В мире существуют много разных двигателей для авиатехники. Одними из наиболее интересных и ныне применяемых на пока военных дронах как серийное решение — двигатели Ванкеля. В данной статье стоит задача обзора ванкелей как таковых и только лишь ванкелей. Стоит задача обзора РПД, имеющих межремонтный ресурс приемлемый для установки на авиатехнику. Прежде всего на логистические дроны, где остро стоит вопрос эксплуатационных расходов равно как цены закупки, надёжности и стоимости владения в целом. Вкратце можно иметь весогабаритные близкие к ТВД+редуктор при экономичности и стоимости покупки, эксплуатации, приближающихся с оным у ДВС автомобильным. В статье сделан упор на производившиеся серийно двигатели или уже имеющиеся в виде рабочих образцов.
По опыту проектирования и участия в проектах получить ту же мощность с ДВС до 150кВт проще другими ДВС и выше 2-4МВт - ТВД. Это и определяет рамки применимости данных видов ДВС.
Применение ДВС вместо ТВД или реактивных имеет кроме стоимостно-эксплуатционных преимуществ, а они зачастую делают нерентабельной замену двигателей или машины, ещё и бонус в виде малой заметности по сравнению с реактивными двигателями и ТВД, а именно их конструкция допускает снобщую низую тепровую заметность ввиду малого объёма выхлопа, причём существует возможность на некоторое время полностью сравнять его со средой по температуре, что физически невозможно выполнить для ТВД. Ещё второй момент - ТВД дают большой неустранимый шлейф из частиц сажи и продуктов сгорания - видных за десятки километров, а у крупных с орбиты. Т.е. машину типа Valor - по виду хорошо хотя неидеально спроектированный конвертоплан, даже если рассеивающие сопла и прочие ухищрения можно заметить с орбиты или станциями наблюдения в воздухе и на земле. С ДВС путём энной потери мощности и пространсвта на ЛА он практически полностью устраним.
Возможно создание, к примеру, логистического скоростного дрона для защищённых перевозок (бронирование в лобовой и сзади от 50 калибра,защита от обстрела с земли) на 280-350кг груза или одного ВИПас максимальной крейсерской скоростью до 600-650км/ч именно благодаря ванкелям R13 форсированных в российских мастерских нашими умельцами - подобное делают для любителей погонять или, если будет выпуск - ВАЗ-4265 Наш чуть мощнее и тяжелее зато уже опробован в качестве авиационного и изначально как авиадвигатель создан. Такой дрон может иметь время доставки из СПб в Москву 250кг груза до 1часа. От дебаркадера до дебаркадера.
Немного истории
Сама идея роторных двигателей не нова, можно вспомнить про «турбину» Теслы 19 века, которую до сих пор мучают изобретатели в т.ч. и на предемет превращения в ДВС. По-видимому лучшие работы в РФ. Обычно приписываемое безусловно сыгравшему большую роль в изобретении данного двигателя Ванкелю на деле изобретение имеет нескольких только основных авторов. Ванкель фактически был руководителем немецкой группы и внёс некоторые идеи в проект.
В СССР наиболее известным автором работ был Поляков.
Ванкель был создан Felix Heinrich Wankel, как и von Hanns-Dieter Paschke, так и и инженером фирмы NSU Walter Froide, который и решил собственно задачу сопряжения тел.
Вернёмся к «ванкелю»
В СССР были сосредоточены интереснейшие работы на ВАЗе, это единственная фирма в мире которая выпускала ванкели не требовавшие высококачественного бнзина с большим ресурсом. Ныне техническая библиотека уничтожена Рено. Интересный момент — сама Рено безуспешно пыталась наладить выпуск ванкелей.
Приказом гендиректора ВАЗа Полякова в 1974 году было создано СКБ роторно-поршневых двигателей.
РПД ВАЗ-415 пользовался определённым успехом у околоспортивных любителей ВАЗовской техники (есть и такие) и спортсменов. Данный двигатель тяжелее сравнимых по мощности паздовский и имеет интерес для малой авиации своей неприхотливостью — отличительной чертой русской техники.
Поскольку статья всё же по авиадвигателям, отмечу что был разработан вполне приличный авиадвигатель ВАЗ-426 который не могли не заметить в Германии и который хорошо подходит как для мелких вертолётов так и для 4-7местных самолётов. Мощности 176 кВт вполне достаточно даже для 6-7местных амфибий, крупных с нагрузкой до 700кг на 1000км дронов, с/х самолётов и БПЛА, а четырёхлопастной винт (ВРШ) по-видимому выбран ввиду невысокой скорости вращения и главное — требования малого диаметра, совсем как на Ан-2. С точки зрения вибраций нечётное число лопастей предпочтительнее. Такие стоят на советских вертолётах современных и не очень.
Всего на ВАЗе было выпущено несколько двигателей, дошедших до малых серий и десятки оставшиеся опытными, в т.ч. для бронетехники, чья мощность крайне привлекательно для ремоторизации Ан-2 — можно воткнуть пару моторов и обеспечить более высокие ЛТХ и главное устранить бич аннушек — второй двигатель при полёте над тайгой и морем, получить на базе ТВС-2ДТС высокоскоростной с соосными винтами того же диаметра высотный самолёт замена бизнес-джетам и, частично, вертолётам способный взлетев с дебаркадера в мегаполисе или эксплуатируемой под аэродром кровли сесть с 15 пассажирами, как маршрутка, через 4 часа на поляну не более 50м на острове в 2000км от города, это логистика точка-точка. РПД очень важен т.к. при времени полёта более 3-4ч он выгоднее ТВД ввиду меньшего расхода топлива. Другой вариант оснащение 4-6 двигателями Mazda R13 форсированными до 270кВт каждый с 2 турбонагнетателями для высотного полёта.
Библиотека АвтоВАЗа была уничтожена французами - конкурентами по РПД, документацию они наверняка как и техотчёты скопировали. Кого-то могли вывезти во Францию или выкачать всё что кто знал. В результате РФ не имеет ГОТОВЫХ отработанных РПД в серии для своих дронов и лёгкой воздушной техники, стоимость "ротакса" 1,5-2,3млн рублей. Примерно в 12 раз дороже ВАЗовских серийных РПД 415 серии, конвертируемых любителями авиации в авиационные и в разы дороже авиационных ВАЗовских, вдвое более мощных. А там были и многотопливные РПД для военной техники.
