Альтернативные варианты кинематических схем авиационных двигателей

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Полчища автомобильных движков почти без маховиков крутят редуктора и вроде норм.

И не только. Я даже видел у одного китайца 10 электродвигателей от стиральной машины установленные на его аэроплане. Для своего личного самолёта можете ставить что угодно. Вы входите в разряд экспериментальной авиации, а там хоть двигатели кручения из конских или женских волос ставьте, ни кто вам не указ. Вроде "норм" это когда упругие муфты меняют через 250...300 часов. Для экспериментальной авиации это действительно норм. Все эти "полчища" не проходят сертификации. Вы же учились в вузе, проходили "Детали машин", что вам мешает построить график суммарного крутящего момента двигателя ну и от него "плясать" с выбором типа демпферов и их количества. Делайте как вам нравится.

 

[свободник]

...соосный редуктор намного надежнее углового...

Надёжность закладывается при проектировании. На автомобилях движки меняют чаще редукторов.

...вертикально стоящий вал определяет сильное усложнение двигателя по части масляной системы - как минимум два поддона...

Два поддона? 😳 Даже не могу придумать куда второй пристроить.
Конец коленвала опущен в нормально расположенный снизу поддон и вращает маслонасос расположенный прямо на этом же коленвале, который качает масло прямо в этот же коленвал. Куда уж проще то?
Причём маслоподдон не тянется на всю длину коленвала как при обычной схеме, когда масло нужно ещё и чем-то успокоить чтоб не плескалось, и подсобрать в районе маслозаборной трубки. Особенно актуально для длинных 6 цилиндровых оппозитов.

...куча дополнительных упорных подшипников, под все что в двигателе вертится, даже под каждый шатун потребуется поставить упорный вкладыш на щеках коленвала...

Даже если вдруг это потребуется, то выглядеть такие упоры будут в виде тонких пластин.
Это же не те упорные подшипники, которые обязаны держать 100 кг осевой нагрузки при выжиме сцепления.

И ради чего, ради ваших хотелок ?!

Я не просил для меня спроектировать двигатель. Всего лишь задал вопрос по теме.
Пока адекватных возражений по этой схеме не вижу.

 

[RVD]

Пока адекватных возражений по этой схеме не вижу.

Вы и не увидите при вашем уровне понимания ситуации... . Под установку вертикального вала нужно проектировать новый двигатель, где "тонкие пластинки" не есть подшипники, это каждую щеку коленвала нужно как-то дополнительно обработать, подвести к точке трения масло по маслоканалу. Будем сверлить щеки ? или масляные форсунки поставим ? Чтобы вы знали, отсутствие нагрузки в узле не означает что его не надо смазывать, это первое, второе, шатун сборный узел, место сборки шатуна с крышкой придется обрабатывать под условия работы подшипника - где параллельность и перпендикулярность намного выше чем нужно для обработки просто шатунного разъёма. Шатун будет просто "золотым", а как "пластику крепить на шейке коленвала, если она не может быть цельной, а только разъемной... . Далее, у каждой щеки коленвала должна быть точная подгонка по высоте цилиндра, иначе полка шатуна может лечь на щеку не по центру поршня (цилиндра), а ведь это многоэтажная конструкция. Короче, такие двигатели делали, и от них отказались, дорого и гемморойно.
Следующее, два поддона, классическая схема любого авиадвигателя - в первом "поддоне" откачивающая секция по производительности должна быть вдвое больше чем во втором маслобаке, Только "в вашем случае" первый поддон будет стоять на торце, а второй в стороне. Масло плескается в поддоне только в вашем воображении, там везде перегородки, а сам масло-приёмный поддон обычно двухъярусный. С учетом того, что самолет иногда в небе совершает маневры, двигатель может работать поддоном вверх, для этого ставится второй маслобак, и дополнительные откачивающие секции.
Отсюда вопрос, неужели некий абстрактный завод при потребности скажем "сто авиадвигателей", пять будет делать под ваше "хочу", конечно нет. Про угловые редукторы, я даже спорить не хочу... Так что, мечтайте и дальше.

 

[kamuta]

По этому предложению есть более интересный, чем Х-образный, вариант компоновки.

Какой вариант?

... построить график суммарного крутящего момента двигателя ну и от него "плясать" с выбором типа демпферов и их количества.

Современный генератор позволяет создать любой график нагрузки - как Вы считаете, будет ли это полезно? например нагрузка совпадающая с графиком суммарного крутящего момента?

 

[RVD]

Это гораздо интереснее:

Замминистра гражданской авиации СССР Олег Смирнов о проданном небе и русских самолетах / #ЗАУГЛОМ - YouTube

 

[kamuta]

цитата: "там маленький чип, его не найдешь..." Я думаю хватит 2 дня чтобы найти, и сделать это нужно уже сегодня...

