Air Pages
http://www.airpages.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl
Главная >> Самолет и двигатель >> Авиадвигатели поршневые
http://www.airpages.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1226258275

Сообщение написано Arthes в Август 30, 2008 :: 6:36pm

Заголовок: Авиадвигатели поршневые
Создано Arthes в Август 30, 2008 :: 6:36pm
Я еще новичек на вашем форуме, но у меня сильный вызывает интерес авиадвигатели поршневые времён второй мировой. Особенно конструктивные особенности того или иного агрегата. Интерес у меня вызывает еще и тот факт что, почему-то после войны про них благополучно забыли и не стали дальше развивать, тут конешно повлиял факт развития ТВД и ТРД. Конешно до 2 "махов" ВМГ разогнать не сможет. Но до одного маха можно было бы. Я вот не могу понять, почему сейчас не делают сверх мощных ( свыше 1000 л.с) ДВС для авиации. Учитывая современные технологии можно было бы такаю мощность снять с тех же 35 литров, воспомните как сейчас энтузиасты форсируют старые движки, до 4000-5000 л.с и это не говоря про крутящий момент...
Если в серийных ДВС (Не гоночных и не тюненгованных) для машин при обьёме 1.3 спокойно выжимают 98 л.с и 120-130 Н.М. А во время ВМВ выжимали с этого обьёма всего 30-40 л.с.
Тут сразу возникает вопрос: "А как же, сам винт?" А тут вожно сделать и по 2 винта, с 4-5 лопостями на пример как на самолётах с ТВД (Ту-95). И это бы частично компенсировало бы потерю тяги на около звуковых скоростях.
Я не кого не призываю "свергнуть ТРД". Но скажем против ТВД это могло бы быть хорошей альтернативой.
И учитывая высокую живучесть ДВС, собенно "воздушников" они могли бы хорошо послужить в тяжёлых условиях


Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Pit в Ноябрь 10, 2008 :: 6:36pm
Развитие ПД в СССР не было остановлено после войны. Велись серьёзные работы как по дизелям, так и по всевозможным "наваротам". Были созданы и испытаны мотокмпрессионные установки на базе ВК-107 (ВК-107Р, а сама утановка в сборе ЕМНИП называлась Э-20), отрабатывались варианты с турбонаддувом (ВД-3К, АШ-2ТК), комбинированные чудеса типа ВД-4К (1951 год. 3 импульсные турбины, ПЦН и ТК с регулируемым соплом, создающим реактивную тягу). Мощные моторы выпускались долго после войны.
Проиграли же они исключительно из-за того, что при большой мощности не могут сравниться с ТРД и ТВД по параметру удельной мощности (мощность/вес мотора). На самолёт выгоднее поставить ТВД той же мощности, что и поршневый двигатель. Удельный расход ТВД будет такой же (а то и меньше), а потребляь он будет керосин, а не высооктановый бензин. И весить при этом силовая установка будет меньше.
На долю ПД остался сектор с мощностью до 500 л.с., тут удельные параметры позволяют тягаться с ТВД и тем более ТРД.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Arthes в Ноябрь 10, 2008 :: 7:10pm
Сейчас как я уже говорил, можно раза в 3-4 снять большую мощность с техже десятков литров чем 60-70 лет назат. Ну например с R-3350 в 1989 году "сняли" около 6500 л.с (На вашем форуме про это прочитал). А если сейчас создать с нуля тот же V-12 с 35 литрами, внедрить все новые технологии.
Особенно по эксперементировать с фазами газоразприедения, поставить многоточечный выспрыск, повысить обороты, поднять степень сжатия, сделать двойной турбонаддув, сделать изменяемый УОЗ, с датчиком дитонации. Полусферические\или конусообразные камеры сгорания.
Про сам винт я уже говорил с двумя винтами можно  разгнаться до 900 и даже более.
Если ДВС себя изжили после войны, то почему  до сих пор на машинах, мототехнике, не ставят ТД, содинёный с трансмиссией. Почему не забросили развитие ДВС?

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Arthes в Ноябрь 11, 2008 :: 6:36pm
Тут не давно лазил инету, и нашёл вот такого "монстра"
http://www.airpages.ru/img/forum/bmw_803_2.jpg
И интересно стало, как классифицировать этого монтра? Охлаждение у него жидкосное! Хотя по виду как "спаренные" два BMW 801. Интересно стало, смогли ли довести до серийного производства этого монстра? И вообще выходил последнею точку в обьёме и мощности (этого монстр развивал около 4000 л.с), поставили не США со своим Pratt & Whitney R-4360, а немцы, все таки они отличные моторостроители! и вот хотелось бы побольше инфы про этот движёк. Ух как бы сейчас можно ыбло бы его форсировать

P.S Из курса по ДВС, нам говорили что максимальный диаметр одного поршня для бензинового ДВС составляет около 150-155 мм, больше опасно! Во избежание черезмерных нагрузок на весь КШМ, и на опорные шейки коленвала. Но главное это детонация, при такой площади поршня это можно возникнуть. Хотя в тех же ДВС в авиации, имели диаметр одного цилиндра до 180-190 мм! И это с уровнем промышелнности 30-40 годов! Как контструкторы не боялись детонации?
И может по этому из-за токого огромного поршня ДВС того периода хорактерно "выстреливали" шатунами(на первых образцах, и извергали языки пламени при запуске и иногда при работе?

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Ноябрь 11, 2008 :: 7:10pm
Давайте вначале немного о ДВС времён Второй Мировой поговорим…

Диаметр цилиндра и склонность к детонации связаны прямо – чем больше диаметр цилиндра, тем выше склонность. Тем не менее, каких-либо жёстких рамок нет: используя некоторые конструктивные решения можно снижать склонность к детонации при увеличении диаметра цилиндра. Ведь детонация в «чистом» виде – абстракция, в большинстве случаев, речь тогда шла о сгорании неоднородной рабочей смеси – и чем больше диаметр цилиндра, тем выше неоднородность. Чаще всего возникал «грохот» – объёмная детонация со множественными центрами горения, разновидность калильного зажигания – центрами горения смеси становились раскалённые частички нагара… А они, в свою очередь, появлялись в результате иных разновидностей взрывообразного сгорания ;)

Потому, используя, скажем, многоклапанные головки (и не только 4-хклапанные, известны и 5-6-тиклапанные, даже – 8-ми; да и золотниковое газораспределение многих английских моторов, которые со «sleev valve», направлено на интенсификацию газообмена в равной степени, как и на сокращение габарита) можно повысить однородность смеси и исключить локальные перегревы (и калильное зажигание – как следствие) тарелок клапанов большого диаметра. Дальше – больше: для создания благоприятных условий смесеобразования, необходимо в момент поджига смеси, т.е. при подаче искры в свечах, вытеснить часть смеси к свече (свечам) зажигания, это – сквишь-эффект. Он достигается конфигурацией камеры сгорания (весьма компактной и смещённой к центру диаметра цилиндра) и поршня. Используя две свечи зажигания одновременно (а то – и с задержкой, в миллисекундах, конечно), опять таки, возможно снизить склонность к некоторым видам детонации… Т.е. основа – доводка рабочего процесса ДВС.

Во время ВМВ доводкой занимались недостаточно – моторы форсировали «лобовыми» методами, чаще всего – просто увеличивая давление наддува. При этом, все «хитрости», типа впрыска воды и метанола, эффект, натурально, приносили, но – недостаточно. Вспомним, что практически все двигатели активно дымили на форсаже – это и есть внешнее проявление «грохота», забавно, что мощность при этом падает ;) Т.е. путём настройки и отработки некоторых моментов, можно было мощность двигателей на форсаже (т.е. повышенном давлении наддува!) увеличить… Да, чуть не забыл – многое зависит и от топлива: как от его ОЧ и качества (т.е., грубо говоря, ОЧ на богатой смеси), так и хим.состава. Предел здесь – топлива типа гоночных смесей, с ОЧ по ИМ где-то в районе 125-135, хотя такие использовались (и используются) только для рекордных полётов/заездов… Рекорд ВМВ, если не ошибаюсь, серийный бензин Esso – 100/150 (ОЧ/качество), разница очевидна. В СССР и Германии топливо было хуже, чем у англосаксов – и заметно, что вынуждало несколько снижать форсировку моторов.

После ВМВ теория ПДВС шагнула вперёд – но не радикально, хотя и были созданы очень мощные силовые установки (многоцилидровые Х-образные, например), они проигрывали по комплексной характеристике (мощность/масса/достижимая скорость) новеньким тогда ТРД и ТВД. Работы по мощным авиационным ПДВС свернули, выпускаемые ныне – динозавры. Работы в этой области не велись, разве что – несколько программ по лёгким моторам, но они широкого резонанса не получили.