Единственным в мире производителем кто смог освоить производство и сервис миллионов РПД это Мазда, были вложены сотни тонн в золотом эквиваленте в работы по темам роторно-поршневых двигателей именно данной фирмой, возможно больше чем всеми остальными странами вместе взятыми.
Renesis R13 на лёгком самолёте:
Мировым лидером по удельной мощности по-видимому являются небольшие фирмочки делающие ванкели в т.ч. на базе двигателей Мазды.
ВАЗ был одним из мировых лидеров по роторно-поршневым НАДЁЖНЫМ двигателям, уступая по удельной мощности Мазде он превосходил японских конкурентов-коллег по неприхотливости, часть двигателей была многотопливными.
Хороший ликбез-обзор маздовский и ВАЗовских РПД для желающих разобраться в механике и тонкостях:
По данным журнала Drive в США ведутсья работы по мощным ванкелям, подлагаю для случаев когда ТВД дорог и большой расход имеет а ДВС слишком тяжёл обычный:
"длина двигателя составляет 76 см, ширина — 79 см, высота — 61 см, рабочий объём — 15,7 л, вес — 377 кг. ... в атмосферном варианте он выдаёт 1140 л.с. И американец намерен поставить сюда турбонаддув. В зависимости от его давления с R12 можно будет снять от 2400 до 5400 л.с." Это вполне сравнимо с ТВД 117 серии и превосходит его по габаритам в лучшую сторону. При электроном управлении он может иметь несколько основных режимосв: от 0,5 до 2-3МВт.
Если ресурс сего устройства будет в пределах 10-15тысяч часов, после взлёта мощность не выше 40-60%, а надёжность приемлемой от вытеснит более дорогие ТВД при условии современных видов производства 6 техкуклада. Стоимость думается в 2-3 раза ниже будет а ремонт в раз 5-10, ТВД дорогой двигатель. Так что более дорогое топливо вполне окупится другими статьями расхода. Например лишней посадкой и счётом за ремонт, который для ТВД такого класса может превышать стоимость нового подобного Ванкеля.
На Мазде был также гоночный двигатель R26B но значительно меньшего класса, 700л/с. На Ан-2 таких незаметно две штуки влезут, можно применить соосные винты в т.ч. высотные для ТВС-2ДТС, там и 4 мазды пришлись бы кстати с турбонаддувами двумя. Скорость как на ТВД а дальность на 20% больше.
Вес 13B-MSP Renesis порядка 122 кг с апаи и редукторами с высотными компрессорами порядка 160кг, всего 750кг вместе с винтами высотные выйдут. РЕЗКО поднимутся ТТХ при полётах на высокогорье, можно будет садится и стартовать со снежников на 6-7 тысячах с нагрузкой 1,2-1,5т.
В видео скорее интересно то что сам двигатель собран, я предполагаю, из несколькоих ванкелей, возможно Мазды, равноценен 36-цилидроваому авиадвигателю.
Обращает внимание КРАЙНЕ НИЗКИЙ УРОВЕНЬ ВИБРАЦИЙ для мегаваттного движка, особенно на малых /холостом ходе. См. ту часть видео где автор двигателя ставит стаканы с водой на его переднюю и заднюю части.
Американцы могут полностью закрыть производство роторников и в будущем т.к. это мешает им продавать свои для дронов. В т.ч. на базе R13. Ценник волшебным образом оказывается ещё с одним ноликом, т.к. для ударных дронов в т.ч. Физически он бывает и хуже того что в мастерских мудрят.
Нам стоит закупить хотя бы 15тысяч R13 для ремоторизации аннушки и для логистических дронов. Можно и нужно б/у новые могут не продать. Да и дешевле. Ресурс обычно выше чем у М-14 в раз 5 даже у форсированной тюнингованной версии. Срок жизни даже форсированной с соответствующей обработкой нутренних деталей, неконтактным двойным поджикгом и прочим до 250кВт сравним с планерами имеющихся Ан-2. Вес 4шт также близок с редуктором с родной звездой. Можно иметь более обтекаемый нос. По тяге сравнимо с ТВД Ханиуэлл. Стоимость с ресурсом более 25000ч (двигатель проходит обработку поверхностей) остаточным РПД порядка 150тысяч рублей за базовый, после апа порядка 250тыс руб, если массово делать как серийное производство, всего затраты на ремоторизацию не более 1.5млн руб, если вместе с 2 пятилопастными винтами высотными и парой турбонагнетателей на 14-15км порядка 3млн рублей, остальное откаты и навары.
Параллельно крайне желательно возобновить выпуск уже крупносерийный ВАЗ-4265 в форсированной до 260, если возможно до 300кВт версии. Он очень хорошо ложится на логистические дроны с "плечом" более 1000км и самолёты. Если цена не превысит новый R13 может частично и М-14 вытеснить. В частности интересна была бы спарка с соосными 3-5-лопастными винтами на скорость крейсерскую 500-650км/ч для 1-2местных машин и скоростных логистических дронов, а также высотную версию с соосниками и турбокомпрессором для высот 15-18км для также логистических дронов.
Автор текста: Лебедев Владислав Анатольевич дополненная версия статьи https://wordpress.com/page/vladislavlebedev.wordpress.com/5009 дляAfterShock
Все таблицы, видео и картинки принадлежат своим владельцам и приведены для пояснения мысли автора.
#РПД, #ванкелиВАЗа, #ванкелидлясамолётов, #ванкелинадронах, #БПЛА
Двигатели для доступного транспорта очень важный момент.
Двигатель для дронов переходного периода.
Комментарии
емнип, у ванкелей проблема с ресурсом. у Мазды RX-8 - порядка 50 т.к и его надо капиталить. И еще проблема с расходом. Жрут как не в себя.
