Виталий Селиванов , заслуженный летчик-испытатель РФ

Паровоз не может быть красивее своего котла» – так в начале века говорили инженеры-паровозостроители. На заре авиации из-за отсутствия легкого двигателя летать начинали на планерах с гор, используя потоки обтекания. Только создание легкого, работающего на бензине, двигателя внутреннего сгорания, наконец, дало старт аппаратам тяжелее воздуха. Бензиновый двигатель (с запасом топлива) был в десять раз легче, чем такой же по мощности двигатель электрический с аккумулятором или паровой с водой и топливом. Братья Райт, французы, немцы, а за ними и в России, кстати, только летом 1910 года, сто лет назад взлетело три аппарата: А.С. Кудашева, Я.М. Гаккеля и И.И. Сикорского. Правда, на всех аппаратах были импортные бензиновые двигатели «Анзани» 25 и 35 л.с.

Грех не вспомнить наших великих предков, но, к несчастью, у нас и сейчас с двигателями для небольших самолетов почти те же проблемы. В наследие от СССР нам достался всего один серийный поршневой двигатель М-14. Двигатель простой, надежный, неприхотливый к топливу и маслу. Не боится морозов. Сравнительно недорогой, если летать на нем не очень много. За это и любят двигатель М-14.

На чем же летают сейчас, в «малой авиации», т.е. сверхлегкие и легкие летательные аппараты? Наиболее распространены, известны и почти везде в мире обслуживаются двигатели австрийской фирмы Rotax 912 и 914. Мощностью 80–100 л.с. , они устанавливаются на аппараты взлетной массой до полутонны, с экипажем до двух человек. Это учебные и туристские, любительские аппараты.

Как только потребуется выполнять фигуры сложного пилотажа вдвоем (с инструктором), потребуется более прочный и тяжелый самолет взлетной массой 800–1000 кг (например, По-2, Як-18, Як-52). При этом с двигателем в 100–160 л.с. половину летного времени придется затрачивать на набор потерянной за пилотаж высоты с вертикальной скоростью 2–3 м/сек. А если захочется набирать высоту побыстрей, то и двигатель подойдет как раз М14. На нем можно получить в наборе до 10 м/сек, да и потеря высоты за пилотаж будет гораздо меньше. Конкурентами М14 выступают американские Lycoming и Teledyne Continental, чешские Walter, немецкие Centurion. Lycoming и Teledyne Continental капризны при запуске на земле даже летом, то им жарко – то холодно, зимой в воздухе вообще не запустить. Они употребляют только «свои», дорогие, импортные бензин и смазку, но все их минусы перевешиваются двумя плюсами:
1. Работают на «максимале» без ограничения по времени.
2. Расход топлива в 2 раза меньше, чем у нашего М14.

Если свести основные технические и экономические показатели двигателей в одну таблицу с задачей получения стоимости затрат на работу двигателя с налетом самолета до полного использования ресурса – 10 тыс. летных часов – получим таблицу.

Из нее видно, что за 10 000 часов налета на нашем М-14 придется заплатить на 30% больше чем на ТВД Alison и почти в три раза больше против дизеля Centurion. А вот двигатель М601, хотя и стоит почти в три раза дороже, чем М-14, но каждая его лошадиная сила обходится эксплуатанту в три раза дешевле, чем у М-14. Поэтому если мы хотим получить самолет для основного обучения по курсу военного летного училища, где вынуждены работать интенсивно и обеспечивать очень большой налет, то самолет, конечно, нужно иметь с ТВД, и пока лучше М601 серийного двигателя не видно!

Самолет нужен, конечно, пилотажный, с эксплуатационной перегрузкой до 7, достаточно высотный (7–10 км), следовательно, с герметичной кабиной. Наиболее подходящий из имеющихся и обслуживаемых в России двигателей для планируемого самолета – это чешский Walter М601. Его аналоги Pratt&Whittney поновей, поэкономичней, но системы их технического обслуживания и опыта эксплуатации в России нет. Дизельный двигатель на пилотажный самолет с временем полета 0,5–1,5 часа пока ставить рано – тяжел (в Интернете у танкистов есть очень дельный сравнительный анализ преимуществ и недостатков газотурбинного и дизельного двигателей).