Ну и ладно. В современных условиях ПДВС в авиации теоретически возможны – но только дизельные. Они могут обеспечить очень высокую экономичность эксплуатации – низкий расход топлива (в 2-4 раза в сравнении с ТВД, и даже больше), малые расходы на обслуживание и большие межсервисные интервалы, высокую надёжность… Но такие вот «новые авиадизели» потребуют больших средств на разработку – никаких аналогов нет!

Иными словами, на основе прекрасно проработанной концепции дизельных двигателей с наддувом, придётся создавать лёгкую конструкцию – да, современный тяжёлый дизель, скажем – для грузовых машин или морской, имеет очень высокие параметры – для удобства, можно использовать характеристики несколько форсированных «гоночных» конфигураций – 1200 л.с. с 12л объёма (и до 1800 без заметных сложностей с ресурсом), аж 4000-4500 Нм, в сочетании с умеренным расходом топлива… Но вот масса – чугунные «длинные» блоки очень жёсткие, но – тяжёлые. Их облегчить – не так уж и просто, но реально – используя, скажем, наработки «легкового» двигателестроения.

Получить мощность можно банальным «набором» – 6 цилиндров – это 12-14 л, что есть оптиум, и для увеличения объёма нужно 16 цилиндров (которые прекрасно компонуются в три архитектурных варианта – V с углом развала 45 и 135 градусов, и оппозитно), что даст, скажем, 37 л. При нормальном на сегодня уровне форсировки – это 3500-3800 л.с., до 4к. 32-х цилиндровая Х-образная конфигурация даст уже порядка 7К л.с…. А сколько оно будет весить? V16 – минимум 1200-1300 кг, Х32 – ок. 2 т. Масса обслуживающих систем – минимальна, тепла современные дизели с ТК могут выделять очень мало, это же – большой + и для аэродинамики (маленькие радиаторы). Хотя, ДТ придётся подогревать… Это – один из очевидных вопросов.

Но будет ли выигрыш? Не знаю. Применить ПДВС такого вот типа можно в гражданской и транспортной авиации, да и то -- на относительно лёгких машинах. Вытягивать скорость -- незачем, ведь основная цель -- экономичность эксплуатации, потому относительно низкооборотный дизель с ТК -- наилучший кандидат.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Arthes в Ноябрь 11, 2008 :: 7:43pm
Самый главный повод вообще поднятия этой темы "возрождения" ПДВС в авиации, это их высокая живучесть проверенная двумя мировыми войнами.
 А сейчас порой один ТВРД может выйте из троя из-за погнутого одного лопастя, в который случайно попал твёрдый предмет, воспомните туже авиакотастрофу  когда АН-124 Руслан врезался в жилой дом. А ведь все произошло из-за одного погнутого одного лопастя.
А ПДВС мог работать даже с прострелеными несколькими цилиндрами. Думаю дизель выдержит не меньше, по крайней мере пожароопасность у него меньше чем у бензинового ДВС. Кстаси в авиации перспективным мог бы стать 2-тактный дизень, он легче 4-тактного и проще конструктивно, а и значит дешевле в производстве. Опять же очень трудно представить как будет вести себя самолёт с дизелем, у него же "кривая" момента другая чем у бензиновых и ТВД, как он будет реагировать на "газ". Не будет ли перегружен редуктор винта? Тем более обширного опыта применения мощных Дизельных ДВС в авиации судя по всему нет. Были только попытки
до войны, но и дизели того периода это "совсем другая история".
 Кстати на счет веса и расхода топлива, а не повторитья ли история с дизелями, что была 60 лет, назад, что из-за как раз высокой удельной мощности дизели сравнялись с бензиновыми по расходу от чего и отказались от их применения в авиации.
А приводить аналогию с судоходными или с другой наземной техникой это тоже не совсем подходит среды работы разные. Реально ли сделать дизельную много рядную "звезду"?
Может все таки попробывать и с бензиновыми с современыми технологиями и с многолетним опытом автопромышленности можно тоже сделать большой ресурс.
По автомобильным примерам расхода топлива, сейчас современный двигатель обьёма 1.8-2.0 литра "ест" около 10-11 литров на 100 км (это среднее значение). В Годы ВМВ двигатель обьёмом в теже 1.8 - 2.0 мог "жрать" до 18-20 литров! Раздница почти в 2 раза! Представляю как это отразиться в авиации при обьёмах 30-50 литров.
Сейчас и бензин не тот что был 60 лет назад, с ним и ТХ мотора тоже повысяться
На счет момента, а нет ли данный сколько был момент на ПДВС времён ВМВ и после.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Ноябрь 12, 2008 :: 6:36pm

Цитировать:
Самый главный повод вообще поднятия этой темы "возрождения" ПДВС в авиации, это их высокая живучесть


Ну, живучесть эта сильно преувеличена: у любого агрегата достаточно перебитого трубопровода системы питания…


Цитировать:
А ПДВС мог работать даже с прострелеными несколькими цилиндрами


А вот с простреленным магнето – нет. Хоть их и ставили спаренными. И с повреждённым карбюратором или ТНВД – тоже не сможет работать… А уж говорить о повреждении системы смазки, от насосов до радиатора, просто не приходится.


Цитировать:
перспективным мог бы стать 2-тактный дизель


Не мог, 2Т цикл вообще неперспективен – не позволяет толком организовать рабочий процесс, 4Т дизели уж точно совершеннее по всем показателям.


Цитировать:
легче 4-тактного


Да с чего бы это?


Цитировать:
проще конструктивно


Вот уж нет: он сложнее. Во-первых, достаточно сложно обеспечить жёсткость гильз цилиндров (а без гильз 2Т вообще трудно сделать!) при достаточном сечении продувочных окон; во-вторых, крайне непросто довести рабочий процесс – в том числе, и из-за трудностей с настройкой (эффект Каденаси плохо сочетается с турбонаддувом!); в-третьих, остаётся проблема высоты окон – т.е. выбор фаз ГР. В итоге – 2Т хорош без наддува в практически «однорежимных» двигателях, скажем, в картинге, мотокроссе (хотя сегодня и там, и там ездят и на 4Т!), мотоциклах для «асфальта», может быть – мототриале.


Цитировать:
дешевле в производстве


Уже лет 40 – нет, не дешевле… Любой 2Т мотор, претендующий на известные вершины в характеристиках, не может быть простым – настройка впуска и выпуска, с лепестковыми полнопоточными клапанами и изменяемой частотой резонанса («мощностной клапан», он же «power valve»), и т.д. – это аффтары архаичных учебников дурят головы «простотой», которой давно уже нет.


Цитировать:
с дизелем, у него же "кривая" момента другая чем у бензиновых и ТВД


А какая по Вашему мнению, у всех трёх ВСХ?! У «турбин» – максимум на минимальных оборотах и плавный спад с ростом частоты вращения (иногда – спад резкий ;)); а у поршневых – напротив, на оборотах ХХ – реальный минимум, и рост – настройкой можно получить максимум момента на любых оборотах… При наддуве, за счёт регулировки избыточного давления, можно и нужно получать «полку», постоянное значение момента в широком диапазоне оборотов. Это характерно и для бензиновых, и для дизелей – разница невелика.


Цитировать:
как он будет реагировать на "газ"


Как позволят турбокомпрессоры – вместо одного большого ставят несколько меньших, как раз для облегчения роторов, что улучшает реакцию на изменение подачи топлива. Ну, ещё, натурально, турбокомпаунд стоит использовать и нужно сокращать объём впускного коллектора после компрессора, но это уже тонкости ;)


Цитировать:
Не будет ли перегружен редуктор винта?


На что он рассчитан – на то и рассчитан ;) Проблем вот здесь уж нет…


Цитировать:
из-за как раз высокой удельной мощности дизели сравнялись с бензиновыми по расходу


Да нет: и тогда всё было чуточку иначе, а сегодня, вот уже скоро 30 лет, как никто не стремиться форсировать дизели по оборотам – напротив, все стремятся получить пик мощности на относительно низких оборотах, когда потери (трение, насосные, инерция и т.д.) низки. Такие обороты позволяют добиться высокого совершенства рабочего процесса, и как следствие – отличных показателей удельного расхода топлива. Т.е. для легкового автомобильного дизеля сегодня норма – 4-4,5К об/мин., для «большого» – 1,8-2,2К. Вот и всё. А по оборотам форсировать не выгодно – так поступают только тогда, когда невозможно поступать иначе, скажем, в некоторых видах спорта – из-за ограничений технического регламента (ну, и на мотоциклах, но там совсем иные причины…).


