Альтернативные варианты кинематических схем авиационных двигателей

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Для примера привожу данные 2-х тактного ПДП-двигателя АКМ-117 2Д(76х60)2
Мощность расчётная 150 л.с. при 4350 об/мин. Сухой вес 93,3 кг.
Просто нужно сравнить вес с весами 4-х тактников и посмотреть на сложность двигателя. Вес и размеры ЦПГ 2-х тактника всегда больше такого у 4-х тактника при одинаковой размерности, следовательно и динамические нагрузки выше. Учитывая то что моторесурс быстроходного д-х тактника всегда, примерно в половину, ниже ресурса 4-х тактника, из-за более частых рабочих ходов. У 2-х тактника всегда выше теплонапряжённость, деформация окон газораспределения вносит свою лепту в потери на трение, да и заброс охлаждающего масла не добавляет ни чего хорошего. Тут, на любителя. Хотите встрять в длительную доводку с "головными болями" и прочими "ништяками" мощный 2-х тактник самое то. Если хотите получить, после доводки, надёжный и адекватный двигатель, то это 4-х тактник.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

На МАКС-2019

 

[RVD]

Алексей Геннадьевич, для выпуска двигателя такого уровня нужен профильный завод, и где вы его возьмете ? Ладно завод, и людей откуда брать. И потом есть же производство ПД-1700 на АГАТе, где выпускается оппозитная четвёрка. И как я понимаю, недооцененный Митрофанов ( сбежавший не так давно с АГАТа), видимо там и зарядился знаниями о том, как и над чем надо работать. О сколько у нас еще недооцененных "соратников": Вуль, Финкельберг, Долбиш, Еремеев, Низовцев.... всех и не упомнишь, а кого-то и называть даже не хочется. Только вот сколько-нибудь достойных и сильных личностей не просматривается, у всех какие-то мелкобуржуазные корыстные интересы на первом месте стоят.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Алексей Геннадьевич, для выпуска двигателя такого уровня нужен профильный завод, и где вы его возьмете

Игорь Петрович, я делал только чертежи, это не моя разработка, и Слава Богу. В вопросы производства этого мотора не лезу, от слова совсем. Я прекрасно понимаю что нужен завод, серийно выпускающий моторы, желательно целую линейку, чтобы "размазать" затраты от опытного мотора по основной продукции. Я и бизнес вещи не совместимые. Я придерживаюсь Ведического правила, "лучше плохо делать своё дело чем хорошо чужое". Моя цель побудить молодёжь читать книги по специальности а не сидеть в чатах. Только что от меня уехал знакомый, привозил чертежи на прямозубые конички. В Волгограде проблема изготовить такие шестерни, угроблены зубострогальные станки, зуборезчиков не осталось. Пересчитать конички на круговой зуб тоже не вариант, они идут как запчасти на импортную технику, придётся все пары переделывать. Вот дореформировались. Дальше будет ещё "веселее".
Спасибо за рекламную информацию. У меня получился вес на 14 кг меньше и мощность на 15 л.с. выше. Редуктор для 4-х цилиндровки ещё тот головняк.

 

[Odissey116]

Я придерживаюсь Ведического правила, "лучше плохо делать своё дело чем хорошо чужое

Точно не наоборот ? 😉

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Точно не наоборот ?

Точно! Тут просто нужно понимать значение этого выражения. Речь идёт о наработке духовного (кармического) опыта. Когда осваиваешь что-то новое, т.е. чему-то учишься, неизбежно делаешь ошибки, но при этом учишься "лучше плохо делать своё дело". А вот когда "делаешь хорошо чужое", т.е., фактически повторяешь раз за разом уже многократно пройденное, духовного роста нет, есть застой и стагнация. Как-то так. Всё это относится и к конструкторской работе.

 

[Kim]

Точно! Тут просто нужно понимать значение этого выражения. Речь идёт о наработке духовного (кармического) опыта. Когда осваиваешь что-то новое, т.е. чему-то учишься, неизбежно делаешь ошибки, но при этом учишься "лучше плохо делать своё дело". А вот когда "делаешь хорошо чужое", т.е., фактически повторяешь раз за разом уже многократно пройденное, духовного роста нет, есть застой и стагнация. Как-то так. Всё это относится и к конструкторской работе.