Ресурс мелкой и среджней воздушной техники в разы меньше 50тысяч часов. Обычно не более 3-5ысяч налёт за 30-40 лет. Если коммерческие средние бывает 15 тысяч часов а больше - редко. Кроме того стоимость ванкелей в разы ниже ТВД. Скажем вместо ТВД на Ка-226 могли стоят ванкели и при 2,5 и более часах полёта средних (ледовая разведка) они бы себя окупали несмотря на потерю г/п. 3-4штуки в зависимости от ресурса и ценник был бы не 25% ниже. Это другие рынки. Еще больше для ТВС -2ДТС там время полёта может быть и 7 часов так что экономичней будет несколько процентов на 15. Окупится через 3 часа где-то и двигатель не один а 3-4, что критически важно для полётов над тайгой и морем, городами. Снал модуль поставил другой а ванкели R13 в РФ навострились ремонтировать в мастерских в где нет цивилизации. Стоимость с 160млн рублей упадёт до 90-120. Это совсем другой рынок будет для самолёта. Ну не может самолётный движок стоить 40% стоимости! 10-15 максимум 20.
После капитала отправлять на те же аэроглиссера да лодки - ванкели существенно компактнее и не стучат как дизеля. Можно собрать всё те же 0,9-1МВт что даст катеру неплохую скорость 130км/ч на крыльях. Изолировоать при той же мощности РПД, а я консультировал по шумоизоляции от ДВС (Volvo penta Z кажется 2 шт)
ЗНАЧИТЕЛЬНО проще из-за структуры шума - дизель как и эти угловые ОЧЕНЬ тяжело изолировать ввиду НЧ и СНЧ шума, вибраций передаваемый на корпус Дейдвуд получше. На верёвках как немцы вешали дизеля на ПЛ не всякий согласится вешать.
Там изоляции 130мм даже с листами рассеивания специальными со стоимостью от 15тысяч за м2 такой изоляции исходя из частного спектра наиболее неприятных шумов на нужных Заказчику режимах сам рассчитывал. Причём корму, примерно до 2м от среза приходилось бы делать с дополнительными виброгасящими вставками чтобы вибрации не передавались с колонок на корпус. Спать невозможно, чисто прогулочный вариант и тот утомляет. Он подумал решил 50мм изоляцией хотя говорил что не хватит, помучился, ещё повозился и продал.
Звиняйте, комметнтар, которумы отвечали, вел речь о 50 т.к (километров) При средней скорости авто по городу 30км/ч - это будет руссурс примерно 1600 часов.
Это немного, но примерно как Ан-2 у некоторых за 30-40 лет налёт впрочем. Они неделями стояли и в Союзе. Сезонные перелёты с/х в Среднюю Азию а транспортные и пассажирские рейс в неделю иногда развозка почы (Ш-2 отец в конце 1960-х ещё застал, а на начало были в нескольких местах).
50тысяч км это первый автомобиль на нём - NSU Ro 80 полувековой давности
Речь идёт про реальный ресурс или то что по документам? К авиационным движкам сильно больше должны быть требования по надёжности. Разные границы в выставлены для допустимой вероятности поломки.
Или это уже учтено?
Ванкели более требовательны к соблюдению условий эксплуатации,ч частности топливу, смазочным материалам. 125000км это в документах по эксплуатации прописанный ресурс ВАЗовского двигателя 415, порядка 4000ч, уступающего R13 нефорсированному. У R13 в разы больше при качественном обслуживании которого в РФ НЕТ или есть у энтузиастов разбирающихся в данных двигателях. Сосед эксплуатировал Волгу 21 у которой ресурс двигателя +-такой же как у японского по документам и по факту аккуратной эксплуатации. НО Она прошла миллион км где-то с родным у предыдущего владельца купившего в гараже где машина ездила каждый день и у него лет 15, он на ней таксил. У ванкеля ресурс меньше но в целом сопоставим. Так что если аккуратным быть и смотреть за двигателем внимательно, иметь датчики то он долго будет жить в разы больше гарантийного срока. Многое будет ещё зависеть от тюнинга - если вы нанесёте поределённые покрытия двигатель будет иметь ресурс в разы выше даже при более ждёсткой экспруатации.
А 20-ка выжимала 700л/с на трёх роторах аде без напылений. С ними и заменой ряда родного на той же массы и габаритов но из иных материалов повышенный режим можно иметь долговременным с ресурсом в 15тысяч часов где-то. Как и смазка дать может или убить очень много, то какие режимы будут превалировать при эксплуатации..
Если нефорсировать и ряд мер соблюдать, использовать электротрансмиссию, что актуально для ЛА с прыжковым и вертикальным стартом, то как минимум 70тысяч часов достижимы на базовом даже ванкеле. Разница того двигателя что немцы делают и того что на дронах до 10 крат. Т.е. не 3 а до 30тысяч часов это больше ресурса даже для долголетающих дронов когда посадка раз в сутки заправка проверка и опять в воздух и так годами пока не стукнется.
Двигатель и за гонку сжечь любой можно и даже её не закончить. Больше всего ресурс у всяких чугунных рядников бензиновых,возможно ещё более тяжёлых дизелей морских. Те десятками лет бегают и были в СССР шофёры-"миллионеры" с 1-2млн км на борту своего автомобиля рабочего. Я видел и подходил, было забавно.
Я не совсем про то и не совсем про абсолютный износ. Вот какая вероятность что из-за каких-то повреждений в ходе эксплуатации заклинит клапан? Или перекосит поршень? Или проявится какой-нибудь дефект металла в важной детали?
В машине - ой, вот неприятность, нужно починить. В самолёте - сначала нужно суметь приземлиться одним куском.
Те имхо вы сейчас сравниваете реальные сроки с "гарантийными". И если гонять стандартные авиационные "пока не упадёт" - реальный ресурс у них будет не меньше предлагаемых вами, и уж в любом случае сильно превысит то что написано в паспорте.
В Ванкеле поршней нет есть корпус секции, ротор и статор. Деталей меньше.
Вообще посмотрите длинный ролик часа на полтора где-то в статье - там нудно, долгно достаточно подробно на часть ваших вопросов есть ответ человека который занимается РПД многие годы по-видимому.
Если у вас обгонная муфта или как иначе 4 ванкеля работают на один лучше пару пропеллеров то что случится должно чтобы вы не сели? Он и страуса перемелет. Вы имеете силовой модуль. Прилетели если накрылся в полёте 1 или даже два вы можете долететь тихим ходом, сели, его заменили.
А если у вас АШ-652ИР накрылся или ГТД ЕДИНСТВЕННЫЕ, то лихорадочно ищете место где сесть в тайге и молитесь.
Это принципиальная разница.
А зачем ванкель то? Надо ставить турбину , дешево, малый вес, гигантская мощность. При газ в пол, экономичность сопоставимая с поршневым мотором.