Цитировать:
А приводить аналогию с судоходными


Современный морской дизель, ну… тот же Seatek… имеет сходные с дизелями Чаромского времён ВМВ параметры, но – компактнее, имеет меньший объём (намного ;)), хотя и тяжелее их. Так что – аналогия прямая.


Цитировать:
другой наземной техникой это тоже не совсем подходит среды работы разные


;) Собственно, главная проблема – высотность, но она же сегодня имеет наиболее простое решение по имени «многоступенчататый комбинированный наддув» и турбокомпрессоры с изменяемой геометрией. Проблемы с разницей давлений – решаются, хотя будет определённые вопросы вызывать надёжность некоторых уплотнителей, т.е. придётся использовать наиболее дорогие ;) Но их доля в ценах – менее процента.


Цитировать:
Реально ли сделать дизельную много рядную "звезду"?


А зачем использовать воздушное охлаждение?! Ведь кроме больших проблем с обеспечением аэродинамики, оно ничего не принесёт… А строить «звезду» с жидкостным – абсурд, максимум – это Х-образный агрегат, грубо говоря, два V-образных на одном коленвалу.


Цитировать:
с бензиновыми с современыми технологиями и с многолетним опытом автопромышленности можно тоже сделать большой ресурс


А зачем? Расход топлива – единственная уязвимая точка «турбин», за 70 лет развития её не устранили… Бензиновый двигатель, даже очень современный, с полным «набором» «правильных» конструктивных решений, проигрывает дизелю от 40 до 60% по экономичности.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Ноябрь 12, 2008 :: 7:10pm

Цитировать:
По автомобильным примерам расхода топлива, сейчас современный двигатель обьёма 1.8-2.0 литра "ест" около 10-11 литров на 100 км (это среднее значение)


Ну, это – во-первых, много; а во-вторых, эксплуатация ПДВС на автомобилях – не так уж и показательна (на малых скоростях – из-за того, что мотор работает на малых нагрузках априори; на высоких скоростях – потери в аэродинамике).


Цитировать:
В Годы ВМВ двигатель обьёмом в теже 1.8 - 2.0 мог "жрать" до 18-20 литров!


И сегодня, если ехать «в полную тапку» будет не меньше! И даже больше ;) А вот удельный расход, т.е. на единицу отдачи, стал меньше.


Цитировать:
Представляю как это отразиться в авиации при обьёмах 30-50 литров.


Гоночные автомобили и мотоциклы по прежнему особой экономичностью не страдают, хотя, конечно, и здесь удельные параметры возросли более, чем заметно.

В авиации моторы работали часто в режимах сверхобогащённых смесей – для улучшения отдачи и снижения склонности к детонации, отсюда – и фантастический расход топлива. На гоночных машинах 30-50-х гг, тоже расход был ошеломляющим – до 150 л на 100 км, при 1,5л моторе мощностью… ну, скажем, 400-450 л.с. (были такие). Опять таки – за счёт бешенных потерь на привод компрессоров (двухступенчатые Roots), богатых смесей и «адских смесей» (с метанолом, ацетоном, бензолом и даже – азотной кислотой).


Цитировать:
Сейчас и бензин не тот что был 60 лет назад, с ним и ТХ мотора тоже повысяться


Мало вероятно ;) Гоночный бензин с ОЧ 105-110 стоит по 5-10 евро за 1 литр, и производят его мало-мало… Массовые бензины – не лучше, они просто иные, с другим фракционным составом. А летать на нитрометане – ничего не напасешься, ни топлива, ни моторов!


Цитировать:
На счет момента, а нет ли данный сколько был момент на ПДВС времён ВМВ и после.


На максимальной мощности (номинальной, без форсажа) момент составлял от 70 до 85% от максимального. Вот отсюда и исходите. Разница в параметрах до- и послевоенных моторов – прослеживается, но эмпирическое правило действительно для обеих эпох.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Forum Admin в Ноябрь 17, 2008 :: 6:36pm

Цитировать:
А сейчас порой один ТВРД может выйте из троя из-за погнутого одного лопастя, в который случайно попал твёрдый предмет, воспомните туже авиакотастрофу  когда АН-124 Руслан врезался в жилой дом. А ведь все произошло из-за одного погнутого одного лопастя.

Позволю не согласиться. Насколько я помню, погнутость лопатки здесь не причем.
((вложенный файл удалён))

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Arthes в Ноябрь 17, 2008 :: 7:10pm
 Хорошо Forum Admin, вот вращаеться несколько десятков "лопастей" со скоростью 8000-12000 об\мин. И вдруг твёрдый предмет, деформирует один, и что происходит? Он теряет свою первоначальную форму, и начинает задевать соседние, и в результате все лепестки как "карточный домик", деформируються, и в какой-то "прекрасный" момент огромный ТВРД, ловит "клин" и в лучшем случае останавливаеться и теряет тягу, в худшем - загораеться. Вот например когда из-за "невинной" птички каким-то образом оказавшейся на 6000-7000 метрах, и посреди чистого неба, ее засасывало в ТВРД, и в результате погибала не только птичка но и целый самолёт, а потом выжившие члены экипажа выслушамили реклеки гринписовцев: - "Мол из-за них погиб представитель вымирающего вида!". И от камандования за потерянный самолёт. Конешно такие случаи - очень редкие и о них мало говорили в СМИ, но тем не мение, одна птичка и такие последствия, и это возможно.

По поводу Дизельного ПДВС, на счет вопроса про создание звезды, я хотел сражу же убить друх зайцев. Первого - сэкономить на охлаждение, и еще повысить живучесть. Хотя в том случае придёться "изощраться" с созданием принудительного воздушным охлаждением, с вентеляторами, раздвигать цилиндры, увеличивать мидель и т.д Но главный вопрос это как поведёт себя самолёт с дизелем? С бензиновыми тут все ясно, их ставили на протяжениее 40-50 лет так что опыт экспулатации есть. А вот дизели? Я еще раз говорю, я боюсь как бы не повторилась история как перед войной, вдруг дизели будут расходовать на ровне с бензоновыми. Как с высотностью? Сейчас нужно что бы двигатель нормально работал и на 4000 и на 10000, ну хотяб до 8000. Сможет ли дизель нормально работать при разряженом воздухе и при постоянной температуре ниже -50?
Пусть даже установим совремный двойной турбонаддув, + нагнетатель или компрессор. Не потеряет ли он КПД. А вообще кроме как до ВМВ был опыт применения дизелей в авиации?
И последее как поставить дизель так что бы у самолёта сохранилась центровка (хотя это вопрос скорее конструкторам ЛА)?
 

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Ноябрь 18, 2008 :: 6:36pm

Цитировать:
По поводу Дизельного ПДВС, на счет вопроса про создание звезды, я хотел сражу же убить друх зайцев. Первого - сэкономить на охлаждение, и еще повысить живучесть


Экономия на охлаждении – это как? Проблема в том, что относительно форсированный (а иной – невозможен по отношению мощность/масса) двигатель с воздушным охлаждением, неизбежно будет уступать по своим параметрам своему аналогу с жидкостным… Уступать сильно – даже современный дизель, очень «холодный» по определению. Живучесть – ни при чём ;), как ни странно: сегодня намного проще обеспечить аварийный режим работы – с периодическим отключением цилиндров «по одному» на несколько тактов для охлаждения «естественным путём» при неисправной системе охлаждения (в дизеле – только с декомпрессионными клапанами, т.е. моторным тормозом типа jack brake) – чем уповать на большую устойчивость «воздущки»… Как я уже подчёркивал, основные причины выхода ПДВС из строя – это не повреждение радиаторов, а топливопроводы. Ну, и что бы закрыть тему: ныне дизели с наддувом довольствуются просто минимальными радиаторами ;), а «воздушка» априори требует больших радиаторов для охлаждения масла – и очень внушительных его объёмов (на классическом моторе Porsche 911, вернее, 964, к примеру – объём масла аж 27 литров), т.е. это воздушно-масленое охлаждение. И масло охлаждать непременно нужно – даже в дизеле с t отработанных газов в скромные 450-600С (у бензиновых – 900-1100С, что есть две большие разницы), иначе оно окисляется за считанные часы…


Цитировать:
с созданием принудительного воздушным охлаждением, с вентеляторами, раздвигать цилиндры, увеличивать мидель и т.д


Принудительное охлаждение требуется только на малых скоростях – ну представьте себе систему обдува, способную обеспечить поток воздуха с околозвуковыми скоростями в районе рёбер охлаждения (как оно и было под капотами «звёзд» ВМВ – даже боролись с локальными превышениями скорости звука и срывами потока!) и необходимым расходом!!! Это же 20% от отдачи мотора потребуется ;)


Цитировать:
Но главный вопрос это как поведёт себя самолёт с дизелем? С бензиновыми тут все ясно, их ставили на протяжениее 40-50 лет так что опыт экспулатации есть. А вот дизели?