бедные музыканты...
постоянно лабают чужое...

но бывает настолько плохо!!

 

[kamuta]

В Волгограде проблема изготовить такие шестерни, угроблены зубострогальные станки, зуборезчиков не осталось. Пересчитать конички на круговой зуб тоже не вариант, они идут как запчасти на импортную технику, придётся все пары переделывать. Вот дореформировались. Дальше будет ещё "веселее".

Не стоит так переживать - Вы же знаете, достигнув дна остаётся один путь - вверх...
Лазерная и электрохимическая обработка металлов уже делает старые станки ненужными - 10кВт лазерный станок стоит как тойота соседа...

Лично для меня проектирование авиамоторов перешло в разряд хобби.

Хобби это лучше работы на недальновидное начальство - оно может и должно оплачиваться лучше...

Исходя из того что горизонтальная звезда будет лучшим приводом для электрогенератора, а топливные элементы и аккумуляторы ещё лет 100 будут дороги/недоступны - то вот он перспективный заказ:
1. 4х/6ти цилиндровый дизель в размерности АПД-135 минимального веса
2. 100% копия самой ресурсной турбины
3. Отсутствие ГРМ вообще - просто ставите клапана, их управление будет электро-магнитным (размеры скину)
4. Жидкостное охлаждение с помощью тонкостенных медных трубок припаянных к цилиндрам/головкам (основная его цель - стабилизация температуры с точностью 1-2град.)... + стабилизация температуры масла
5. Всеядность вплоть до водорода
6. Не обращать внимания на нормы экологичности...

Должен получиться ресурсный, легкий и экономичный двигатель (дизель может быть даже 2х тактным)... Вокруг маховика оставляем зазор 5см шириной 2см под генератор, венец не нужен, только ДПКВ
Со своей стороны гарантирую быстрое изготовление прототипа, представление его публике и сбор денег на производство...

 

[свободник]

Такую схему уже выкладывал. Поддержки не встретил 🤭 Спрошу здесь.

Вроде обычный оппозит, но коленвал вертикальный. Все цилиндры охлаждаются одинаково. Маслонасос на коленвалу прямо в поддоне.
Раз уж в большинстве случаев всё-равно городить редуктор, то почему бы не угловой? Если ведомых шестерни две, то запросто организуются соосные пропеллеры.
"Лодочный редуктор" - это так, в самом примитивном бомж ванианте.
Интересует критика компетентных двигателистов.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Раз уж в большинстве случаев всё-равно городить редуктор, то почему бы не угловой?

4-х цилиндровые двигатель требует редуктор с двумя, а то и тремя демпферами. Нагрузки на зубья редуктора у всех двигателей, с числом цилиндров от одного до пяти, знакопеременные. У пятёрки ближе к "отнулёванному" циклу. Естественно, редуктор можно делать если заказчик требует компактный двигатель, например для беспилотника. В России сейчас проблема найти кто возьмётся, не дорого, нарезать шестерни 6-го или 5-го классов точности. Вы же не будете "выжигать" беззазорные шестерни на электроэрозионных станках. Шестерни силовых редукторов авиационных моторов проходят совместную виброабразивную приработку. Вы это потянете? Ради интереса поинтересуйтесь сколько стоит гипоидная пара редуктора моста и сравните со стоимостью пары обычной, рядовой, прямозубой пары. Тут как в известной поговорке: "Гладко было на бумаге, да забыли про овраги, а по ним ходить". Естественно, сделать можно всё. Вот сколько это будет стоить?