У ванкеля мощность удельная сравнима с малой турбиной+редуктор, стоимость одного ремонта, я указал в статье - выше чем стоимость ванкеля.
Есть ещё одно -ДВС я могу иметь малосветящимся в ИК на 10-20 минут можно слить его с окружающей средой. А вот ТВД даже 250кВт невозможно. Она даёт огромный шлейф. То же и по заметности для лидарных систем обнаружения стелс-дронов по хвосту - у ДВС он слабее.
Впрочем тут недавно иранцы возможно запилили дрон с ТРД/электроприводом, первый в мире. Но это дорогое, вдвое-втрое по машине всей дороже решение.
Приемлемость ТВД не выше ванкелей некоторых. Они ввиду больших оборотов ВСЕГДА требуют редукторов которые могут весить для вертолётов от трети до больше самого двигателя съедая всю экономию веса и добавляя уязвимость. Я читал в 1980- конце, в ЛГУ тогда ещё, некролог о разбившихся на Ка-32 учёных - у них полетел на 300-400м редуктор.
У ванкеля мощность меньше , при сопоставимых размерах и весах. И ДВС светятся еще как, потому как кпд на максимальной мощности, совершенно такой же как у турбины. Просто все тепло лишнее будет не в выхлопе а через радиатор уходить.
Вот например такая турбовальный двигатель РД-600В.
Двухвальный ТВаД мощностью 1300 л.с. (ЧР — 1550 л.с.) с осецентробежным компрессором (три осевых ступени и одна центробежная), противоточной КС, двухступенчатой турбиной компрессора с монокристаллическими лопатками, двухступенчатой свободной турбиной привода несущего винта. Оснащается встроенным пылезащитным устройством инерционного типа. Система управления цифровая двухканальная.
Вес 220 кг, обороты выходного вала 6000.
Далее смотрим 13B-MSP от RX-8 сухой вес 122кг. И всего 235 л.с. Причем вес без генератора. В пропорции увеличим вес, как у газотурбинного, и будет 424 силы. Причем надежность никакая, и на газе в пол такая движка и 5 минут не проработает. Автомобильный мотор, говно еще то. А вот тот что выше газовая турбина, на газе в пол будет иметь моторесурс в несколько тысяч часов.
Я привёл ванкель американский у него 2-2,5кВт/кг в атмосферном варианте. R13 форсируется при массе 150кг всего что налеплено с охладителем лёгким порядка 270-280кВт, чрезвычайный до 300-3310 можно с впрыском чего другого помимо бензина (на немецких истребителях применялись широко).
Прибавьте к вашему ТВД редуктор.
Откройте страничку Климова а это единственные ТВД в РФ нормальные и посмотрите массу редукторов:
https://klimov.ru/production/helicopter/Gearboxes/
Для двух ваших двигателей выбранной вами мощности редуктор, возможно ВР-8А ( к классическому вертолётному для 117А, производит редуктор "Пермские моторы") , я не двигателист, будет весить 785 килограмм. С прочим это ещё 400кг к весу вашего двигателя.
ГДЕ ЭКОНОМИЯ МАССЫ стоимости жизненного цикла, стоимости покупки, топлива? Её нет.
Думаю если американцы смогут, что не факт, допилить свой ванкель они сожрут ТВД если то Ханиуэлл и прочие, имеющие власть позволят. Поэтому и прикрыли японцев. У них был в 2007 презентован
Если говорить за удельную тягу до детонационник имеет до 27кг тяги /кг веса - те что работали лет 10 назад почти - 26 кг тяги при 2,5 кг веса. Но шум за 160дБ и ресурс даже из спесплавов не сталей не выше 50-70ч. Разве для военных...
Впрочем такой двигатель дешевле заменять чем ремонтировать. Металл очень дорогой. В целом всё равно дешевле ТВД выйдет в тяге до 1.5т, причём на скоростях выше 2М он по всем параметрам кроме шумности превосходит ТРД и ТРДД. 2-4М его стихия. Хотя работать с земли практически может если цикл перестраиваемый и прочее.
Вы не понимаете, а зачем самолету редуктор то? Если мы можем сразу сделать не турбовальный а турбореактивный двигатель. Мы ж не вертолет проектируем, а беспилотный самолет.
Например трдд50 от крылатой ракеты вообще весит 82 кг. Всего то надо сделать такой же двигатель, только с ресурсом не 6 часов, а 6000 часов. Все это достигается заменой системы смазки.
А ванкель , тупиковый движок который нигде ничего не показал. Жрущий масло ведрами к тому же. Да и тяжелый вдобавок, он даже на в сегменте малой авиации, никого практически не заинтересовал. Там больше обычные поршневые моторы .
Не только масло, но и топливо жрет как не в себя.
+
Я в предыдущей статье указал цель. Это самолёты доступной авиации а не те что стоят как реактивные СР-10. как Як-152.
"Всего то надо сделать такой же двигатель, только с ресурсом не 6 часов, а 6000 часов" - малые ТРД имеют ещё более хреновый КПД.
Выпонить ниже 25-40 кВт вообще невозможно экономичную турбину, например в Capstone генераторах стоят весьма специфичные турбины, это едва ли не самые дорогие генераторы на рынке, к стати с турбиной с воздушным подшипником: Стоимость была более 30г золотом за 1кВт мощности при 40-45кВт агрегате, в б/у форсированном тюиннгованном R13 Ванкеле стоит 1 кВт порядка 0,3г,
разница в 1000 раз! Даже для более крупных турбинок он не опускается ниже 500 крат.
Вес такой МАЛОЙ турбины даже без генератора и корпуса немаленький получается. КПД на газу хороший, на уровне лучших ДВС.
Меньше не делаю - деталей видно не будет.
Стоимость 1кВт в ГТД применяемом для ремоторизации Ан-2 Ханиуэлл порядка 80-85г золотом за кВт В Ванкеле, б/у но чей ресурс остаточный до капремонта ВТРОЕ больше чем у турбины полный - порядка 0,3гз золотом на кВт. 260-280раз. Ремонт ГТД в приличном месте и размеров стоит от нескольких до 15-20 млн рублей. в зависимости от ремонта. Даже цена планового для ГТД украинского/РФ пр-ва перекрывает стоимость 4 двигателей.
В малой авиации сейчас мозности типичные 65-120 л/с. Иногда до 240.
