Category Archives: Двигатель

Электродвигатель для сла: ВЫБИРАЕМ МОТОР ДЛЯ СЛА | МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР

ВЫБИРАЕМ МОТОР ДЛЯ СЛА | МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР

У широко распространенных на Западе двухтактных двигателей для СЛА «Ротапс», «Хирт», «Кьюн», «Кавасаки», — Nл=80…105 л. с./л. Таким образом, у двигателей, представленных на слет, есть резервы для форсировки.

 

Из теории подобия известно, что литровая мощность обратно пропорциональна диаметру цилиндра, то есть:

 

Nл=A/D, при этом

 

fохл=Fохл/Us=D2/D3=A/D,

 

где fохл — отношение поверхности охлаждения к объему цилиндра,

 

Fохл — поверхность охлаждения,

 

U— объем цилиндра,

 

то есть с уменьшением диаметра цилиндра увеличивается площадь охлаждающей поверхности на единицу объема, что улучшает охлаждение цилиндра малого диаметра, увеличивает потери тепла и снижает термический КПД ηt, но одновременно это позволяет увеличить степень сжатия и компенсировать падение ηt, то есть роста термической эффективности ожидать не следует.

 

В графе 5 указана тактность двигателей.

 

Попробуем решить, какой двигатель более подходит для СЛА — четырехтактный или двухтактный. Начнем с уровня расхода топлива. У двухтактного ДВС 400—450 г/л.с.ч., у четырехтактного ДВС 200—250 г/л.с.ч., то есть удельный расход у двухтактного двигателя в среднем в 2 раза выше, чем у четырехтактного. Но последний может оказаться менее выгодным для СЛА из-за большей массы и большего воздушного сопротивления, так как часть эффективной мощности будет тратиться на перемещение более тяжелого двигателя в воздухе и на преодоление его вредного сопротивления. Поэтому экономичность полета наиболее полно характеризуется расходом горючего на тонно-километр.

 

Этот показатель, кроме экономичности, учитывает также величину воздушного сопротивления винтомоторной установки, КПД винта и ряд других показателей, словом, всю совокупность факторов, определяющих степень совершенства летательного аппарата.

 

Подсчитаем суммарную массу двигателя и часового запаса топлива для четырех- и двухтактных двигателей. Возьмем применяемые на СЛА близкие по мощности и объему двигатели «Днепр» МТ-10 и «Вихрь». Запас топлива на 1 час для МТ-10 при gc=200 г/л.с.ч — 7,2 кг, а для «Вихря» при gc=400 г/л.с.ч — 12 кг. Суммарная масса двигателя и топлива 67,2 кг — для двигателя «Днепр» МТ-10 и 36 кг для двигателя «Вихрь». Таким образом, винтомоторная установка на базе четырехтактного двигателя значительно тяжелее, чем на базе двухтактного. Масса же ВМУ для СЛА имеет большое значение, так как составляет 25—35% массы пустого СЛА.

 

Применение для изготовления СЛА новых материалов, технологий, профилей вызовет появление конструкции с малой массой планера. В этом случае относительная масса ВМГ еще больше вырастет. Четырехтактные двигатели будут иметь неоспоримое преимущество перед двухтактными при дальних перелетах, когда решающим становится удельный расход топлива.

 

Мы уже говорили о влиянии объема цилиндра (см. табл. 1) на удельную массу и литровую мощность. Теперь рассмотрим влияние размеров цилиндра на индикаторный КПД. Напомним, что индикаторный КПД ηі — отношение тепловой энергии, обращенной в работу, ко всей подведенной в двигатель.

 

Так как объем изменяется пропорционально кубу диаметра D3, а поверхность квадрату диаметра цилиндра D2, то тепловые потери в двигателях аналогичных конструкций обратно пропорциональны их размерам. Отсюда следует, что при прочих равных условиях индикаторный КПД растет с увеличением диаметра цилиндра (при одной и той же скорости поршня).

 

Таким образом, термическая эффективность ДВС малых размеров будет сравнительно низка, и удельный расход топлива у них будет выше.

 

В таблице 1 даны размеры цилиндра, поршня и его относительный ход S/D. Эти параметры тесно связаны между собой, поэтому рассмотрим их вместе.

 

Практически все двигатели, о которых идет речь, имеют относительный ход меньше единицы, причем короткоходные двигатели обладают рядом преимуществ перед длинноходными: здесь и возможность размещения каналов большого поперечного сечения, увеличивающих наполнение цилиндра; и уменьшение средней скорости поршня, что способствует увеличению механического КПД. Наконец, короткоходные ДВС компактнее длинноходных.