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Должен получиться ресурсный, легкий и экономичный двигатель (дизель может быть даже 2х тактным)

По этому предложению есть более интересный, чем Х-образный, вариант компоновки. Этот вариант прорабатывался под масляное охлаждение, электроуправляемые клапана и привод на генератор.
Х-образный вариант разрабатывался по пожеланиям "химиков" и именно в мощностном диапазоне 120...140 л.с. Наше, областное Волгоградское телевидение, в эту субботу, сообщило, мы занимаем первое место по России в использовании лёгкой авиации на хим. работах. В процентах, если мне не изменяет память, 25% всего рынка авиа хим. работ в России. Наш губернатор Бочаров А.И. поддерживает развитие АОН. Сейчас строят учебный центр для подготовки пилотов АОН. Он вышел с предложением к Правительству о развитии этой темы. Посмотрим на реакцию Правительства. Правда тут есть "засада", Мантуров эту тему усиленно "окучивает", на лицо конфликт интересов.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Насчёт лодочного редуктора. Вы всерьёз полагаете что он нормально будет работать на 4-х цилиндровом двигателе? Вот вам информация к размышлению. Движитель, гребной винт, лодочного мотора работает в среде в 800 раз плотнее атмосферного воздуха. У лодочного мотора две системы демпфирования, это торсионный вал или "рессора" от двигателя до ведущей шестерни редуктора и резиновая упругая муфта в гребном винте. Посмотрите какую длину имеет торсионный вал, а это важно, затем приложите его на свой вариант двигателя. В Гаврилов Яме ставили короткий торсион в редуктор двигателя, всё это кончилось регулярными поломками коленвала. Резиновая муфта хороша только на самодельных авиационных двигателях. Так что то что вы нарисовали совсем не вариант.

 

[RVD]

Такую схему уже выкладывал.
Интересует критика компетентных двигателистов.

Зачем вам критика, когда и так всё понятно. 😉

В Гаврилов Яме ставили короткий торсион в редуктор двигателя, всё это кончилось регулярными поломками коленвала. Резиновая муфта хороша только на самодельных авиационных двигателях.

Алексей Геннадьевич, короткий торсион, это детище Лёни М..., вы же сами знаете. Надо было обычный диск от автомобильного сцепления туда воткнуть и проблем бы не было. Что касается коленвала, ему отродясь никто не делал прочностной расчет, он от этого и ломается ломался.

 

[RVD]

1. 4х/6ти цилиндровый дизель в размерности АПД-135 минимального веса
2. 100% копия самой ресурсной турбины
3. Отсутствие ГРМ вообще - просто ставите клапана, их управление будет электро-магнитным (размеры скину)
4. Жидкостное охлаждение с помощью тонкостенных медных трубок припаянных к цилиндрам/головкам (основная его цель - стабилизация температуры с точностью 1-2град.)... + стабилизация температуры масла
5. Всеядность вплоть до водорода
6. Не обращать внимания на нормы экологичности...

Должен получиться .....
Со своей стороны гарантирую быстрое изготовление прототипа, представление его публике и сбор денег на производство...

Как я понимаю, актуальна только последняя фаза - "сбор денег", остальное вторично. Из шести остальных пунктов ни один не тянет на достоверность: электромагнитные клапана, дело не в том что они плохи, к ним нужен накопительный блок конденсаторов, а он займет большой объем; водород негде хранить, да и вообще это не топливо; о дизеле лучше не говорить, ибо для его проектирования нужны профи, а нужной команды уже не собрать.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Что касается коленвала, ему отродясь никто не делал прочностной расчет, он от этого и ломается ломался.

Да уж. Игорь Петрович, но там же ЦИАМ был "подвязан" к проекту этого мотора. Неужели Лев Аронович не удосужился просчитать в Ансисе коленвал? Они ведь требуют от своих вновь поступающих сотрудников владения полным пакетом прикладных конструкторских программ. Чудны дела твои о ЦИАМ!

 

[RVD]

Да уж. Игорь Петрович, но там же ЦИАМ был "подвязан" к проекту этого мотора. Неужели Лев Аронович не удосужился просчитать в Ансисе коленвал? Они ведь требуют от своих вновь поступающих сотрудников владения полным пакетом прикладных конструкторских программ. Чудны дела твои о ЦИАМ!