 

[свободник]

...Под установку вертикального вала нужно проектировать новый двигатель...

Ну как бы да. Точно так же как все представленые в этой теме - новые спроектированные двигатели.

..."тонкие пластинки" не есть подшипники... подвести к точке трения масло по маслоканалу. Будем сверлить щеки ? или масляные форсунки поставим ?

Осевая нагрузка на эту пластину будет равняться весу нижней головки шатуна. Это примерно в 250...300 раз меньше осевой нагрузки при выжиме сцепления.
Масло подаваемое на опорные вкладыши, как завещал Ньютон, будет стекать вниз, как раз на эту пластину/подшипник.

...такие двигатели делали, и от них отказались, дорого и гемморойно...

Как назывались? Где почитать?

...С учетом того, что самолет иногда в небе совершает маневры, двигатель может работать поддоном вверх, для этого ставится второй маслобак, и дополнительные откачивающие секции...

В мире авиационных двигателей больше тех которые не расчитанны на перевёрнутый полёт.
А про два поддона я так и не понял. Вы на ровном месте из пальца высасываете какие-то трудности.

...Отсюда вопрос, неужели некий абстрактный завод при потребности скажем "сто авиадвигателей", пять будет делать под ваше "хочу", конечно нет...

Вроде нигде и никого не просил делать мне двигатель. Если вдруг забыли - это всего лишь форум для обсуждения теоретических вопросов двигателестроения.

...Про угловые редукторы, я даже спорить не хочу...

Достаточно хотя бы высказаться, если есть соображения.
У каждого автомобиля присутствует угловой редуктор. А то и два. Почему нельзя в авиации?

 

[RVD]

У каждого автомобиля присутствует угловой редуктор. А то и два. Почему нельзя в авиации?

Знаете без обид, вам отвечать, себе дороже.
- Начнем с "углового" редуктора (мы говорим о главной передаче), его КПД 92%, если не все 90, могу продолжить, если кому-то еще интересно. Любой поворот силового потока, это лишний вес, вес, и еще раз вес.
- Два поддона, уточняю поддон и маслобак со вторым масляным насосом, так понятнее. При наклоне больше 15% при одном маслобаке двигатель может остаться без масла, поэтому первый резервуар для слива масла используют как заборный с насосом обладающим избыточной производительностью, который выкачивает всё, даже масляную пыль. Второй бак он с хитрецой, с множеством трубок в разные стороны, с самозахлопывающимися каналами... При перевертывании (или наклоне) мотора должен работать только тот патрубок, который опущен в масло. Есть и другие варианты.
- Теперь по поводу Ньютона, куда бы масло не стекало с шатуна, на его торцевой поверхности должен ставиться упорный вкладыш, а ответная сторона на щеке должна иметь класс шероховатости поверхности не ниже 10 класса, иначе пара трения работать не будет, тогда как обычная щека имеет шероховатость поверхности 5-6 класс. Под 10 класс шероховатости, поверхность щеки должна иметь закалку (лучше через азотирование) примерно 58-62 HRC, иначе требуемую шероховатость не обеспечить при мехобработке. Кто это будет делать? Во сколько раз увеличится стоимость коленвала, не знаете, а зря.
- Шатун. Если раньше он свободно сидел на пальце, и сам находил своё местоположение, то теперь, с учетом исключения одной степени свободы, требования к его работе повышаются: или падает ресурс, или ужесточаются допуска и посадки, и то и то плохо.
- Проектирование нового мотора с потребностью на рынке "пять" штук в год не выгодно никому, даже гаражникам. Двигатель будет "золотым".

И все ради ваших грёз.

цитата: "там маленький чип, его не найдешь..." Я думаю хватит 2 дня чтобы найти, и сделать это нужно уже сегодня...

Вы глубоко ошибаетесь, современная система управления двигателем имеет многоуровневую защиту (пять или шесть ступеней). Вам жизни не хватит чтобы добраться до того уровня защиты, который обесточивает двигатель. Достаточно одного "приказа" со спутника и такой двигатель мгновенно и навсегда замолчит. "Пробные пуски" такой системы уже проводились на территории нашей страны, у Газпрома на 4 часа отключили газоперекачивающие станции, потом опять включили. Это всем намек на то, кто в "доме хозяин".

 

[niksann]

На некоторых вертолетах двигатели стоят вертикально. Например, на Сафари стоит стандартный двигатель Лайкоминг 0-360.

