Изобретатели велосипедов


Русский топ, 20 нояб. 2015   –   topru.org


Самарское ООО «УРАРТУ» ведет разработку уникального двухтактного двигателя аксиального типа мощностью 100 л/с для малой авиации. Пробный пуск двигателя, которым планируется оснащать в первую очередь беспилотные летательные аппараты и легкие самолеты, был проведен в октябре.

В «УРАРТУ» решили остановиться на компоновочной аксиальной схеме, предложенной Игорем Ниппардом, трудившимся тогда на ОАО «Кузнецов». Кроме того компания стала инвестором проекта.

На данное решение повлияла и прошедшая в 2011 г. встреча с представителями компания «Ё-Авто», которая конструировала «Ё-мобиль». Между компаниями было заключено соглашение о неразглашении и планировалось вернуться к переговорам после испытаний двигателя по схеме Ниппарда. Однако в 2014 г. проект «Ё-мобиля» был свернут.

Также проект вызвал интерес у директора Инновационно-инвестиционного фонда Самарской области Александра Осипова и получил финансовую поддержку. По словам Гаспарова, в России аналогов двигателя «УРАРТУ» не существует, а выпускаемые агрегаты со стандартной схемой компоновки весят на 30% больше.

Сейчас существует договоренность об установке двигателя на беспилотники компании «Актуальные решения», которая при участии АНО «Кластерный инжиниринговый центр Самарской области» и частного инвестора планирует создать в регионе серийное производство БПЛА.

Цинк — //волганьюс.рф/article/397597.html

Вот вам картинка:

ДВС

Здесь видно четыре цилиндра и восемь поршней в них. Вполне очевидно, что газораспределение ведется верхушкой поршня по схеме Юнкерса — поршни, которые ближе к зрителю, открывают выпускные окна, поршни, которые дальше от зрителя — открывают окна впускные. Кстати, они вряд ли могут двигаться строго в противофазе из-за низкого КПД получающегося цикла (симметричные фазы открытия-закрытия впуска и выпуска невыгодны, поэтому в таких моторах фаза движения одной группы поршней сдвинута относительно второй группы — в данном случае просто поворотом одной косой шайбы относительно другой, на общем валу).

Теперь давайте я вам расскажу, что это такое и с чем это едят. Авторы утверждают, что аксиальная схема со встречным движением поршней и с новым механизмом преобразования позволяет:

Сократить массу и габариты на 30…40%, удвоить цилиндровую мощность без увеличения скорости поршня;

Снизить вибрации, т. к. поршни в цилиндре совершают противоположное движение, вращающиеся массы уравновешиваются противовесами;

Снизить механические потери, т. к. штоки-шатуны отклоняются от оси цилиндра на угол менее 1°, т. е. отсутствует боковая составляющая на поршень от газовых сил (потери в Ц.П.Г. составляют 40…50% от общих механических потерь);

Снизить тепловые потери ввиду отсутствия блока головок;

Организовать изохорный подвод тепла, т. е. повысить термический КПД.

Итак: ничего нового в собственно аксиальных моторах нет, их использовали в авиации еще до войны, причем еще до первой мировой. В 1911 году компания Macomber Rotary Engine Company из Лос-Анджелеса выпустила на рынок один из первых аксиальных двигателей внутреннего сгорания. Это был семицилиндровый двигатель с изменяемой степенью сжатия путём изменения угла наклона шайбы, и регулирования таким образом хода поршней.

Almen A-4 аксиально-поршневой мотор, 1921 год

Almen A-4 аксиально-поршневой мотор, 1921 год

В двигателе Дж.О.Алмена вы видите 18 поршней (9 цилиндров со встречным движением поршней и газораспределение кромкой поршня) — как раз ту самую схему, что ООО «УРАРТУ» и Игорь Ниппард выдают за новое слово в технике.

Двигатель Алмена был вполне пригоден к работе и выдавал 425 лошадиных сил, был испытан в США на самолетах — но тогдашние авиаторы в США ратовали за моторы воздушного охлаждения, а аксиально-поршневой двигатель охлаждать воздухом затруднительно, особенно схему с встречным движением поршней.

Аналогичный двигатель с 6 цилиндрами и 12 поршнями был разработан Джоном Вулером в 1947 году в Англии, использовался на легком самолете. Сохранился и экспонируется в британском музее наук.

Сейчас британская FairDiesel Limited работает над дизельными моторами аналогичной схемы, но с использованием вместо косой шайбы фигурного кулака. Фигурный кулак и ползуны с роликами позволяют обойти главную проблему таких моторов — узел крепления шатуна к косой шайбе через сферический подшипник.

Ani11

Вот характерная схема простых аксиальных моторов:

Компоновка простого аксиально-поршневого ДВС

Компоновка простого аксиально-поршневого ДВС

Тут хорошо видны сферические подшипники шатунов.

Прямо сейчас такие моторы используют в торпедах. Любопытствующие могут посмотреть, как выполнен двигатель в американской торпеде Мк-48 — если найдут, ха-ха. И я не буду тыкать пальцем, но для советских мотористов-торпедистов такой двигатель тоже не оказался слишком сложной задачей.

В общем, я не увидел в моторе Ниппарда ничего нового, ничего отличающего его двигатель от мотора Алмена 90-летней давности.

Скажу больше — этот мотор повторяет схему известных танковых дизелей 4ТД (схему Юнкерса), только цилиндры развернуты не в ряд, а аксиально. Решение довольно разумное — оно компактное и устраняет проблему синхронизации вращения двух отдельных коленвалов (в аксиальной схеме две косых шайбы просто оказываются на общем валу). Но больше никаких проблем эта схема не решает, хуже того — у нее получается довольно дурацкая продувка цилиндра из-за того, что впускные и выпускные окна приходится располагать с одной (наружной) стороны цилиндра, а не напротив друг друга, как было бы предпочтительно для двухтактного мотора.

Главное же — я опять вижу те же сферические кулаки подшипников шатунов, которые утопили все проекты аксиальных моторов. Эти сферические кулаки дороги в изготовлении, и их не удается сделать долговечными. Кроме того, я не вижу, как у них решен узел, удерживающий косые шайбы от поворота. Но там наверняка классика — качающийся палец в прорези, в лучшем случае с роликом. Знакопеременная нагрузка на этот палец быстро раздалбывает всю конструкцию.

Честно говоря, схема FairDiesel на ползунах с роликами выглядит более элегантной — там вообще нет шайбы, которую нужно удерживать от поворота, поршни выполнены зацело с ползуном, и так далее. В целом всё существенно проще устроено и хорошо подходит для одноразового (или малоресурсного) двигателя БПЛА.

Но, как я полагаю, Ниппард либо не видел этой схемы, либо боится, что его затаскают по судам — англичане наверняка идею запатентовали. Вот и перепевает американскую конструкцию 90-летней давности.

This entry passed through the Full-Text RSS service - if this is your content and you’re reading it on someone else’s site, please read the FAQ at fivefilters.org/content-only/faq.php#publishers.

Сегодня в СМИ

Главный редактор

Группа




Свежие комментарии