Летают на лайкомингах потому что в РФ зверские законы на авиацию и двигатели к ним. Вам проще сертифицировать в Таиланде чем в РФ - это дешевле в ДЕСЯТКИ раз и меньше по времени в раз 5-10. Достаточно первых месяцев, редко полугода и 0,5-1кг золотом.
Вот вам ВСУ установка ТА18-100 от суперджета. Причем эта штука будет без проблем работать на высотах больше 10000 метров. Запуститься может на высотах до 9000 м.
И она точно имеет больше 6000 моточасов.
Запустил, подзарядил аккумулятор, и заглушил. В режиме максимальной мощности кпд будет как у дизеля. Почему и нужен импульсный режим работы, аккумулятор мощный не нужен, полчаса час и хватит.
Цены учитывайте.
Когда двигатель стоит в 3 раза дороже самолёта 3-местного наверное это не слишком нормально? А это всего лишь Red03, ТРД ещё дороже встанет с ресурсом хотя бы 3500ч. У малых и 500ч хороший ресурс. А самолёты с/х с ТРД были но СТРАШНО не экономичные. PZL M-15 Belphegor
" характеристики до так называемых ╚расчетных условий╩ - температуры +,30'С и давления 730 мм рт. ст. В этих условиях при максимальном взлетном весе 5650 кг взлетная дистанция составила 750 м вместо заданных 550 м. Потребный режим работы двигателя при АХР, а следовательно - расход топлива, также оказался гораздо выше расчетного: вместо ожидаемых 250 кг/ч получилось 430-445 кг/ч! Снижение характеристик двигателя при высоких температурах наружного воздуха еще более ухудшило ситуацию. При температурах выше +25╟С происходило падение тяги двигателя, а это требовало повышения режима работы для сохранения скорости на рабочем гоне. Летчик в ожидании набора высоты при окончании гона мог превысить режим работы двигателя, при котором разрешался отбор воздуха (0,9 номинала). В результате зачастую происходило автоматическое выключение сельхозаппаратуры до окончания рабочего гона."
На планере 115кг (свойствво наших законов - большие планеры и самолёты строить - себе бизхнес портить - строят как бы комплекты), пару модельных поставили чтобы не зависеть от дяди при взлёте и входе в поток:
тяга клограмм 50 и с корее всего леером дёргают а когда оторвался движки поднимают на нескоколько сотен метров, обычно работают не более первых минут. Т.е. это узкоспециализирвоанное применение.
Вот вам то что на Ан-2 ставят. Это без всей обвязки. стоимость двигателя в опте 0,75млн долл.
расход 0,243 что ничуть не меньше роторника и выигрыша в весе он имеет по сравнению с тем американским что показывал примерно 120кг, притом что американец с турбиной дасть пиковую мощность в 2,5 раза больше - там тупо вращалок.
Если брать R13 то он имеет расход сильно зависящий от того как вы его используете.
Авиакеросин стоит в ряде мест и 60 и 90руб за кг. не дешевле нисколько т.к. продаётся лишь с тех баз которые контролирует владелец аэропорта или он контролируется теми кто продаёт.
Никаких заправок никакого метана и прочего.
На АН-2 ситуация такая, что ремоторизацию на Garrett AiResearch TPE331-12 еще до санкционных дел сделали. Сейчас проект фактически остановлен, и никто этот Garrett AiResearch TPE331-12 уже не ставит. Дорого, поэтому путь у АН-2 только один, или замена на наши движки, или этот самолет пойдет в металлом.
Ну и керосин стоит 95 р. за кг. Поэтому тут никакого выигрыша нет.
Заменять на ВК-800 могут удуматься - он дешевле но:
1. ТВД неэкономичны.
2. Дороги в покупке и обслуживании, в несколько раз дороже не самых дешёвых ванкелей.
3. Упомянутая вами цена на авиакеросин бывает грустной реальностью в Восточной Сибири, на югах дешевле. Были опыты установки на ан-2 вальтеров с Л-410 б/у. Последнее ключевое.
4. Был или есть RED 03, с некоторой потерей г/п их 2 шт пожно поставить на Ан-2, возможно увеличится дальность полёта несмотря на то что 250 кг уйдут но опять ценник ремоторизации буедет высок, не ниже 25-30млн рублей. Тогда как Ан-2 стоит 6. ТТХ весьма высоки. В 2015 он прошёл сертификацию в РФ но насколько локализовано производство в РФ - вопрос. Вроде как в Казани хотели. На 2016: " в России недавно было образовано ООО «Руссо-Балт» (г.Москва), в котором Владимир Райхлин выступает ключевым совладельцем" Что там с ним сейчас происходит непонятно. В целом мне видится возобновлениепроизводства РД ВАз которые УЖЕ ЛЕТАЛИ более простой задачей. Они проще данных дизелей хотя и менее экономичны (не по деньгам, с учётом реальных налётов разница лет за 10 окупиться может).
Ну и пока иметь R13 лазерное или плазменное зажигание при одной и той же дырке возможно. Прежде всего на варианте под метан/ СПГ. Дроны грузовые под него из А-2 можно делать, трубы возить и прочее. Сейчас возят или зимниками или Ми-26/Ми-8. Даже в случае подобных 5-6т труб можно иметь логистический дрон если ванкели и вплоть до вертикальной взлёта посадкой. 12 ванкелей и десятков винтов должно хватить на трубу а ходка его в раз 10 дешевле ходки МИ-26 будет. Да и наземный - один км на ДТ-30П стоит несколько тысяч рублей. По бездорожью до 2 бочек соляры на 100км +обслуживание+оплата ущербы за экологию, просеки и прочее. Рейс на 300-400км до 100тысяч. Если зимниками наверняка дешевлде если вертолётами то выгоднее дронами возить - надо знаьт объёмы перевозок для того что ы понмать выгодно или нет проектировать и производить дрон. Кстати в случае подобных труб они сами могут выступать как конструкции часть - 2 дрона-мультикоптера или конвертоплана, считать надо для перевозки одной трубы.
Летаюдщий стенд, примерно годный по г/п в США, таких 2 шт с единым управлением на одну трубу стандартных размеров. 12 ванкелей из форсированных R13 хватить должно. Или 6 ВК-800В на такой.
