинт. Гвинт - це, так би мовити, самостійна (і дуже важлива) одиниця. У нашому випадку він є «рушієм» літака, і від його коректної роботи залежить якість польоту. Гвинт - це не частина двигуна, але працюють вони в тісній співпраці :-). Гвинт завжди підбирається або проектується і розраховується під конкретний двигун, або ж вони створюються одночасно, так би мовити комплектом :-).

Радіальний двигун М-14П. Встановлюється на спортивні СУ-26, ЯК-55.

СУ-26 з двигуном М-14П.

Принцип роботи гвинта - це досить серйозний (і не менш цікавий :-)) питання, тому я вирішив виділити його в окрему статтю , А зараз поки повернемося до «заліза».

Я вже говорив, що зараз поршневий авіаційний двигун знову «набирає обертів». Правда складу авіації використовує ці двигуни тепер інший. Відповідно змінився і склад застосовуваних двигунів. Важкі і громіздкі рядні двигуни практично відійшли в минуле. Сучасний поршневий двигун (найчастіше) - радіальний з кількістю циліндрів 7-9, з хорошою паливною автоматикою з електронним управлінням. Один з типових представників цього класу, наприклад, двигун ROTEC 2800 для легких літаків, створений і проводиться в Австралії (між іншим вихідцями з Росії :-)). Однак про рядних двигунах теж не забувають. Такий, наприклад, ROTAX-912. Так само добре відомий двигун вітчизняного виробництва М-14П, який встановлюється на спортивні літаки ЯК-55 і СУ-26.

Двигун Rotax-912, рядний. Встановлюється на легкі спортивні літаки Sports-Star Max

Спортивний літак Sport-Star Max c двигуном Rotax-912.

Існує практика застосування дизельних двигунів (як різновид поршневих) в авіації, ще з часів війни. Однак широко цей двигун поки не застосовується через існуючі проблем в розробці, зокрема в області надійності. Але роботи все одно ведуться, особливо в світлі майбутнього дефіциту нафтопродуктів.

Поршневий авіаційний двигун взагалі ще рано списувати з рахунків :-). Адже, як відомо, нове - це добре забуте старе ... Час покаже ...

No related posts.