А в чём разница-то?!


Цитировать:
вдруг дизели будут расходовать на ровне с бензоновыми


«Вдруг» – не бывает: техника подчиняется строгим законам и подавляющая часть закономерностей в работе ПДВС превосходно изучена… Т.е. сравнивать убогие двухтактные дизели Jumo (и его производные – Napier, скажем, или 5/6ТД) с современными – неконструктивно. Ещё раз: современный дизель расходует на 1 единицу мощности (ватт или «лошадиную силу») на 40-60% меньше топлива, чем бензиновый двигатель.


Цитировать:
Как с высотностью?


[url=www.airpages.ru/lw/ju86p.shtml[/url]]www.airpages.ru/lw/ju86p.shtml[/url], это так, далеко не ходя… Сегодня можно реализовать и двух-, и трёхступенчатый наддув – т.е. получить степень повышения давления более 6: а электронное управление конфигурированием турбокомпрессоров (последовательно для увеличения степени повышения давления или параллельно – для увеличения расхода, т.е. изменение высотности и работа на малых оборотах, соответственно), изменение геометрии ТК (как направляющего аппарата, так и собственно поворотные лопатки турбинной части ;)), контроль давления и т.д. – позволят не сильно изменять характеристики в зависимости от высоты. Т.е. проблема выбора настроек («высотности») неактуальна.


Цитировать:
Сможет ли дизель нормально работать при … при постоянной температуре ниже -50?


Ну, Вы же слышали о таком месте, как Якутия? Так вот, в районе Оймякона t опускается до -70, и обычные (!!!) транспортные двигатели вполне себе нормально работают при таких условиях… Конечно, в топливной системе используются подогреватели (что-бы не замерзало ДТ – подогрев «обраткой», электроподогрев фильтров-сепараторов и т.п. решения).


Цитировать:
+ нагнетатель или компрессор


Абсолютно ненужный и, даже, вредный дивайс на самолёте ;) Турбонаддув – единственно применимый тип наддува. Для полноты картины – турбокомпаунд, он добавит несколько процентов отдачи и улучшит реакцию на изменение подачи топлива (хотя и потребует фрикционной муфты с электронным управлением).


Цитировать:
Не потеряет ли он КПД.


Да почему же он должен падать?!

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Ноябрь 18, 2008 :: 7:10pm

Цитировать:
А вообще кроме как до ВМВ был опыт применения дизелей в авиации?


Да: для беспилотных ЛА. Несколько проектов. В серию не пошли – дорого это, выпускать новые двигатели малой серией. То же, кстати, верно вообще для всей авиации – здесь счёт идёт на сотни, редко когда – тысячи моторов год, а в автомобилестроении выпускают моторы миллионными сериями… Отсюда же – уровень конструкции ;)


Цитировать:
И последее как поставить дизель так что бы у самолёта сохранилась центровка (хотя это вопрос скорее конструкторам ЛА)?


Ну, что бы сильно никого не пугать – дизель не обязательно тяжелее бензинового двигателя: всё дело в форсировке, ещё вернее – давлении наддува и ресурсе. Иными словами, нормальное для современных дизелей избыточное давление наддува в бензиновых агрегатах чаще всего воспринимается как экстремально высокое – оно практически в 1,5-2 раза выше. Бензиновый двигатель с таким давлением наддува получается слишком уж неэкономичным и дорогим (из-за роста теплонапряжённости и пикового давления в камере сгорания, дизель имея более высокое среднее эффективное давление, имеет и сравнимое пиковое -- в том, кстаи, эффект и многофазового впрыска, и более низких оборотов), и раз так – то нет смысла предусматривать соответствующую жёсткость силовых деталей (блока-картера, коленвала и т.д.)… Вот они и легче ;) Но – не на много. А сравнивать «грузовой» дизель с ресурсом в миллион километров и облегчённый спортивный бензиновый двигатель (и авиамотор – не так уж далёк от последнего) – странно.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Pit в Ноябрь 19, 2008 :: 6:36pm

Arthes записан в Январь 1, 1970 :: 4:00am:
 Хорошо Forum Admin, вот вращаеться несколько десятков "лопастей" со скоростью 8000-12000 об\мин. И вдруг твёрдый предмет, деформирует один, и что происходит? Он теряет свою первоначальную форму, и начинает задевать соседние, и в результате все лепестки как "карточный домик", деформируються, и в какой-то "прекрасный" момент огромный ТВРД, ловит "клин" и в лучшем случае останавливаеться и теряет тягу, в худшем - загораеться. Вот например когда из-за "невинной" птички каким-то образом оказавшейся на 6000-7000 метрах, и посреди чистого неба, ее засасывало в ТВРД, и в результате погибала не только птичка но и целый самолёт, а потом выжившие члены экипажа выслушамили реклеки гринписовцев: - "Мол из-за них погиб представитель вымирающего вида!". И от камандования за потерянный самолёт. Конешно такие случаи - очень редкие и о них мало говорили в СМИ, но тем не мение, одна птичка и такие последствия, и это возможно.  

Какой ужас. Птичка долна быть размером с бревно, и надёжно заморожена. Иначе (проверно на гражданских ТРДД) ничего подобного не происходит. Гнутся лопатки. И забиваются. Но не на столько.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Pit в Ноябрь 19, 2008 :: 7:10pm

Arthes записан в Январь 1, 1970 :: 4:00am:
  Вот например когда из-за "невинной" птички каким-то образом оказавшейся на 6000-7000 метрах, и посреди чистого неба, ее засасывало в ТВРД, и в результате погибала не только птичка но и целый самолёт,
 

ИМХО на больших высотах это не так страшно. Гораздо хуже поймать птичку на взлёте, когда мотор работает на максимуме, и потеря мощности куда критичнее.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Forum Admin в Апрель 8, 2009 :: 10:35am

Цитировать:
Конешно такие случаи - очень редкие и о них мало говорили в СМИ, но тем не мение, одна птичка и такие последствия, и это возможно.

Я не пользуюсь СМИ для получения информации. Что касаемо описываемого Вами случая, это действительно чрезвычайно редкий факт, если таковой имел место быть.
((вложенный файл удалён))

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Forum Admin в Апрель 8, 2009 :: 11:08am
Вопрос от Mane Mirich

(ПО сути, куда прячут на авиационных двигателях радиаторы, и как работает система охлаждения? )

I work as diesel mechanic, but on the side I study different types of engines. I mostly follow the bigger engines of the WW2, expecialy the V-12 diesel of the T-34 and KV-1 tanks. I am sure that I know almoust every WW2 tank and prime mover engine. So with my interests came airplane engines, and I have one question abbout that. We all know that gas engines develop more temperature then diesel engines and that airplane motors are under constant pressure. So how is their cooling system working? I always imagine that they have a huge radiators and oil coolers. But every of those airplanes lookes like they have no rad neither oil cooler. Where they would it be on airplane? Are they hiding it somewhere?

  I would be very grateful if you can show me some drawings or pictures that
would explain their cooling method.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано blastpit в Апрель 8, 2009 :: 11:41am
двухтактный двигатель имеет выигрыш по сравнению с четырёхтактным в мощности, к примеру в мотоспорте 500 кубовую двушку приравнивают к четырёхтактному двигателю в 1000 кубов
как сейчас, - не знаю, но раньше в классе "супербайк" разрешалось участвовать движкам 2т до 500 кубов и 4т до 1000 кубов.. четырёхтактные как правило проигрывали из-за больших габаритов и массы двигателя..

для спорта двухтактный двигатель хорош, но в массовом производстве он всегда сложнее, а ресурс его заметно меньше..
достаточно вспомнить попытку установить 2т дизель на танк Т-64, - был получен выигрыш в габаритах и мощности, что позволило сделать танк очень компактным и повысить бронезащиту, однако двигатель так и не удалось довести до ума, в связи с чем на танк был поставлен модернизированный четырёхтактный дизель, в результате чего получилась машина Т-72..
гораздо лучше на танке себя зарекомендовала газовая турбина, - танк Т-80 удалось сделать ещё более компактным + получить приличный выигрыш в мощности
турбина имела высокую мощность на низких оборотах, работала довольно-таки тихо и без труда запускалась даже в самый сильный мороз
ещё одним достоинством турбины являлась - плавная работа двигателя
недостатков было два, - повышенный расход топлива и низкая ремонтопригодность, однако уровень нашей промышленности позволял делать газовые турбины с большим запасом надёжности, чего не скажешь о дизелях..