 

Следующий показатель — скорость поршня

 

Vср=(S*n)/30, где

 

S —ход поршня, м; n — частота вращения коленвала, об/мин. Средняя скорость движения поршня для двигателей, представленных в таблице, от 8,4 м/с до 17 м/с. Этот показатель серьезно влияет на динамическую нагрузку деталей двигателя, наполнение цилиндра и величину энергии, затрачиваемой на трение поршней и подшипников. Средняя скорость поршня специальных двигателей для СЛА 12—15 м/с.

 

Частота вращения коленвала (см. таблицу 1) рассматриваемых силовых установок — от 4500 об/мин до 8000 об/мин. Известно, что мощность ДВС зависит от его быстроходности. Однако форсировка сопровождается резким (пропорционально квадрату числа оборотов) возрастанием сил инерции вращающихся и поступательно движущихся масс деталей двигателя и, как следствие, увеличением потерь на трение, что требует усиления механической прочности деталей двигателя и изменения условий работы подшипников. С другой стороны, повышение оборотов лимитируется охлаждением головки цилиндра, поршня, свечей, так как с повышением оборотов увеличивается теплоотвод от цилиндра. Кроме того, скорость вращения ограничивается средней скоростью поршня, с возрастанием которой гидравлические потери на продувке резко увеличиваются (пропорционально квадрату скорости поршня), что уменьшает наполнение и снижает мощность двигателя. Вместе с тем повышение частоты вращения до определенного предела улучшает ηі.

 

В таблице 1 приведены также среднее эффективное давление и степень сжатия. Из формулы мощности видно, что есть два главных направления увеличения мощности — это повышение быстроходности и давления Pe. Влияние оборотов на мощность мы рассмотрели раньше. Посмотрим, как можно повысить Рe.

 

Этого легко достичь увеличением Е — степени сжатия (для двухтактных двигателей применяется эффективная степень сжатия).

 

Eэф=(Vэф+Vкс)/Vкс, где

 

Eэф — эффективный объем, описываемый поршнем от верхней кромки выхлопного окна до ВМТ, Vкс — объем камеры сгорания (см. табл. 3).

 

Таблица 3.

 

График влияния увеличения степени сжатия (сплошные линии) и наддува (штриховые линии) на давление в конце сгорания. Pz и удельный расход топлива Ce (в %).

 

Этот способ хорош тем, что он прост и, кроме прироста мощности, ведет к уменьшению расхода топлива. Однако он имеет и недостатки.

 

Увеличение Е сопровождается возрастанием температуры и давления в конце такта сжатия, вызывающих резкое повышение давления сгорания Рe, а следовательно, вызывает необходимость в более прочных деталях, ужесточает требования к топливу и маслу. Однако эффект увеличения мощности от повышения Рe имеет физические границы — больше чем на 15—20% таким образом мощность не увеличить. При степенях сжатия 10—12 рост мощности уже незначителен. До какого же предела можно увеличивать степень сжатия с точки зрения практических выгод? Подъем Pz и ηt можно проследить при возрастании Е от 4 до 8. Опуская расчетную сторону, приведем результат.

 

Степеням сжатия Е, равным 4, 5, 6, 7, 8, соответствуют давления сгорания P25,3 кг/см2, 34 кг/см2, 44,0 кг/см2, 54,2 кг/см2 и 65,5 кг/см2. Отсюда видно, что при увеличении Е от 7 до 8 мы выигрываем в КПД ηt лишь 4,6%, тогда как давление сгорания повышается с 54,2 до 65,5 кг/см , т. е. на 20%. Следовательно, на практике нужно идти на компромисс между оптимальными степенью сжатия и ηt (см. график).

 

Для практического пользования можно порекомендовать величины максимально выгодных степеней сжатия при работе на горючем, не детонирующем при всех обстоятельствах.

 

Другой способ повышения Рe заключается в увеличении давления смеси на впуске.

 

У двухтактных двигателей повышение Рe достигается применением резонансных труб на всасывании и выхлопе (эффект Каденаси, открытый им в 1903 году и впервые реализованный на двигателе фирмы «Юмо» в 1923 году, когда было получено увеличение мощности на 60%). Настроенная система выхлопа, например, увеличивает мощность до 30—40% без большого возрастания массы мотора, к тому же улучшая его экономичность.

 

Повышение Рe у четырехтактных двигателей сопряжено со значительно большими трудностями. Даже простое изменение фаз газораспределения поставит конструктора перед серьезной технологической и конструкторской задачей изготовления распредвала, расточки седел и установки новых клапанов и т. п.