Один из проектов транспортных конвертопланов в США - подобные не конкуренты т.к. стоит лётный час американских конвертопланов в несколько раз дороже Ми-26
Кстати в схеме ошибки в частности будут проблемы на переходных режимах хотя 4-роторная вполне себе летала в т.ч. в США и была впервые немцами построена но довести проект американцы не дали..
У всех конвертопланов с числом роторов до 4, основная проблема, выход их строя любого ротора, гарантированная катастрофа. Причем винт даже целый может быть, а накроется например двигатель, или привод до ротора, и сразу дисбаланс опрокидывает машину. Так же дисбаланс роторов, тоже опрокидывает аппарат. Ну и нет никакой авторотации.
А по АН-2 там что бензиновый движок что на керосине, и там и там топливо по 90 рублей литр. Там же авиационный бензин, а не тот что с колонки.
Мультироторные системы могут быть устойчивы к описанной проблеме но исполнение сильно отлично от серийной техники. Видел видео.
У Ан-2 проблема кроме топлива в пилотах они стоят слишком дорого. до половины стоимости лётного часа. Зачем машине 2 пилота если она везёт груз зачем вообще люди на борту?
По слухам он дико дорог в производстве. Завышенные требования по всем параметрам (допуски, шероховатости) Но это со слов того кто их изучал.
Вполне работчий б/у прошлым годом за 140тысяч продавали в Питере причём не ВАЗовский а Renesis R13 Ранее в другом месте гоночный тюнингованный мотор тот же, ресурс не проверял, порядка 320 л/с стоил около 250 тысяч. Наши 415 не знаю сколько стоят. Вряд ли сильно дешевле т.к. есть секта любителей ВАЗовских РПД - они не так к грязи прихотливы в отличие от японских ну и просто нематериальная мотивация.
Ещё раз - ВАЗовский двигатель хороший и нужный для авиатехники это мощнее 270л/с.Там есть моторы близкие к японским по удельной мощности но уже авиационные.
Перспективный чат детектед! Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за последние 4 часа.
Тогда почему именно Ванкель, а не к примеру, абсолютно бесшумный Добль?
Не слышал про такой. Он стоит 120140 тысяч б/у и доступен к покупке.
W-обраный или Х образный - где они в массовой серии? Так чтобы закупиться запчастями ключевыми можно было бы лет на 10 эксплуатации.
Цена вопроса, себестоимости жизненного цикла при не всегда интенсивной эксплуатации - вот вопрос.
Паровички для разведывательных БПЛА весьма интересны, это да. Но что-то не слышно даже про опытные образцы. Или компетенции утрачены, или все же масса великовата. Один Шолль со своим "циклоном" что-то мутит, но тоже в инициативном порядке.
В США были работы под двигателям для арктических дронов постоянного полёта с микрореактором. Кажется в качестве двигателя там стирлинг стоял - с паром замороки много даже/особенно если полностью замкнутый цикл. ПВМ рассматривал - в принципе что похожее можно и с нагрузкой до 3-5тонн. У них ресурс 50тысяч часов сейчас до планового ремонта - это годы полёта. Подробнее в следующей статье.
спасибо, интересно!
зауважал автоваз
Не за что. У них интереснее от ВАЗ-4265 который очень близок к автомобильному японскому R13 но имеет дублирование гидравликой, и мощнее.Я держал в руках ДВС 14кВт весом не порядка 5 кг. и это не было вершиной технологии 15 лет назад. Наивысшей литровой отдачей имеют наши модельные одноразовые двигатели в смысле на одну гонку спортивного класса для мждународных соревнований, при массе десятки грамм они имеют более кВт мощность. Конические прецизионные цилиндры крайне малый ресурс и прочее. Для каких-то целей можно поднять не сильно уровнив в удельной мощности ресурс до десятков -первых сотен часов. Их в крылья можно ставить будет.
Интересно, почему Вас в плане экономичности/цены дизель не устраивает? Прецеденты дизельных самолетов были. А у ванкеля, насколько мне известно, проблема с ресурсом.
Интересной альтернативой, в плане всеядности и тепловой заметности мог бы выступить стирлинг, но там вес будет больше, чем у ДВС сопоставимой мощности.
Дизель:
1. Имеет большой, иногда неприемлимо большой уровень вибраций вызывающий поломки прочих систем ЛА. Т.е. его применение специфично но бывает полезным ввиду низкого расхода топлива. Например для замены Ил-14 можно было бы рассмотреть турбированные на высоту до 10км. для Антарктики и Арктики. Если в серии будет и обладает требуемыми ТТХ в т.ч. по вибрациям.Стояли Чаромского авиадиземли М-30 на дальней авиации в частности на машине Бартини Ер-2, были капризны, тяжелы, но радиус действия 2500км машине Бартини обеспечивали:
2. Стоимость авиационных дизелей высока и они не производятся в РФ, Чаромского доводили 7-10 лет дизеля. Реально может Х-обраный от Арматы будет годен.
3. Удельная мощность у ванкеля выше в 2,5-4 раза. если вы не летите часов 12 и более (патрульный дрон) то дизель вам не нужен. Кроме того ДТ стоит часто дороже чем бензин.
4. РПД можно легко перевести на питание СПГ. Если уплотнения из нормальных материалов, а не дешёвых делать с покрытиями, упрвляемые сопротивления выхлопных труб - будет работать и КПД хорошим будет. Кстати ввиду того что метан меньше нагара даёт можно ожидать большего времени между разборками, меньше нагар. Также можно поднять КПД если делать целиком из наноструктурной/из нанопыли спекаемой керамики определённых видов, печатью и обжигом. В авиатехнике нет таких ударных нагрузок как в наземной и керамика приемлима. Дизель в чё-мто под газ лучше но тогда уж полная конвертация - такие КАМАЗ производит. Очень тяжёлые.
1. Вибрации 1, 2 порядка вполне успешно побеждаются теми же балансирными валами. В общем-то и ванкели сейчас серийно не производятся, но по дизелям все-таки наработок больше.
2. Как мне кажется, стоимость дизеля сопоставимой мощности будет таки меньше ванкеля, при более высоком ресурсе.
3. Авиационный бензин стоит дороже дизельного топлива. По удельной мощности - согласен, но опять таки увеличение массы силовой установки можно компенсировать меньшим количеством топлива, что так же более выгодно в плане безопасности и в плане эксплуатации: меньше время на заправку, в полете не нужно перекачивать топливо для сохранения центровки и т.п.