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 10, 2009 :: 10:35am
У меня есть полуфантастические полуреальные планы построения миниатюрного самолета вертикального взлета и посадки, способного достичь скорости 850км/час. Размеры этого самолета ограничиваются двигателем М337 мощностью 210л.с., имеющимся у меня. Предварительный расчет тяги и сопротивления показал что это реально при размахе каждого полукрыла 1,1м, общем миделе самолета 0,54м кв., высоте 8000м и мощности двигателя 270л.с.

Следовательно встает задача форсирования двигателя и повышения его высотности, что вполне естественно для рекордного самолета. Уже выпускаются сертифицированные модификации этого двигателя М337В мощностью 235л.с., раскрученного до 3000об/мин и М337С с мощностью 250л.с. с повышенной кроме того степенью сжатия и естественно с повышенным октановым числом бензина до 86.

Для форсирования я предполагаю поставить вместе с имеющимся приводным нагнетателем поставить турбонаддув, интеркулер, использовать давление скоростного напора и для черезвычайного режима впрыскивать водометанольную смесь. Обороты предполагаю не повышать выше 3000. Так как нужно обеспечить повышенное давление на высоте 8000м и желательно поболее для большей уверенности в успешности проекта, у меня возникают сомнения, удастся ли обеспечить такую высотность двигателя доступными мне средствами. (предполагается использовать что-то из автомобильных турбокомпрессоров)

На этом форуме есть очень эрудированные люди, вероятно специалисты в этой области. Вот и прошу у них совета, реально ли такое форсирование двигателя, как более рационально его осуществить и, может быть, что-то можно упростить?

Пока проект находится в начале компьютерного моделирования.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Апрель 11, 2009 :: 10:35am
For Mane Mirich


Для blastpit:


Цитировать:
двухтактный двигатель имеет выигрыш по сравнению с четырёхтактным в мощности, к примеру в мотоспорте 500 кубовую двушку приравнивают к четырёхтактному двигателю в 1000 кубов


Только в теории: в 2Т один рабочий ход приходится на один поворот коленвала, в 4Т – на 2. Но при этом в 2Т не удаётся реализовать стол
((вложенный файл удалён))

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Апрель 11, 2009 :: 11:08am
Для ingener:


Цитировать:
У меня есть полуфантастические полуреальные планы построения миниатюрного самолета вертикального взлета и посадки, способного достичь скорости 850км/час. Размеры этого самолета ограничиваются двигателем М337 мощностью 210л.с., имеющимся у меня


Скорее – совсем фантастические ;) Просто невероятно альтернативная физика…

Не дурите себе голову: купите готовый автомобильный двигатель с наддувом – там всё УЖЕ есть, а для отдачи 350-450 л.с. можно найти агрегат в 120-180 кг массой (с навесным оборудованием, но без радиаторов). Это может быть и Nissan RB26DETT Z2 (это до 600-800 л.с.), и Porsche M64, и RS Performance RST-V8, и VW-Audi 2,5 TFSI (Audi TT RS), куча мотоциклетных моторов – от Suzuki GSX-R 1300 до всяких разных сугубо гоночных… я бы поинтересовался моторами для дрэг-рейсинга (drag racing) ещё, как автомобильными, так и мото.

В итоге будет проще и много-много дешевле.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 11, 2009 :: 11:41am

Цитировать:
купите готовый автомобильный двигатель с наддувом

Не пойдет. У них ужасный мидель и весь их турбонаддув на высоте 8000-10000 метров спечется. Кроме того, они плохо компонуются в конкретной конструкции. Низкая температура водяного охлаждения увеличивает аэродинамические потери на охлаждение. С ними достижение высокой скорости не фантастика, а просто невозможная вещь.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Апрель 11, 2009 :: 12:15pm

Цитировать:
У них ужасный мидель


Это Вы о рядных «шестёрках», «пятёрках» и «четвёрках»?!! Ну откуда там «ужасный мидель» возьмётся? Они очень компактные.


Цитировать:
и весь их турбонаддув на высоте 8000-10000 метров спечется


Да ничего с ним не станется: их же форсировать придётся, т.е. ставить более производительные ТК, и перепрограммировать блоки управления – вводите себе поправки под расчётное атмосферное давление, ставьте два ТК последовательно – мощности процессоров сегодня хватает для управления ;) Ну, и закись азота («нитрос») в «мокрой» конфигурации никто не отменял – а для всех этих агрегатов есть готовые установочные комплекты по сходным ценам.


Цитировать:
Кроме того, они плохо компонуются в конкретной конструкции.


А чешский мотор – лучше?!!


Цитировать:
Низкая температура водяного охлаждения увеличивает аэродинамические потери на охлаждение


Вы о чём именно? Радиаторы именно жидкостного охлаждения однозначно не крупнее интеркулёров ТК и маслорадиаторов получаются… в тоннелях, да с современными высококипящими жидкостями…

Не нравятся «водянки» – есть же те же самые Porsche M64, мало того, что «воздушки», так ещё и с огромной индустрией форсировки – в версиях для многочасовых гонок на выносливость это 600-650 л.с., масса агрегата в сборе порядка 180 кг… Чего уж более желать?


Цитировать:
С ними достижение высокой скорости не фантастика, а просто невозможная вещь.


Люди из Scaled Composites, Дик Рутан и Боб Понд не согласились бы ;) Pond Racer в Рино на малых высотах показывал 640 км/ч, при том, что парочка Nissan VG30DETT была отрегулирована всего-навсего на 600 л.с. (каждый), вместо максимальных 1000… Т.е. были достигнуты скорости, которые сильно модифицированные Р-51 и Sea Fury показывали с двигателями хорошо за 2,500 л.с. ;) Да и машина не делалась именно для рекорда скорости, это всё же для весьма специфических гоночных условий аппарат был.

Вот: http://www.airpages.ru/img/forum/3704c2984fddt.jpg



Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 11, 2009 :: 12:48pm

Цитировать:
А чешский мотор – лучше?!!

Может и не лучше. Но он у меня уже в гараже стоит и вся компоновка к нему привязана. И больше 300л.с. мне не надо, вся фишка в том, чтобы поставить рекорд скорости очень скромными средствами. К тому же компоновка такая, что штатное срабатывание системы спасения для всего самолета не гарантировано из-за больших винтов, могущих намотать фалы парашюта. А покидание пилотом самолета на скоростях 500-900км/час между двух винтов тоже мало отличается от самоубийства. Несмотря на то, что вся программа испытаний планируется в беспилотном варианте, пилоту тоже придется на этом чуде летать. Исходя из этих религиозных соображений сильнофорсированный автомобильный мотор тоже не подходит. Если в системе охлаждения применять высококипящие жидкости, то условия работы поршней не будут отличаться от воздушного охлаждения. И зачем тогда это городить? Но самое главное - я собираюсь уложиться в 500 000 рублей и замена двигателя сейчас сильно подорвет бюджет.

Кстати, мой самолетик, если ему поменять передаточное число в редукторе, на малой высоте до 680 км/час  должен разогнаться.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Апрель 12, 2009 :: 10:35am

Цитировать:
Но он у меня уже в гараже стоит


Это его неоспоримое достоинство. Но… его же можно продать/обменять ;)


Цитировать:
И больше 300л.с. мне не надо


Цитировать:
мой самолетик… на малой высоте до 680 км/час должен разогнаться.


Насколько я понимаю физику, эти два параметра находятся в противоречии друг другу… т.е. даже если принять сопротивление планера равным 0, то один только винт на заявленной скорости будет иметь примерно такое же сопротивление (то бишь – «съест» всю мощность).