Пока получается, что самое дешевое летное обучение – на планере при запуске с лебедки. За 3 евро (120) рублей вас на планере забросят на высоту 500 м, откуда вы будете спокойно снижаться примерно 8–10 минут или можете уйти на свободное парение. За планерами следуют ультралайты с взлетным весом до 500 кг и двигателями Rotax 912 и 914, мощностью 80–100 л.с. На них можно проводить обучение полетам по кругу, простому пилотажу, полетам по маршруту. Это даст налет 30–40 часов и выход на уровень пилота-любителя. Заниматься таким обучением могут частные летные школы или ДОСААФ. Справка: уже проектируются сверхлегкие летательные аппараты, на которых будут использоваться электродвигатели с аккумулятором до 30 минут полета. И дешево, и экологически чисто, малошумно и безопасно.

Следующий этап: пилотажный учебный поршневой самолет. Одним из предпочтительных вариантов мог быть яковлевский самолет «Кадет». На нем можно учить сложному и высшему пилотажу, полетам строем и ночью. Но заставить военных пересесть снова на поршневой самолет будет очень трудно, полеты физически тяжелы, а оплата и льготы будут занижены. Поэтому такие машины, скорее всего, пригодятся ДОСААФ и частным летным школам. Двигатель все же придется менять – слишком дорог в эксплуатации – на 30% дороже, чем вдвое более мощный ТВД М601.

Если за единицу стоимости летного часа принять стоимость полета на самолете УТС с ТВД с максимальной скоростью около 500 км/ч, то, в зависимости от максимальной скорости самолета, можно получить соотношение цен летного часа на различных самолетах.

На графике четко видно, что до максимальной скорости 500 км/ч, цена самолета увеличивается плавно линейно, со скорости от 500 до 800 км/ч растет по параболе и далее почти линейно уходит вверх. Отсюда вывод: нет смысла увеличивать максимальную скорость УТС с ТВД более 500–600 км/ч, так как небольшое увеличение скорости обходится слишком дорого и в цене самолета, и в эксплуатации. Видимо, по этим причинам уменьшили мощность двигателей заказчики самолета Pilatus РС-7МК из ЮАР.

Если УТС с ТВД будет иметь скорость захода на посадку менее 150 км/ч, то необходимость в поршневом самолете первоначального обучения для военного училища может отпасть, и эта задача может быть решена на УТС с ТВД с меньшими затратами.

Для основной подготовки в летном училище, конечно, как и во всем мире, остро необходим УТС с ТВД («Авиапанорама» №№ 1 и 2, 2010).

Мы видим, как с помощью государства поддерживается авиапромышленность Китая, Индии, Бразилии и других развивающихся стран. Даже Турция планирует выпустить в 2011 году свой УТС с ТВД. Наш крупный бизнес – в основной массе технически малограмотный – покупает в первую очередь недвижимость и предметы роскоши. Кстати, и до революции наши финансисты не очень-то жертвовали на технический прогресс. Ведь не у нас, а на западе были установлены крупные призы за перелет через Ламанш и за другие рекордные полеты.

С отменой запретительной системы использования воздушного пространства, обещанного в 2008 году, теперь в конце 2010 года, вероятно, все же откроется большой российский рынок для небольших частных самолетов. Эту ситуацию государство могло бы использовать для развития собственного производства легких летательных аппаратов. Можно, как Китай и Индия, покупать партии лучших зарубежных самолетов, с правом их последующего производства. Но гораздо важнее для нас, авиационной промышленности и любителей авиации, это покупка и лицензионное производство лучших, самых распространенных и надежных двигателей Rotax, Teledyne Continental, Pratt&Whittney со шкалой мощности не производимых в России до сего времени. Имея широкий спектр выбора двигателей, наша авиационная промышленность смогла бы обеспечить российский рынок нужными самолетами. Исторические примеры только подтверждают это. Так было с Ли-2, так было с покупкой английских реактивных двигателей «Нин-1» и «Дервент-V», в результате получили самый массовый истребитель мира МиГ-15 и почти такой же массовый фронтовой бомбардировщик Ил-28.

