Цитата: basilevs от 12.09.2023 21:06:30Насколько помню - ахиллесовой пятой РПД являются их прожорливость и низкий ресурс. Если ресурс по меркам авиации может оказаться и приемлемым - то вот их прожорливость точно будет проблемой. По этому показателю они очень сильно уступают и поршневикам, и турбинам.
По удельному расходу топлива РПД находятся между обычными поршневыми двигателями и газотурбинными, причем ближе к обычным поршневым.
Роторно-поршневые двигатели:
Обычные поршневые двигатели:
ЦитатаНа МАКС-2015 "Агат", как головной исполнитель, демонстрировал результат этих разработок — оппозитный шестицилиндровый дизель жидкостного охлаждения "Агат-Д" (АПД-250/300) с рабочим объемом около 3,3 л и сухой массой 220 кг. Представленный двигатель снабжен турбонаддувом (одна турбина с байпасным клапаном и интеркулером), системой топливопитания аккумуляторного типа с общей рампой с электронным управлением и способен развивать взлетную мощность в 300 л.с. (номинальная — 250 л.с., в крейсерском полете — 170—200 л.с.). Удельный расход топлива, которым может быть авиакеросин ТС-1 или Jet-A1, на крейсерском режиме оценивается в 185 г/(л.с. • ч).
Звездообразный семицилиндровый "Ритм" — имеет рабочий объем 11,5 л и мощность 200 л.с. при 1900 об./мин, на взлетном режиме — 260 л.с. Масса двигателя — 156 кг, удельный расход топлива — 250 г/(л.с. •ч). Проектирование двигателя "Ритм" было завершено в середине 2014 г., когда началась организация выпуска опытной партии. Летные испытания планируется начать в 2016 г.
Пятицилиндровый М5 к середине 2014 г. находился на этапе проектирования. Для снижения стоимости производства и эксплуатации в конструкции М5 планируется применить значительное (до 20%) количество деталей, производимых автопромом. Рабочий объем двигателя составляет 5,6 л, мощность — 125—130 л.с. при 2000 об./мин. Масса двигателя — 100 кг, удельный расход топлива — 240 г/(л.с. • ч).
Звездообразный 9-цилиндровый АШ-62 (как на Ан-2):
Удельный расход топлива, г/(л.с. час): эксплуатационный: 260-290; земной номинальный: 280-300; высотный номинальный: 280-300; взлетной мощности: не менее 300
https://military.wik…htn4KME9ZVhttp://engine.aviapo…age30.htmlГазотурбинные двигатели:
ЦитатаВК-800С превосходит зарубежные аналоги по ряду характеристик — взлётная мощность (900 л.с. против 850 л.с. у чешского H80) и экономичность. Что касается удельного расхода топлива, то у российского двигателя он составляет 0,243 кг/л.с. в час, тогда как у H80 — 0,269, у М601F — 0,287. Как полагают эксперты, ВК-800С соответствует всем современным требованиям.
https://russian.rt.c…tel-vk-800Итого, удельный расход топлива современных авиационных двигателей мощностью 250-800 л.с., г/л.с.*ч:
ПД - 185-215
РПД -
210-225ЗПД - 230-270
ГТД - 243-290
где ЗПД - звездообразный поршневой двигатель.
Как видите, не такие уж роторно-поршневые двигатели и прожорливые. РПД могут быть намного экономичнее чем ГТД и звездообразные авиадвигатели. А по сравнению с обычными поршневыми двигателями - всего на 5-10% больше расход топлива. Так, у ROTAX-912UL удельный расход топлива - 213 г/л.с.*ч, у Lycoming TIO-360-C - 215 г/л.с.*ч. А у РПД - 210-225 г/л.с.*ч.
____________________________________
По ресурсу тоже вполне сравнимо. Для примера возьмём обычный поршневик от Robinson R44 - Lycoming IO-540, а также газотурбинный движок Rolls-Royce RR300 от Robinson R66. Для них указывается ресурс наработки двигателя до overhaul/exchange. Overhaul - это нечто большее чем просто капитальный ремонт, по сути речь идёт о полной переборке двигателя стоимостью близкой к покупке нового двигателя. Так что многие после достижения такого ресурса просто меняют движок на новый, а старый сбывают за копейки.
Ресурс до капремонта, часов:
ЗПД - 800
РПД - 1500
ГТД - 2000
ПД - 2200
А общий назначенный ресурс у РПД превышает 5000 часов, что очень прилично. Причем наверняка эти параметры у РПД еще можно подтянуть внедрением новейших материалов, так что и до 2000-2200 часов как у современных вертолетных ПД/ГТД вполне можно добраться.
Цитата: basilevs от 12.09.2023 21:06:30Также помнится, что бороться с этой проблемой в РПД очень сложно, так как из-за плоской сплюснутой формы камеры сгорания там с КПД возникают неизбежные проблемы - куча тепла уходит наружу через стенки, а не участвует в полезной работе. Под формой камеры сгорания имеется в виду вот это - внизу в момент поджига смеси:
Проблемы есть у всех двигателей. Так, у обычных поршневиков неизбежные проблемы - куча энергии уходит на трение поршня о цилиндр, еще и с боковыми нагрузками на стенки цилиндра из-за шатунов. А также достаточно сложная настройка, высокие вибрации и шум, много деталей, тяжелые и крупные.
По сравнению с обычными поршневыми двигателями у РПД есть целый ряд важных преимуществ:
- Гораздо более компактные и лёгкие (важно в авиации)
- Очень низкий уровень шума и вибраций (двигатель полностью механически уравновешен, что позволяет повысить комфортность и увеличить ресурс)
- Возможность работы на авиационном керосине (большинство обычных поршневых авиадвигателей требуют дорогой и редкий авиационный бензин)
- Более равномерная отдача мощности и крутящего момента (однороторный двигатель выдаёт мощность в течение трёх четвертей каждого оборота выходного вала, в отличие от четырёхтактного поршневого двигателя, который выдаёт мощность только в течение одной четверти каждого оборота выходного вала)
- Меньшее число деталей (два-три десятка вместо нескольких сотен - при прочих равных ниже цена и проще ремонт)
Так что, безусловно, эту тему можно и нужно развивать. В других странах такие двигатели перестали производить и разрабатывать давно, с тех пор много воды утекло - появились новые сплавы, керамические покрытия, нанопорошковая металлургия и аддитивные технологии. Наверняка часть прошлых недостатков РПД удастся нивелировать.
Отредактировано: User78 - 12 сен 2023 22:00:46