Цитировать:
Исходя из этих религиозных соображений сильнофорсированный автомобильный мотор тоже не подходит


Ну, религия – так религия…


Цитировать:
Если в системе охлаждения применять высококипящие жидкости, то условия работы поршней не будут отличаться от воздушного охлаждения


Наоборот ;) Чем выше температура кипения охлаждающей жидкости – тем меньше шансов на возникновение локальных точек кипения у наиболее теплонагруженных деталей, что позволяет несколько увеличить рабочую температуру теплоносителя. Последнее означает, что при сохранении нормальной температуры деталей двигателя (т.е. без локальных перегревов!) увеличивается эффективность теплообмена с окружающей средой в радиаторах (увеличивается дельта температур)… а это позволяет уменьшить площадь радиаторов и расход воздуха сквозь них… имеем уменьшение сопротивления! Чем плохо? Ничем. Потому так и поступают, иногда применяя вместо радиаторов поверхностные теплообменники…


Цитировать:
Но самое главное - я собираюсь уложиться в 500 000 рублей и замена двигателя сейчас сильно подорвет бюджет.


Это, как я понимаю, что-то порядка 12-14К юро? Тогда – лучше ничего с мотором не делайте, т.к. только система управления обойдётся в 1,5-2,5К юро, один ТК (нужно 2 или 4) – в 2К… а ведь нужно будет поменять поршни, что-то предпринять с системой смазки (увеличить производительность, как минимум), заказать многослойные металлические прокладки под головки… Ну, натурально, будут нужны деньги на настройку всего этого хозяйства – считайте, ещё 10% от бюджета по деталям. Это минимум. Уже не укладываетесь…

Всё – без работ по доводке головок, шатунов, коленвала, замены коренных и шатунных подшипников. И всё это -- только при условии, что собственно проект и работы Вы будете делать самостоятельно, а когда только капремонт обходится в 2-4К юро...

В общем, мощность – дорогое удовольствие. Не берите дурного в голову.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 12, 2009 :: 10:51am

sokolon записан в Январь 1, 1970 :: 4:00am:

Насколько я понимаю физику, эти два параметра находятся в противоречии друг другу… т.е. даже если принять сопротивление планера равным 0, то один только винт на заявленной скорости будет иметь примерно такое же сопротивление (то бишь – «съест» всю мощность).
С помощью переключения передач в полете в приводе винта у меня решается проблема вырождения винта. В результате я имею винты очень большого диаметра (размах крыла без фюзеляжа равен лиаметру одного винта) почти оптимизированные на максимальную скорость, но создающие тягу, достаточную для вертикального  взлета и вертикальной скороподъемности более 20м/с. За счет этого крыло имеет минимальную площадь и соответственно минимальное сопротивление. За счет установки оси винта в горизонтальном полете под углом атаки к набегающему потоку оно создает подъемную силу, увеличивающую эффективное удлинение крыла и снижающее его индуктивные потери. В принципе при слега большей энерговооруженности подъемной силы винта будет вполне достаточно, чтобы вообще обойтись без крыла, но тогда некуда будет прятать карданные валы и бензобаки.  :)  В общем, примененная компоновка дает мне значительные преимущества. (еще и шасси не нужно)  :)
Цитировать:

Наоборот ;) Чем выше температура кипения охлаждающей жидкости – тем меньше шансов на возникновение локальных точек кипения у наиболее теплонагруженных деталей, что позволяет несколько увеличить рабочую температуру теплоносителя. Последнее означает, что при сохранении нормальной температуры деталей двигателя (т.е. без локальных перегревов!) увеличивается эффективность теплообмена с окружающей средой в радиаторах (увеличивается дельта температур)… а это позволяет уменьшить площадь радиаторов и расход воздуха сквозь них… имеем уменьшение сопротивления! Чем плохо? Ничем. Потому так и поступают, иногда применяя вместо радиаторов поверхностные теплообменники…
Ну, если только чуть-чуть повысить температуру теплоносителя, тогда да. Я вообще не против того факта, что жидкостное охлаждение в авиации  слегка эффективнее воздушного. Но мне кажется, что на двигателях малой мощности это преимущество исчезает. К тому же я собираюсь на время черезвычайного режима распылять в охлаждающий воздух воду, устраивая на 3-5 минут испарительное охлаждение. И использовать увеличение объема охлаждающих газов вместе с дожиганием переобогащенной для охлаждения двигателя смеси для создания дополнительной, пусть и мизерной реактивной тяги.

Цитировать:

Это, как я понимаю, что-то порядка 12-14К юро? Тогда – лучше ничего с мотором не делайте, т.к. только система управления обойдётся в 1,5-2,5К юро,
Нет, компьютер на самолете будет один, и для навигации и для управления двигателем и для автоматического поиска оптимальных режимов полета и самообучения управлению. Соберу сам из плат в промышленном исполнении, напишу сам с нуля программное обеспечение, и обойдется мне это всего в 1К евро. А удовольствие от такой работы - бесплатно.
Цитировать:

один ТК (нужно 2 или 4) – в 2К…
А почему 2 или 4? С весом у меня напряженка. Одна обвязка весить много будет. Неужели нельзя обойтись одним? Ну и может быть слегка поднять обороты штатного приводного нагнетателя?
Цитировать:

а ведь нужно будет поменять поршни,
А это зачем? Там вроде бы и так стоят неплохие, с угольным напылением. В крайнем случае отдать на напыление керамического покрытия днища.
Цитировать:

что-то предпринять с системой смазки (увеличить производительность, как минимум),
Просто залить хорошее масло не хватит? Я слышал что этот двигатель иногда вообще ставят без маслорадиатора, так поставить хороший. К тому же -50 за бортом.
Цитировать:

заказать многослойные металлические прокладки под головки…
А это зачем? У него и так степень сжатия 6,3 под 76 бензин. Применить 100LL и впрыск водометанола и все дела. Мне этого хватит.
Цитировать:

Всё – без работ по доводке головок, шатунов, коленвала, замены коренных и шатунных подшипников.
Я его еще не разбирал, но в описании написано, что там и так все отполировано. А зачем менять коренные и шатунные и на что?
Цитировать:

И всё это -- только при условии, что собственно проект и работы Вы будете делать самостоятельно, а когда только капремонт обходится в 2-4К юро...

В общем, мощность – дорогое удовольствие. Не берите дурного в голову.

Самое главное - получить удовольствие от работы. А бюджет не сверху утверждается. Можно и пересмотреть. В конечном итоге речь идет о повышении мощности с сертифицированных 250л.с. взлетных до 270л.с. черезвычайных и с 170 крейсерских до 210 крейсерских при сильном сокращении ресурса. Собственно говоря, мне только нужно чтобы поршня при 210л.с. не только не поплавились, но и сохранили нормальный температурный режим. Тут я сильно надеюсь на охлаждение подаваемого в двигатель воздуха за счет его сжатия до максимума в ТК, а потом охлаждения его в интеркулере и при дросселировании. А на черезвычайном режиме еще и за счет водометанола. Также интересно узнать мнения, насколько помогает керамическое покрытие поршня снизить его температуру. А может быть на М337С оно уже есть и за счет этого поднята крейсерская мощность с 128 до 170л.с.?

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Апрель 12, 2009 :: 11:08am

Цитировать:
С помощью переключения передач в полете в приводе винта


Каким образом-то? ;) Для каждого диапазона скоростей необходим винт весьма точно заданной конфигурации, профиль лопастей… ВИШ – паллитив, но и это много лучше многоскоростного редуктора… Промоделируйте именно параметры теоретически оптимального винта для каждого режима – и подумайте над результатами.


Цитировать:
В результате я имею винты очень большого диаметра


Которые на высокой скорости создают немерянное сопротивление ;) С ростом скорости нужно уменьшать именно диаметр винта (увеличивая шаг), т.е. применение тандема соосных винтов противовращения – это не только стремление избавиться от реактивного момента… В такой конфигурации уменьшается необходимый диаметр, ну, и растёт КПД ВМГ. Итог – увеличение качества (как отношения тяги к собственному сопротивлению).


Цитировать:
вертикальной скороподъемности более 20м/с.


Это – зона нагрузок порядка 1,5 кг на 1 л.с. ;)


Цитировать:
За счет этого крыло имеет минимальную площадь и соответственно минимальное сопротивление


А сопротивление самого винта?!


Цитировать:
За счет установки оси винта в горизонтальном полете под углом атаки к набегающему потоку оно создает подъемную силу


У Вас есть проблемы с векторным исчислением?


Цитировать:
чтобы вообще обойтись без крыла


Прочитайте в учебниках, почему вертолёты не развивают сравнимые с самолётами скорости ;)


Цитировать:
Ну, если только чуть-чуть повысить температуру теплоносителя, тогда да.


Ох, пользуйтесь известными зависимостями для просчёта ситуаций хотя бы в первом приближении!


Цитировать:
жидкостное охлаждение в авиации  слегка эффективнее воздушного.