На что хотелось бы обратить особое внимание. Наша национальная привычка к нищете породила массовую тенденцию: сделаем, что получится, а потом в серии доведем. Нужно помнить, чему учат студентов авиационных ВУЗов: доработка эскиза обойдется в цену резинки и карандаша (копейки), макета – в цену затраченного пиломатериала (тысячи рублей), опытного образца самолета – в миллионы рублей, а доработки серийного самолета потребуют очень больших денег, что может привести к краху всей программы вообще. Для исключения таких промахов нужно любить заказчика и делать все своевременно, чтобы наше изделие было лучше, чем у конкурентов.

16 Комментариев для Где взять достойные двигатели для малой авиации

1. владимир
2. ВАЛЕРИЙ

О проблеме легких двигателей для малой авиации, не писали разве что только в «желтой» прессе. Писали и год назад, и два года, и десять лет назад. Принимаются программы развития АОН, к разработке легких маломощных двигателей подключился Центральный институт авиационного моторостроения ЦИОМ им. А.В. Баранова. Принимаются правительством программы помощи производителям техники для АОН. Мелькают в печати и на телевидении самолеты отечественной разработки. Мелькают и пропадают. Где-то они летают, где-то их испытывают.

Только вот на полевых площадках и аэродромах АОН, по-прежнему Цессны, Робинсоны да Текнамы иноземные летают. А машины российской разработки, не считая конечно Яков, смотрятся скорее как диковинка. И, как и в предыдущие года, все говорят и пишут об отсутствии отечественного легкого двигателя. Почему бы, хотя бы не сделать, как делали в прежние, советские времена. Огромная страна не стеснялась взять иностранный двигатель, приспособить его под возможности нашего производства, что-то улучшить, где-то потерять в качестве, но на выходе иметь наш, отечественный двигатель, который сможет послужить образцом и прототипом для целой линейки модернизированных движков. Отечественная история развития авиации, полна подобных примеров, и даже нет смысла их здесь приводить.

А где же воз?

Итак, в огромной стране, практически не осталось инфраструктуры для производства поршневых двигателей малой мощности. Таких, которые были бы способны поднять нашу малую авиацию и поставить ее что называется «на крыло».

Однако выход есть и из этой ситуации. Выход быть может не самый быстрый, и простой, но есть. Это разработка своих, отечественных микро и минидвигателей ГТД (газотурбинный двигатель).

Огромные холдинги, консорциумы и всевозможные ФГУП (кто не знает это Федеральное Государственное Унитарное Предприятие), изучают проблему, разрабатывают концептуальные проекты, создают предприятия с иностранным участием и осваивают государственные инвестиции. Вероятно, по прошествии энного количества времени мы на выходе всех этих корпоративных усилий и получим какой-то готовый продукт.

ЦИАМ ведет НИОКР

ФГУП "Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И.Баранова" широким фронтом ведет НИОКР создания перспективных газотурбинных и поршневых двигателей в интересах разработчиков беспилотных летательных аппаратов, самолетов и вертолетов малой авиации. "АвиаПорт" приводит систематизированное изложение выступлений начальника сектора ЦИАМ (малоразмерные ГТД) Владимира Ломазова и начальника сектора ЦИАМ (ПД) Александра Костюченкова на II международной конференции "Беспилотная авиация - 2015".

«…Работы по перспективным поршневым двигателям

В России в настоящее время полностью отсутствует производство поршневых авиадвигателей для беспилотников и легких самолетов и вертолетов, что заставляет отечественных конструкторов применять авиадвигатели зарубежного производства. В связи с огромной потребностью в таких двигателях, ЦИАМ проводит НИОКР и прорабатывает проекты перспективных поршневых авиадвигателей в интересах их применения на беспилотных летательных аппаратах, легких самолетах и вертолетах».

«…Основные требования к авиадвигателям

Основными критериями при создании перспективных двигателей являлись стоимость эксплуатации, назначенный межремонтный ресурс и топливная эффективность, которые в совокупности определяют расходы на летный час. Проведенные расчеты показали, что для двигателей такого класса стоимость летного часа должна быть не более 500 рублей за час полета (без учета стоимости ГСМ), технический ресурс должен составить не менее 8000 часов. При таких показателях стоимость жизненного цикла составит 3,2 млн. рублей в сегодняшних ценах».