Не буду всего говорить, только по минимуму. В нашей стране на сегодня осталось только два человека которые владеют высоким профессионализмом в этом вопросе, про фирму AVL мы не будем говорить, как и о тех, кто на щелчок пальца готов сделать дизель, и все части к нему. В среднем расчет коленчатого вала методом конечных элементов занимает примерно 3-4 месяца с учетом большого количества машинного времени, расчет блока цилиндров занимает от 6 до 7.5 !!! месяцев. Это сложные многоэтапные работы. Я Елисееву еще два года назад предложил сделать такую работу силами наших (уже бывших спецов), его сотрудники сказали, да это всё ерунда, мы сами... . В итоге, прошло время, а воз и ныне там. Человек который мог все это осилить, переболел ковидом, с тяжелыми для себя последствиями, у него умерла супруга от того же. Всё приехали. Я вот уже лет семь наверное, если не больше, пробиваю через разные ведомства почву для производства у нас в стране топливной аппаратур высокого давления нового поколения, на полноценную замену "Common Rail", и что, а ничего, все в курсе, но каждый идёт своим путем. Сейчас нам в связи с санкциями скажут, что мы больше Бошевские форсунки уже не сможем покупать, и что тогда? .... официальное мнение - авось пронесет. И как с этим пофигизмом бороться, не понятно.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

И как с этим пофигизмом бороться, не понятно.

Я, после того как побывал в ковиднике, насмотрелся как люди сходят с ума от этой заразы, понял, моторы для меня теперь чистое хобби. Так для души, чтобы мозги от безделья не скокожились. Странные дела творятся в нашем отечестве, как в плане экономического развития так и вся эта возня. Видно "жареный петух ещё не совсем сильно клюнул в одно место" всё ещё надеются помириться с эуропейцами.

 

[свободник]

...Вы всерьёз полагаете что он нормально будет работать на 4-х цилиндровом двигателе?...
...Так что то что вы нарисовали совсем не вариант.

Ват так вот с ходу поставлен диагноз 🤣 А может у меня там степень сжатия 5. А может редуктор от мотора в три раза можнее. А может... ещё много чего.
Написал же, что лодочный редуктор - это бомж вариант, зато передаточные числа красивые, в районе 2. Сам бы я ставил автомобильный с дизеля, но числа там ближе к 3.

...Надо было обычный диск от автомобильного сцепления туда воткнуть и проблем бы не было...

Так и предполагал. И даже полноценный автомобильный маховик оставить.
Полчища автомобильных движков почти без маховиков крутят редуктора и вроде норм.
Но вопрос редуктора - это второстепенно. Мой главный вопрос - почему на авиационных оппозитах не ставят коленвал вертикально, подставляя "плашмя" потоку все цилиндры для равномерного охлаждения? Это же элементарное решение.

 

[RVD]

... Это же элементарное решение.

"Плашмя", это как раз и есть оптимальное решение, так как соосный редуктор намного надежнее углового. Но не только в этом дело, вертикально стоящий вал определяет сильное усложнение двигателя по части масляной системы - как минимум два поддона, куча дополнительных упорных подшипников, под все что в двигателе вертится, даже под каждый шатун потребуется поставить упорный вкладыш на щеках коленвала. И ради чего, ради ваших хотелок ?!
Единственное место, где может вырисовываться такая компоновка, это вертолет, где в основании редуктора есть смысл поставить (положить) плашмя однорядный звездообразный двигатель, вот в этом случае он будет как раз к месту. На одном французском вертолете (не помню уже на каком) была изготовлена силовая установка с вертикально стоящим валом двигателя Ванкеля.

 

[mdp-shnik]

Базой создания любого двигателя для СЛА и лёгких ЛА является авиационное законодательство. Пока оно включает только жёлтый свет, никто не станет вкладывать деньги в развитие двигателей, материалов для подобных ЛА, в создание и эксплуатацию СЛА и лёгких ЛА. Начинать нужно с законов. А умельцы и спецы разработают моторы любой схемы. Я так думаю.