Да как бы попроще… не «слегка», а достижение действительно высоких литровых мощностей неотрывно связано с организацией нормального охлаждения. Т.е. жидкостного. Воздушное малоэффективно. Это просто нужно знать. Никто, подчёркиваю, никто не использует воздушное охлаждение в современных двигателях даже с умеренными (120-150 л.с./л) удельными показателями…


Цитировать:
на двигателях малой мощности это преимущество исчезает


Нет.


Цитировать:
распылять в охлаждающий воздух воду, устраивая на 3-5 минут испарительное охлаждение


Глубоко бессмысленно ;)


Цитировать:
И использовать увеличение объема охлаждающих газов вместе с дожиганием переобогащенной для охлаждения двигателя смеси для создания дополнительной, пусть и мизерной реактивной тяги.


Поверьте, даже двигатели F1 середины 80-х с их литровой мощностью на форсаже под 900-950 л.с/л (т.е. 1300-1450 л.с. с 1,5 литров рабочего объёма!!!) обходились весьма умеренными значениями «альфы».


Цитировать:
Нет, компьютер на самолете будет один, и для навигации и для управления двигателем и для автоматического поиска оптимальных режимов полета и самообучения управлению


;) Ну-ну… даже грешно, как-то, смеяться…


Цитировать:
напишу сам с нуля программное обеспечение


Знали бы Вы, о чём речь ;)


Цитировать:
А почему 2 или 4? С весом у меня напряженка.


Вот именно потому.


Цитировать:
Неужели нельзя обойтись одним?


А как в нём изменять степень повышения давления для успешной работы от уровня моря до 10 км? ;)


Цитировать:
Ну и может быть слегка поднять обороты штатного приводного нагнетателя?


Посчитайте – зависимости там известные, есть в учебниках. Затраты на привод – там тоже есть.


Цитировать:
А это зачем?


Так нужно ;)


Цитировать:
В крайнем случае отдать на напыление керамического покрытия днища


Зачем? Что это изменит?


Цитировать:
Просто залить хорошее масло не хватит?


Нет. Нужно увеличивать давление и расход масла.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано sokolon в Апрель 12, 2009 :: 11:25am

Цитировать:
Я слышал что этот двигатель иногда вообще ставят без маслорадиатора


В общем – не в этом дело.


Цитировать:
К тому же -50 за бортом


И плотность воздуха – какая? Формулу-то хоть раз видели? Ту, которая выводит зависимость эффективности теплообмена из теплоёмкости, скорости потока и т.д.?.. ;)


Цитировать:
А это зачем?


Так увеличивается давление наддува, увеличивается и среднее, и максимальное давление в цилиндрах… соотношение, там, вообще-то, не линейное… так что – как бы крепления головок не «поплыли» бы.


Цитировать:
У него и так степень сжатия 6,3 под 76 бензин


При увеличении давления наддува эта степень сжатия может стать избыточной для гоночных бензинов (ОЧ – более 105).


Цитировать:
и впрыск водометанола


;) кто-то тут о массе писал… и кто же это был? Ну, подумайте над вопросом, как снизить температуру наддувочного воздуха после компрессоров – там одного интеркулёра может быть мало, придётся воду подавать…


Цитировать:
Я его еще не разбирал, но в описании написано, что там и так все отполировано


«Доводка» – это не полировка, а скорее изменение сечений каналов и изменение их формы… Скорости потока, расход через каналы, срывы потока, ламирные потоки, турбулентные, сопротивление, насосные потери, потери давления… понимаете?


Цитировать:
А зачем менять коренные и шатунные


Увеличивается мксимальное давление в цилиндрах? Увеличивается. Следовательно растут нагрузки на детали. Подшипники в этом моторе – как-бы одно из самых «слабых» мест.


Цитировать:
и на что?


На вскидку – никто не знает. Именно потому и имеет смысл работать с более разработанной темой, т.е. автомобильными двигателями, где все эти вопросы решались ещё в период первоначального проектирования.


Цитировать:
Самое главное - получить удовольствие от работы


Купите модельку. Я серьёзно. И учебников целый ворох! Потратьтесь на образование – это, быть может, и не окупиться… но удовольствие получите точно.


Цитировать:
речь идет о повышении мощности с сертифицированных 250л.с. взлетных до 270л.с. черезвычайных и с 170 крейсерских до 210 крейсерских при сильном сокращении ресурса


Да нет, для заявленных скоростей придётся форсировать мотор очень сильно – втрое, как минимум… Чего он, однозначно, не выдержит «за здорово живёшь».


Цитировать:
надеюсь на охлаждение подаваемого в двигатель воздуха … охлаждения его в интеркулере


Обычно после 2,5 бар избыточного давления t воздуха достигает 180-210С (где-то так, ориентировочно), после интеркулёра – это 100-130С, подача воды после оного – это уже 60-70С.


Цитировать:
и при дросселировании


А при дросселировании t растёт – физика начальной школы ;)


Цитировать:
А на черезвычайном режиме еще и за счет водометанола.


Метанол – вопрос сложный и неоднозначный, там намешано же не только снижение t, но и увеличение стойкости к детонации, изменение «альфы» – с 14:1 до 5:1… И это требует отнюдь на банального добавления спирта…


Цитировать:
насколько помогает керамическое покрытие поршня снизить его температуру


t снизится в результате масленого охлаждения (струи масла на днище поршня от форсунок в районе коренных шеек коленвала) и грамотного проектирования поршня. Основа же – организация рабочего процесса в камере сгорания. Покрытия на днище – это лишнее, по сути, не те тепловые нагрузки, что бы керамика себя хоть как-то проявила.


Цитировать:
и за счет этого поднята крейсерская мощность с 128 до 170л.с.?


Это мизер. Но и даже это для данной конструкции – не очень полезно. Мотор уж никак не рассчитывался на получение высокой отдачи.

P.S. Вы лучше изучите базовую теорию летательных аппаратов – тогда испытаете сильное, но – относительно безопасное разочарование.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 12, 2009 :: 11:41am

Цитировать:
Каким образом-то?  Для каждого диапазона скоростей необходим винт весьма точно заданной конфигурации, профиль лопастей… ВИШ – паллитив, но и это много лучше многоскоростного редуктора…
Само собой. Виш конечно присутствует. Но его недостаточно. Переключение передач все-таки выручает. Шаг винта (не угол установки лопастей) в полете  изменить практически невозможно, поэтому Я выбираю его порядка 30м для оптимизации на высоких скоростях при малых оборотах. Лопасть получается при этом почти без крутки и естественно на малых скоростях и больших оборотах распределение углов установки далеко от оптимального. Но терпимо. Винт при снижении профильеого КПД до 70-80% все-таки создает необходимую тягу.

Цитировать:
Промоделируйте именно параметры теоретически оптимального винта для каждого режима – и подумайте над результатами.

Занимаюсь этим более 20 лет.

Цитировать:
Которые на высокой скорости создают немерянное сопротивление  С ростом скорости нужно уменьшать именно диаметр винта (увеличивая шаг), т.е. применение тандема соосных винтов противовращения – это не только стремление избавиться от реактивного момента… В такой конфигурации уменьшается необходимый диаметр, ну, и растёт КПД ВМГ. Итог – увеличение качества (как отношения тяги к собственному сопротивлению).

Немерянное сопротивление хорошо считается. Диаметр конечно нужно уменьшать.Но только если проектировать винт отдельно, самолет отдельно. Если рассматривать все в комплексе и учитывать, что лопасти винта частично выполняют функции крыла, то особого вреда от винта большого диаметра нет. Суммарные характеристики самолета на высоких скоростях с винтами малого и большого диаметров получаются близкими. (с большими винтами только чуть-чуть хуже) Но зато с винтами большого диаметра получается почти бесплатный бонус - вертикальный взлет.  :)

Цитировать:
Это – зона нагрузок порядка 1,5 кг на 1 л.с.

У меня - 1,85 и это объясняется удачной компоновкой и винтами с приличным КПД в широком диапазоне скоростей.

Цитировать:
А сопротивление самого винта?!

Компенсируется уменьшением площади крыльев.

Цитировать:
У Вас есть проблемы с векторным исчислением?

У меня - нет. Я наверное не совсем точно выразился. Имеется ввиду угол между осью винта и набегающим потоком воздуха. Он у меня с ростом скорости уменьшается от 12 до 1 градуса, но все время остается положительным. И немальнькая вертикальная составляющая силы (с учетом большого диаметра винта и установки лопастей на высокой скорости почти параллельно набегающему потоку) учитвывается в балансе сил самолета.