«…Новые технологии создания малоразмерных ГТД

ЦИАМ проводит работы по внедрению новейших технологий для снижения массы, повышения качества отдельных узлов и деталей. Подтверждено снижение себестоимости изготовления колеса компрессора почти в 20 раз против классического колеса с вставными лопатками. За счет применения современных технологий литья цена ротора уменьшена примерно в 15-18 раз по сравнению с ротором стандартной вспомогательной силовой установки такой же размерности, которая стоит на отечественных самолетах. В качестве опытного образца изготовлен и будет испытываться на стенде стартер-генератор с возможностью раскручивания до 90 тысяч оборотов, который ставится на вал без редуктора и существенно уменьшает массу двигателя. Он обеспечивает мощность до 4 кВт и имеет массу всего лишь 700 грамм, против сегодняшних 10 кг».

(по материалам портала aviaport httр://www.аviaport.ru/nеws/2015/05/08/338921.html

Лаборатория интеллектуальной механики "Аудит Аналитик" (АА+)

За этим интригующим названием, скрывается группа энтузиастов, которые разработали, создали, и в данный момент уже испытывают первый опытный образец микро ГТД.

Сергей Журавлев Генеральный директор, вдохновитель и генератор идей Лаборатории со своим детищем в руках.

Вот что говорит про свою команду Сергей Журавлев, Генеральный директор Лаборатория интеллектуальной механики "Аудит Аналитик" (АА+):

«Кто Мы?

Команда разработчиков моделей и прототипов сложных систем (экосистем), и алгоритмов управления ими, как в технической, так и в гуманитарной сферах.

Наши компетенции опираются на собственную концепцию организации научно-конструкторского сообщества, распределённого (сетевого) производства и непрерывного процесса совершенствования линейки высокотехнологичных продуктов в испытательно-монтажном комплексе. Мы не считаем нужным покупать станки и строить завод. В России уже так много избыточных производственных мощностей, и покупок новейшего оборудования, что их надо загружать работой».

Сергей полон оптимизма и здорового реализма, и у него есть для этого все основания.

«Нам выдался редкий шанс войти в мировую элиту производителей малых турбин. Минимизация и локализация, роботизация и автономия – тренды XXI века, в которые пока ещё можно встроиться на равных с лидерами энергообеспечения малого авиастроения, беспилотной авиации, локальной энергетики. В России очень сильные физическая и математическая, материаловедческая и инженерная школы. Их потенциал позволяет в минимальном объёме турбины, достичь максимальных, значений эффективности, в первую очередь эксплуатационной, малыми силами и средствами».

Опытный образец ГТД малой тяги серии МкА

Следует отметить, что разработка газотурбинных установок малой тяги лишь одно из направлений, которым занимается Лаборатория АА+, и этот проект полностью частный, и быть может именно поэтому после всех расчетов, проработок и проб, они имеют на выходе уже готовый опытный образец.

Вот так буднично, на подоконнике, на тетрадке с расчетами и схемами уместился первый опытный ГТД малой тяги марки МкА. Родоначальник серии двигателей разной мощности, которые можно будет применять в различных отраслях.

Двигатель уже проходит испытания на стенде в лаборатории. Вот некоторые его параметры, которые уже четко определены:

Основные данные опытного образца ГТД малой тяги серии МкА (микро авиационный):

Вес – 2060 гр.

Длина – 324.00 мм

Диаметр основной – 115.00 мм

Ширина с пилонами – 128.00 мм

Рабочие характеристики:

Тяга максимальная – 200 N

Тяга рабочая – 160 N

Расход топлива (на макс. тяге) – 460.00 ml \ min

Используемое топливо – керосин\дизельное топливо

Максимальные скорость вращения – 120 000 об\мин

«Разработанный двигатель отличается от изучавшихся нашим КБ аналогов, конструктивом, материалами, характеристиками. А также заранее продуманной интеграцией в ряд изделий».

Дмитрий Рыбаков

заместитель директора по инновациям Группы компаний “Беспилотные системы”

В Группе компаний «Беспилотные системы» настолько уверены в перспективности серии двигателей разработки Лаборатории, что начали проектирование перспективного БПЛА специально под них.