Хотя дискуссия в общем-то "взагали по загалям". Выбор силовой установки нужно проводить применительно к конкретным, четко очерченным условиям. Вполне возможно, что для военного ударного дрона с полезной нагрузкой 10-20 кг и дальность 25 км ванкель будет самое то, а для доставщика пиццы с грузоподъемностью в 1 кг и радиусом действия в 1 км достаточно будет супермаховика.
1.НЧ и особенно СНЧ - это настоящий геморрой особенно на малых оборотах и ХХ.
2. Вы посмотрите на R500 ценники. Далее сравните с ценой пары ванкелей, та.к. ресурс планера 15 тысяч часов и летают реже болье 5-10тысяч то ресурсного движка в хорошем состоянни хватит. пары а не одного -выше надёжность и размер меньше в РАЗЫ - даже наша 650х650мм примерно при 270л/с и короткий
3. Я писал проавиабензин? Ванкель не авиаабензином питается а ВАЗовские 92 кажется питались. Японские потребовательнее, 98-100. в нижнем пункте указал на газ - комплект конверсии полностью в газовый двигатель для дизеля выйдет в стоимость ванкеля.
Последнее - абсолютно точно указано - нет общих случаев есть всегда неотразимая конкретика условий, даже когда сам (я писал) пишешь ТЗ с прописыванием ТТХ на свою машину.
"с полезной нагрузкой 10-20 кг и дальность 25 км" - для этого есть другие, гораздо более дешёвые решения. Вдобавок отработанные.
Деталей ряда типов дронов здесь не обсуждаю принципиально. Т.к. двойного назначения.
Я не специалист по авиатехнике, поэтому это привел в качестве гипотетического примера)):
По п.2 - приведите пожалуйста конкретику ради интереса (боюсь самостоятельно искать эту информацию я буду долго).
Если говорить о ДВС на газе, то зачем с дизелем огород городить? Обычный бензиновый легко переводиться на газ.
По переводу на газ - имеет смысл только на пропан-бутановые смеси, ибо метан это циклопические баллоны и низкий запас хода.
В качестве примера: два жигуленка, один на пропане: баллон сопоставим по размерам и весу (чуть больше) и запасу хода (около 400км) с бензобаком, метан - весь багажник забит тяжелыми баллонами и пробег 150км.
Я неправильно обозначил - имел ввиду Red A03 он как раз 500л/с, примерно как нефорсированных два б/у с остаточным ресурсом до 30000ч R13, стоящие с конвертацией в авиа порядка 270-300тысяч рублей (100г золотом) за пару.
€150,000 (2012) (или 4кг золоом) согласно Википедии - это порядка 2 самолётов Ан-2, притом что их надо на аннушку 2 шт ставить.
Стоимость ремоторизации дороже самолёта в 5-6 раз выйдет, чем стомость Ан-2, т.е. неадекват.
Разница с РПД выйдет порядка 20 раз за ту же мощность.
Ещё раз проблема Ан-2 не только в двигателе, а в пилотах. Летают они редко а денег хотят за полёт до половины стоимости лётного часа. Это ПРЯМОЙ результат платного образования в авиационных училищах. Те кто кончают и могут позволить себе выучиться на какой "арбуз" затем часто на заработки в другие страны уходят т.к. оплата вше в 2-4 раза и высокая востребованность. Создать длиную скамью возможно но это надо учить владельцев самолётов у коего 1=2 таких а не наёмных лётчиков, такой хотя бы денег привезти может а так пилоты всё чаще будут оставаться.
Как результат придётся Ан-2 делать непилотируемыми а люди на таких лететь отказываться часто станут. Но для грузоперевозок приемлемо и лётный час ниже 20 тысяч рублей возможно <15000-17000 можно иметь на бензине 98. Если что получше то с нуля дрон надо логичтически делать - он получается сравним с нагрузкой на двигатель, но у него выше весовая отдача и взлётно-посадочные, отделяемый контейнер груза, возможность перевозить крупногабариты которые ни в Ан-2 ни в ТВС-2ДТС не погрузишь.
Более того, были прецеденты самолётов с паровыми двигателями. The Besler Steam Driven Plane (1933), видео 3 минуты:
Более. На танках Т-55 стояли дизельные авиационные двигатели. Такие дела. :)
Ещё. Сделали копию самолёта Можайского, который с паровым двигателем был. Летает, видео 3 минуты:
Совокупные продажи РПД Маздой за 50 лет около 1,8 млн.
Этого достаточно для того чтобы закупится на мировых рынках пока не возобновиться, уже не на ВАЗ, производство своих РПД. Кроме того, Википедии я не доверяю т.к. они многократно лгали.Особенно в технических подробностях и объёмах выпуска. Попытки исправить лживые сведения кончались трижды откатом ко лживым данным (конкретно данным по одному из опытов).
Даже по этим данным почти 2 миллиона произвела. Не один же миллион.
Может не видели канал:
https://www.youtube.com/channel/UC382PzreCOH7U0GLVKA1zug
Всё смотреть невозможно по причине расхода времени. Дюринг Принцип экономии мышления.
После массового внедрения в автомоторы турбонаддува, ванкель стал никому не интересен.
Кроме того, прямой впрыск топлива, наконец, практически решил проблемы экономичности и у двухтактных моторов.
Скажите это производителям американских боевых дронов массой так 0,5-2т. Там или старые авиадвигатели или ванкели или ГТД. Причём ванкели закупали десятками с планом на сотни.
Скажем другой интересный для авиации (лезет в крыло небыстрых машин) двигатель - Субару имеет весовую отдачу вдвое ниже. в случае если оба и РПД и обоих движок "прокачаны" и достаточно надёжны при предельных нагрузках (форсаж не под самый верх). Сосед в одном месте субаристом был.
Для наземной техники РПД скорее блажь а вот для воздушной имеет свои ниши и прежде всего в области мощных двигателей а не 200кВт. Я привёл конкретные данные, они близки к ТВД с редуктором.
В случае системы электротрансмиссии с накоплением выйдет также лучше роторник брать - он компактнее и хороший момент имеет именно на больших оборотах.