Цитировать:
Прочитайте в учебниках, почему вертолёты не развивают сравнимые с самолётами скорости

Без надобности. Я еще школьником вместе с отцом строил вертолет. Сейчас мне 56 лет.


Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 12, 2009 :: 11:58am

Цитировать:
Да как бы попроще… не «слегка», а достижение действительно высоких литровых мощностей неотрывно связано с организацией нормального охлаждения. Т.е. жидкостного. Воздушное малоэффективно. Это просто нужно знать. Никто, подчёркиваю, никто не использует воздушное охлаждение в современных двигателях даже с умеренными (120-150 л.с./л) удельными показателями…

У меня менее 50л.с./л. Можно и попробовать. Вообще, если бы речь шла о выборе двигателя, то я бы выбрал турбовинтовой. Мороки почти никакой. Но я не выбираю легких путей. Достижение цели минимальными средствами с максимальными трудностями - в этом есть спортивный азарт. Если рассуждать по-вашему, то бег с барьерами - черезвычайная глупость. Как и установление всяческих рекордов вообще.

Цитировать:
Цитата:
распылять в охлаждающий воздух воду, устраивая на 3-5 минут испарительное охлаждение

Глубоко бессмысленно

А подробнее  можно?

Цитировать:
Поверьте, даже двигатели F1 середины 80-х с их литровой мощностью на форсаже под 900-950 л.с/л (т.е. 1300-1450 л.с. с 1,5 литров рабочего объёма!!!) обходились весьма умеренными значениями «альфы».

У них частые дозаправки сильно сказываются на положение в турнирной таблице. И все равно раньше можно было частенько видеть факелы пламени из выхлопных труб.

Цитировать:
А как в нём изменять степень повышения давления для успешной работы от уровня моря до 10 км?

Я вообще-то предполагал с помощью обычного клапана, перепускающего выхлопные газы мимо турбины. А что, есть какие-то проблемы?

Цитировать:
И плотность воздуха – какая? Формулу-то хоть раз видели? Ту, которая выводит зависимость эффективности теплообмена из теплоёмкости, скорости потока и т.д.?..
Кончно, если речь идет об оребреннии готовых цилиндров с фиксированной площадью, то оно конечно. А если речь о воздухе на входе в двигатель или о радиаторах, которые специально считаются, то минус за бортом очень к месту несмотря на неприятную разряженность.

Цитировать:
«Доводка» – это не полировка, а скорее изменение сечений каналов и изменение их формы… Скорости потока, расход через каналы, срывы потока, ламирные потоки, турбулентные, сопротивление, насосные потери, потери давления… понимаете?

Понимаю. Но в силу может быть неопытности не вижу там резервов для улучшения. Вроде бы и так все хорошо сделано.

Цитировать:
При увеличении давления наддува эта степень сжатия может стать избыточной для гоночных бензинов (ОЧ – более 105).

Так мне сильно повышать давление наддува и не надо. Только самую малость, как раз ту, что позволяет бензин и водометанол на 3-5 минут.

Цитировать:
Да нет, для заявленных скоростей придётся форсировать мотор очень сильно – втрое, как минимум… Чего он, однозначно, не выдержит «за здорово живёшь».

При миделе всего самолета 0,54м кв., ламиниризированных сечениях и мощности двигателя 270л.с. мне достаточно добиться при нынешнем состоянии расчетов совсем нефантастического значения Сх мид=0,083. Об увеличении мощности мотора в разы речь не идет. Я на таком мотре не полечу никогда, особенно при низкой надежности средств спасения и невозможности нормальной посадки при отказавшем двигателе.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано ingener в Апрель 12, 2009 :: 12:15pm

Цитировать:
Обычно после 2,5 бар избыточного давления t воздуха достигает 180-210С (где-то так, ориентировочно), после интеркулёра – это 100-130С, подача воды после оного – это уже 60-70С.

Для воздуха уравнение адиабаты:

Т^1,4*p^-0,4 = const

подставляем значения при -50 и 0,4 бара:

223^1,4*0,4^-0,4=Х^1,4*3,5^-0,4
Х=(223^1,4*0,4^-0,4/3,5^-0,4)^(1/1,4)=417К или 144С
После интеркулера разумно получить около 50С.
А после впрыска около 10 из-за неполного испаренияпри такой температуре.

Цитировать:
А при дросселировании t растёт – физика начальной школы

Явление изменения температуры газов и жидкостей при адиабатном дросселировании носит название эффекта Джоуля — Томсона. Данный эффект является одним из методов получения низких температур и сжижения воздуха. Работает то же самое уравнение. Подставляем значения без впрыска:

Х=(323^1,4*3,5^-0,4/1^-0,4)^(1/1,4)=226К или -47С температура газа на входе в двигатель без впрыска. С впрыском сложнее, так как часть воды и метанола замерзнет и нужно будет проследить чтобы они не скапливались на чересчур охлажденных стенках воздуховодов...

Но это врядли. На высоте 9000м нецелесообразно требовать от компрессора давления 2,5 бара. А вот пониже, для крейсерского режима, это можно использовать. Как и масло, охлажденное до -10С. нужно постараться найти достаточно вязкое современное масло, сохраняющее текучесть до таких низких температур. Имхо коленвал, работающий при температуре около 20С это хорошо. И площадь вкладышей увеличивать не надо, тем более что там и некуда.


Цитировать:
t снизится в результате масленого охлаждения (струи масла на днище поршня от форсунок в районе коренных шеек коленвала) и грамотного проектирования поршня. Основа же – организация рабочего процесса в камере сгорания. Покрытия на днище – это лишнее, по сути, не те тепловые нагрузки, что бы керамика себя хоть как-то проявила.

Совсем не лишнее. Даже тонкие слои керамики снижают теплопередачу в разы.

И еще вот такой вопрос - все ли турбокомпрессоры имеют водяное охлаждение вала?  И каково количество тепла для охлаждения их? У меня еще есть дюралевые крылья, заполненные бензином, который нужно греть, чтобы парафин не откладывался при -50. Можно использовать для охлаждения турбины и масла.

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано vyacheslav в Февраль 1, 2010 :: 8:07pm
Что касаемо высотного двигателя Jumo 207, то следует вероятно отметить , что ресурс до первой переборки составлял 200 часов. По своим ТТД большие габариты по высоте и относительно малая мощность не могли удовлетворить авиацию.
Jumo-224 - так и остался экспериментальным
   Известно, что после войны группа Манфреда Герлаха из Дессау с 1946 года трудилась на 500-ом заводе в Тушино над созданием у нас М-224.
    Благодаря применению большого количества проверенных деталей из серийного мотора ЮМО-207, этот мотор мог быть внедрен в серию в короткое время - 4-5 лет. 
   Однако к тому времени на заводе велось проектирование отечественного высотного авиадизеля М-501 большой мощности (6000 л.с.) и руководитель ОКБ-1 завода В.М. Яковлев, в подчинении которого и находилась группа Герлаха из 53-х человек, сумел убедить МАП в целесообразности остановки работ по М-224.
   Герлах пытался протестовать, писал Хруничеву и Министру внутренних дел, но работы по М-224 были свернуты. В 1950-м году группа Герлаха и его сотрудников перевели на Опытный завод №2 по конструированию камер сгорания для ТВД.
((вложенный файл удалён))

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Ewgeni61 в Сентябрь 10, 2010 :: 11:08am
1. Напрасно Вы думаете что винто-моторная группа сможет придать самолёту скорость звука. Еще при достижении 800 км/ч начнутся проблемы с винтом, т.к. сами лопасти уже попытаются преодолеть звуковой барьер и сломаются. Вы видели современные законцовки несущих винтов скоростных вертолётов? Они имеют ярко выраженную конструкцию для преодоления звукового барьера - и угол атаки к потоку, и степень кручения. А вот применять винтомоторную тягу к лекгомоторным самолётам, в дирижаблям - это рационально. Вариантр ВМГ - турбовинтовой движитель вообще целесообразно применять на линиях большой дальности. Расход топлива на 15-20%м ниже чем у Двухконтурных ТРД. ::)
((вложенный файл удалён))

Заголовок: Re: Авиадвигатели поршневые
Создано Спрашивающий в Май 12, 2011 :: 12:56pm
Судя по разным источникам, ресурс поршневых авиадвигателей времен ВОВ от 25 до 200 часов. Современные  ходят несколько тысяч.  Помогите подобрать информацию, за счет каких технологий произошло такое увеличение ресурса.
((вложенный файл удалён))

О программе. Powered by YaBB Copyright © 2000-2010. All Rights Reserved.
Вернуться на сайт www.airpages.ru