Я абсолютно уверен, что через некоторое время, мы увидим, легкие, мощные и экономичные двигатели Лаборатории АА+ не только на легких самолетах, автожирах и вертолетах, но и на большой авиационной технике.

В заключении хотелось бы привести еще одно высказывание Сергея Журавлева.

А как Вы уважаемые читатели считаете, турбулентность для самолета или верней на самолете Боинг 767 это плохо или не очень? Если вы думаете, что плохо, то как тогда быть тем людям (летчикам) которые пилотируют на много меньших размеров авиатехнику (самолеты)? Не знаете? Давайте вместе на какое-то время представим, каково же приходится пилотам находиться за штурвалом небольшого самолета в данной описанной нами выше ситуации(?). Особенно тем, кто пилотирует мини-самолеты без дополнительного корпуса. Мы предлагаем вам обзор самых маленьких пилотируемых летчиками авиа- транспортных летательных аппаратов (авиасредств). И так, мы приступаем.

10) Microjet 200.

Этот Французский авиапроект так и не был завершен. Первый самолет "Microjet 200" поднялся в воздух только в 1980 году. Всего было построено четыре таких прототипа.

Самолет был оснащен двумя турбоактивными Microturbo TRS 18 двигателями.

Длина самолета составляла 6,67 метра, размах крыльев составлял - 7,56 метра. Максимальная скорость самолета составляла 463 км/ч, а максимальная высота его полета соответственно составляла 9150 метров. Экипаж - 2 человека (пилот и штурман).

9) Икарус 451M.

"Икарус" - это первый Югославский реактивный самолет. Данная была создана для исследования эргономики кабины самолета и для многих других научно-исследовательских целей. Но не смотря на узкую специализацию самолета, его решили использовать и для других важных для науки целей. Например, для попытки установить мировой рекорд скорости которая в то время составляла 750 км/час. К сожалению установить рекорд на данном самолете не получилось, его удалось разогнать только до 724 км/ч.

Длина самолета Икарус 451М - 7,45 метра, размах крыльев - 6,78 метра. Максимальная высота полета самолета составляла 8500 метров. Экипаж - 1 человек (пилот).

8) Gee Bee Model R.

Самолет "Gee Bee Model R" был разработан исключительно для гоночных целей (для авиационного спорта). В 1932 году одна из модификаций Gee Bee Model R могла разгоняться до 476 км/час. Правда это было возможно только в том случае, если самолетом управлял очень опытный пилот.

Эта самолета три раза терпела авиакрушение. В двух из трех случаев в авиакатастрофе погибли летчики. Эти несчастные случаи были связаны с довольно низкой стабильностью сложной системы управления и с неуравновешенностью самой конструкции.

Длина самолета - 5,38 метра. Размах его крыльев составлял - 7,62 метра. Максимальная скорость самолета составляла 476 км/час. Дальность полета (расстояние) - 1488 км. Экипаж - 1 человек (пилот).

7) McDonnell XF-85 Goblin.

ВВС США разработали мини-самолет "McDonnell XF-85 Goblin". Целью создания данного XF-85 было, расширить свои уже существующие боевые единицы Соединенных Штатов Америки, которые в то время стояли на вооружении США (самолеты XB-35 и В36). Но в отличие от традиционных самолетов конструкторы XF-85 решили освоить мини-размеры, тем самым рассчитывали создать самый маневренный мини-самолет ни в чем не уступающий по своим характеристикам традиционной военной авиатехнике.

Но позднее этот проект был свернут, так как инженеры и конструкторы самолета пришли к общему выводу, что McDonnell XF-85 Goblin не обладает таким преимуществом перед другими реактивными самолетами того времени.

Длина самолета - 4,5 метра Размах его крыльев составлял - 6,4 метра. Максимальная скорость самолета - 1043 км/час, а максимальная высота полета самолета составляла 14249 метров. Экипаж: 1 человек (пилот).

6) Columban Cri-Cri.

Вы наверно думаете (считаете), что этот самолет выглядит так, будто он спроектирован и построен в каком-то гараже? Вы угадали. А знаете почему он так нелепо выглядит?... Дело в том, что самолет Columban Cri-Cri действительно полностью спроектирован и построен частным Французским мастером в гараже частного (собственного) дома.