В статье я привёл пример атмосферника с мощностью 0,9МВт примерно весяшего не более 377кг. Или 0,33кг на 1л/с. Назовите мне не турбированный ДВС той же мощности по классу со сравнимым весом. на На 15% менее мощный с Ан-2 АШ -62 ИР весит 580кг., 0,58 кг/л/с. 1,75 раза. разница
Мазда не выпускает на массовый рынок своих нормальных двигателей 400-700л/с классов. Они были победителям Ле Мана именно на РПД - единственная победа японских команд за всё время! Т.е. надёжность там была как и длительный испытательный режим на пределе возможностей.
Один из недостатков малой авиации малая удельная мощность двигателей и малая тяговооружённость. Нормальная она только на машинах для соревнований. Обеспечить такую мощность можно в рамках существенно иноф аэродинамической схемы и при других двигателях или электро или РПД.
Дело в том, что у буржуев с 60х годов есть турбо винтовые двигатели типа PW рт6.
И их это устраивает.
Наши же отечественные кочевряженья с Субару- исключительно от бедности. Потому что Субару- это просто старая автоконверсия авиационных же Лайкомингов/Континенталей.
Рассказы про "ниши" вообще напоминают опусы экранопланных сектантов. Те тоже придумывают небывальщину.
Годовой объём продаж вряд ли больше нескольких сотен машин и особенно стоимость лётного часа самолёта с таким двигателем если вы владелец самолёта? Стоимость от 820 до до 1млн долларов запредельна для массовой авиации. Это для миллионеров да тех кто деньги не считает. Даже геологическая служба США нанимает бушпилотов и летают они когда один геолог на малых самолётах 2-3 местных. Там пчти всё что есть идёт самому пилоту т.к. он часто владелец машины и минифирмы.
Съедят их дроны как по пилотов хотелкам так и по стоимости лётного часа самого ЛА - проще дронами обрабатывать поля чем на эртракторе. Н скажем AT-802AF стоит 3 тонный бак. машина зверски перетяжелена и требовательна в отличие от более лёгких в пилотировании. Берёт мощностью двигателя которая вдвое больше чем у Ан-2. Цена машины от первых миллионов долларов.
Цена того на чём люди летают на Аляске редко более 400-500 тысяч даже для многоместной туристической машины. Мелкие, а именно они вездеходы - летают вообще с 1-2 пассажирами.
Мексиканец-гастарбайтер на углу полей подливающий в баки дронам, возможно ещё техник, потом и он не так нужен будет, стоят явно дешевле пилота.
Я же говорю о массовой технике - в США летают порядка полумиллиона людей на своей авиатехнике семейной. Порядка четверти миллиона ЛА.:
"Основным рынком самолетов АОН следует считать США и Канаду. В 1989 г. в этих странах было сосредоточено 241000 ЛА, что составило 74% мирового парка АОН того времени."
http://www.aviajournal.com/arhiv/1996/01/02.html
Был в начале 90-х эксперимент по установке 413-го (с небольшими доработками) на легкий самолёт «Леший» АО «Интеравиа». Летчики-испытатели отзывались хорошо, отмечали пропорциональный рост тяги от оборотов, что было больше похоже на характеристику реактивного, чем поршневого двигателя. Потолок и скорость увеличились выше расчетных значений. Но вой от него стоял ни на что не похожий - ни на реактивный, ни на поршневой. Потребовалось делать глушитель. К сожалению, при перелёте из Луховиц в Жуковский случилась авария с вынужденной посадкой на объездную дорогу вокруг Коломны. Причина досадная: выпадение датчика положения эксцентрикового вала из корпуса (он там просто на клей был посажён) привело к отказу системы зажигания, а переключение на резервную систему зажигания (не синхронизируемую с фазами работы РПД) не было разрешено ввиду отсутствия соответствующих лётных испытаний (если быть честным, тогда им просто значения не придали, а лётчики-испытатели народ зело пунктуальный и исполнительный - нельзя, значит, нельзя). Никто и ни что не пострадало (если не считать обалдевших гаишников - потом туда ещё и Ми-8 ПСС сел), но написали массу претензий к СКБ РПД АвтоВАЗа, что вылилось в новые ТУ, и потом привело к созданию вполне приличного авиационного варианта. Но к этому времени ситуация в стране сильно изменилась в сторону более приземлённых вопросов, и стало не до РПД...
Из недостатков отмечался гарантированный расход масла (из-за необходимости смазывания скользящих уплотнений) и малый ресурс. Хотя ремонт его был весьма простой. Один из сотрудников ВАЗа говорил, что ездил в отпуск на роторно-поршневых «Жигулях», и там на месте отремонтировал сломавшийся двигатель шлифовкой статора с заменой уплотнений (хотя там тоже хитрости имеются). То есть, ремонт РПД был гораздо проще и дешевле поршневого - одно дело цилиндры растачивать, и другое дело шлифануть статор на плоско-шлифовальном станке. Не помню, из какого материала делались тогда статоры, но сейчас, с появлением покрытия из никосила, ресурс роторно-статорной группы наверняка можно существенно повысить, что позволит дать РПД «вторую жизнь». С ремонтом, конечно, дела будут от слова «никак», но для беспилотников можно будет достичь вполне окупаемого ресурса.
Что касается неприхотливости, 413 двигатель был реально неприхотлив к топливу - заливали А-80 без заметных изменений, система зажигания подстраивалась автоматически. Был случай с роторно-поршневой «пятёркой», на которой ездил директор луховицкого Сбербанка (вазовцы продали ему одну машину за участие в финансировании). Как-то его водитель в Бронницах наехал на полиэтиленовую плёнку, и не придал тому значения. А через некоторое время почувствовал запах в салоне. Решил остановиться, но на холостом ходу мотор заглох, а из-под капота пошёл дым и пламя. Огонь потушили, но причину возгорания не нашли. Убедившись, что ничего внешне не пострадало, завели двигатель и поехали дальше. Дома в Луховицах вскрыли крышку воздушного фильтра и обнаружили в нём кусок недогоревшей пластмассы - всё, что осталось от воздушного фильтра. Оказалось, что та полиэтиленовая пленка прилипла к выхлопным патрубкам и из-за их очень высокой температуры (тоже особенность РПД) воспламенилась. Огонь засосало в воздушный фильтр, от чего тот тоже загорелся. И с таким горящим фильтром они продолжительное время ехали, двигатель продолжал работать...
Жалко, что СКБ РПД расформировали. И профессионалы хорошие были и просто люди хорошие...
Страницы