 

[RVD]

На некоторых вертолетах двигатели стоят вертикально. Например, на Сафари стоит стандартный доработанный двигатель Лайкоминг 0-360.

Вы не внимательно читали:

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.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Какой вариант?

Балансирный ПДП 4-х тактный двигатель. В начале ветки есть картинки такого двигателя.

 

[niksann]

Вы не внимательно читали:

Ну да, пропустил, потому что эту инфу Вы потом дописали, не заметил.
Не так давно я проводил исследования (гаражные) по поводу трения на больших скоростях скольжения, конкретно 40м/с для разных материалов. Чтобы проверить кой какие ключевые моменты для роторного двигателя. Так вот, получил очень интересные данные. При интересующих меня параметрах получил почти нулевое трение.
А при нагрузке 50-60 кг/см2 уже летят искры и хоть залейся маслом - не помогает. Вот в последнем случае уже действительно нужна супер поверхность, чтобы продлить работоспособность.
К слову масса шатуна будет оказывать давление на боковую опорную поверхность коленвала примерно 0,08кг/см2. Глядя на этот порядок величин, не думаю что шатун сгорит от трения вызванного его весом в потоке масла, которое выдавливается из шатунной шейки как раз между боковыми поверхностями.

 

[RVD]

Ну да, пропустил, потому что эту инфу Вы потом дописали, не заметил.
...
А при нагрузке 50-60 кг/см2 уже летят искры и хоть залейся маслом - не помогает. Вот в последнем случае уже действительно нужна супер поверхность, чтобы продлить работоспособность.
К слову масса шатуна будет оказывать давление на боковую опорную поверхность коленвала примерно 0,08кг/см2. Глядя на этот порядок величин, не думаю что шатун сгорит от трения вызванного его весом в потоке масла, которое выдавливается из шатунной шейки как раз между боковыми поверхностями.

Добавление текста возможно только в течении часа, а ваш пост вышел спустя сутки, так что не срастается. Шатун от трения не сгорит, от просто щеку затрёт, и удельное давление не причем, пары трения цепляются друг за друга выступами от микронеровностей. а стык шатуна всегда еще и с острыми кромками. О чём мы вообще спорим, я вам описал рабочую схему, а остальное из разряда: "... кабы я была царицей".

 

[niksann]

Добавление текста возможно только в течении часа, а ваш пост вышел спустя сутки, так что не срастается.

А я что, перед написанием поста должен всю тему заново перечитывать? Вы выпулили пост, я его сразу прочитал, оказался на месте, потом пошел работать и далее читал только следующую информацию.
Ладно, проехали, может и правда глазами пробежал для приличия но не вник.

 

[RVD]

Ладно, проехали, может и правда глазами пробежал для приличия но не вник.

Ничего страшного. Ваш пост только добавил объективности.

 

[kamuta]

Вы глубоко ошибаетесь, современная система управления двигателем имеет многоуровневую защиту (пять или шесть ступеней). Вам жизни не хватит чтобы добраться до того уровня защиты, который обесточивает двигатель. Достаточно одного "приказа" со спутника и такой двигатель мгновенно и навсегда замолчит. "Пробные пуски" такой системы уже проводились на территории нашей страны, у Газпрома на 4 часа отключили газоперекачивающие станции, потом опять включили.

Вы путаете систему защиты (которую ломать надо только угонщикам) и систему очень удаленного управления (спутник) которую тоже ломать не надо - надо только лишить возможности принимать слабые сигналы, т.е. отключить антенны... кстати GPS я бы тоже заменил на Глонасс, поскольку известно что они могут вносить "поправки" для любого региона и страны...

 

[Kim]

а ещё можно вывести космонавтов с МКС,
вывести на орбиту несколько ящиков с гвоздями и взорвать
через 7-8-9 часов космонавтика закончится на ближайшие 10-15 лет...

а вот без спутниковой навигации мы-то выживем,
а в сша не осталось людей, кто хоть когда-либо видел бумажные карты....

 

[RVD]

Вы путаете ...

Не о чем спорить.

... глазами пробежал .

Нашел, вот вертолет с вертикально стоящим Ванкелем. Красавец.

 

[kamuta]

Как я понимаю, актуальна только последняя фаза - "сбор денег", остальное вторично.

Вы же отлично понимаете что продавать отдельно мух от котлет двигатели ещё сложнее чем их изготовить - люди готовы с радостью покупать вперёд только готовый, испытанный ЛА...
Поскольку Вы явно любите предсказывать то интересно каким должен быть ЛА который захочет каждый?

 

[RVD]

Поскольку Вы явно любите предсказывать то интересно каким должен быть ЛА который захочет каждый?

С чего вы взяли что я предсказываю, я просто знаю наперёд 😎