Смотрите также:

Да, вы правы, это безусловно не самый впечатляющий самолет из всех представленных в нашем списке. Особенно если речь идет о его скорости полета и о других технических характеристиках. Но этот самолет все равно удивляет многих. Например,- своими размерами.

Длина самолета - 3,9 метра. Размах его крыльев составляет - 4,9 метра. Максимальная скорость самолета 220 км/час. Максимальная высота полета - 3700 метров. Экипаж - 1 человек (пилот).

5) Stits DS-1 Baby Bird.

Этот самолет известен во всем мире, так как он внесен в книгу рекордов Гиннесса, как самый маленький моноплан (самолет) на плапете. Действительно размеры самолета ДС-1 очень уж малы. А как вы думаете, зачем был разработан такой самолет? Не знаете? Тогда лучше не гадайте. Отвечаем. Эта техника была спроектирована и построена именно специально, т.е. именно для того, чтобы войти (попасть) в историю рекордов Гиннесса.

Не сказать, что этот самолет может похвастаться еще своими какими-нибудь потрясающими и удивительными техническими характеристиками, кроме как размеров. , так как на нем было совершено (сделано) всего 35 авиаполетов.

Длина самолета - 3,4 метра. Размах его крыльев составляет всего 1,91 метра. Максимальная скорость самолета 177 км/час. Экипаж - 1 человек (пилот).

4) Bensen B-8 Gyrocopter.

Самолет "Bensen B-8 Gyrocopter" на самом деле не имеет в своей основе особый раздражающий корпус конструкции, который есть (существует) во всех традиционных самолетах. Такая авиатехника позволяет ей летать и наслаждаться пилоту окружающим его видом. А дело в том, что она не имеет основного так-такового корпуса. На самом деле этот самолет сделан (собран) достаточно просто, а именно, имеются: -рама, сиденье, и ротор, вот и весь самолет.

Давайте посмотрим правде в глаза, а разве нужно еще что-нибудь для истинных поклонников авиации(?).

Длина самолета - 3,43 метра. Максимальная его скорость составляет 137 км/час. Максимальная высота полета - 3800 метров. Экипаж - 1 человек (пилот).

3) Stits SA-2A Sky Baby.

В 1952 году эта модель самолета отправилась в небо, чтобы попытаться стать единственным самым маленьким самолетом в мире. Однако после 25 часов полета (полетного времени) этот самолет больше не сделал ни одного вылеты.

Как мы видим, чтобы в этой области (авиаполетов), невозможно создать самолет который, будучи самым маленьким летательным аппаратом в мире, мог бы использоваться в последующем достаточно длительное время.

Длина самолета - 2,7 метра. Размах его крыльев составляет - 1,68 метра. Максимальная скорость самолета 305 км/час. Максимальная высота полета - 2460 метров. Экипаж - 1 человек (пилот).

2) Starr Bumble Bee II.

Еще один из самых маленьких пилотируемых самолетов в мире, который совершил свой первый и последний полет в 1988 году. К нашему сожалению данный самолет потерпел крушение из-за отказа двигателя. К счастью, что его создатель Роберт Х. Старр пилотировавший самолет по божьей воле остался жив, хотя и получил при этом очень тяжелые травмы.

Длина самолета - 3,0 метра. Размах его крыльев составляет - 2,18 метра. Максимальная скорость самолета 354 км/час. Экипаж - 1 человек (пилот).

1) Jetpack Wingsuit.

В попытке расширить свое разнообразие в авиатехнике для любителей дельтапланеризма и свободного падения, пилот Ив Росси разработал эту (свою) "штуковину" (т.е. приспособление). Данное приспособление-самолет "Jetpack Wingsuit" оснащено четырьмя реактивными двигателями, которые установливаются на мини-крылья и одеваются прямо на спину самого пилота. Максимальное время полета аппарата составляет 13 минут.

Ив Росси при помощи Jetpack Wingsuit перелетел через все Альпы (через горы).

Самое потрясающее здесь то, что этот летательный аппарат можно перевозить прямо в багажнике автомобиля!

Декларация по УСН