 

Наша статистика дает следующие Рe: для четырехтактных ДВС от 9,5 до 10 кг/см2, двухтактное имеют от 3,6 до 6,6 кг/см2, у 40% двухтактных двигателей Рe колеблется от 5,1 до 6,5 кг/см2, что является неплохим показателем. Вместе с тем у двигателя РМЗ-640 (одного из наиболее распространенных на слете) Рe составляет всего 3,6 кг/см2, что свидетельствует о резервах повышения его мощности. Доведя Рe до 5 кг/см2, то есть до среднего значения для двухтактных ДВС, мы увеличим Ne max на 30—35%, получив 38—40 л. с.

 

Автором была проделана работа по улучшению этого двигателя. Переделка заключалась в изготовлении четырех дополнительных продувочных каналов с фазами на 2—3° меньше основных, окна в поршне и увеличении Еэф. Эта доработка позволила снять 84 кг тяги на винте Ø = 1,08 м, с шагом Н=0,5 м, против 70 кг до переделки.

 

По таблице 1 можно проследить также значение редукции на винт. Известно, что КПД винта зависит от величины динамического шага:

 

λ=V/nc*D, где

 

V — скорость полета, м/с; n— число оборотов винта в сек; D — диаметр винта, м.

 

КПД винта имеет максимум при значении λ=1-1,5; при большем и меньшем значении λ КПД винта падает. Отсюда видно, что скорость полета и число оборотов винта должны находиться в определенном соотношении.

 

У современных быстроходных моторов КПД винта сильно падает, до 0,3—0,5, в результате уменьшения динамического шага, особенно при установке мотора на тихоходные летательные аппараты. Поэтому оказывается выгодным приводить винт не от коленвала, а через понижающий редуктор.

 

Почти половина двигателей на СЛА имеет редукцию на винт от 0,38 до 0,7, что приводит к увеличению статической тяги на 80—100%.

 

Таким образом, применение понижающего редуктора на быстроходных моторах, устанавливаемых на тихоходные СЛА, является весьма желательным.

 

В таблице 1 показано влияние D винта на статическую тягу.

 

Тяга винта Р=L a*р*nc2*D4, где а — коэффициент тяги; р — массовая плотность воздуха; nc — число оборотов винта, с; D — диаметр винта, м.

 

Видно, что выигрыш в тяге от увеличения диаметра винта получается значительней. Например, увеличение D на 5% повышает тягу на 21%, а на 10% дает возрастание на 46%.

 

Остановимся вкратце на возможных путях конструктивного решения ДВС для СЛА. Представляется два пути. Первый — создание новых двигателей с использованием новейшей перспективной технологии, с оптимизацией параметров рабочего процесса; второй — разработка их на базе уже существующих и проверенных длительной практикой, путем необходимой модификации.

 

Первый путь даст наилучшие результаты, но потребует больших материальных затрат, проведения исследовательских и теоретических работ. Да и сроки создания таких ДВС будут велики, так как техническая культура производства авиационных поршневых двигателей во многом утеряна с переходом на газотурбинные.

 

Второй путь связан с меньшим техническим риском и может быть осуществлен в значительно меньшие сроки. Исходной базой для создания двигателей могут служить выпускаемые нашей промышленностью и широко применяемые любителями «Вихрь», РМЗ-640, «Нептун», «Привет». Эти машины компактны, имеют малый «лоб», динамически уравновешены, обладают равномерным крутящим моментом и невысокой скоростью вращения коленчатого вала.

Касаясь особенностей конструкции двигателей, можно отметить, что основное число ДВС слета (78%) имели скорость вращения коленвала 5000—6500 об/мин, что можно считать оптимальным. Применяя редукцию на винт 0,4—0,6, удается получить компактный редуктор (клиноременный или простой зубчатый). При увеличении быстроходности растет редукция на винт, что потребует перехода на многоручьевые шкивы из-за уменьшения угла охвата ведущего шкива для клиноременной передачи, что «потянет» за собой увеличение длины и диаметра консоли вала винта (и как следствие — веса установки) или вызовет необходимость перехода на планетарную передачу (двигатель В. Фролова, с n=8000 об/мин). Удельная масса грамотно спроектированного и изготовленного зубчатого редуктора для ДВС малых объемов составляет 0,14—0,15 кг/л. с., и при высоких оборотах двигателя он может «съесть» весь выигрыш по удельной массе.

 

Автору представляется и другое решение двухтактного ДВС для СЛА. Помня, что удельный вес двигателя обратно пропорционален диаметру цилиндра, можно увеличить объем мотора до 1,5—2,0 л, ограничив скорость вращения коленвала в пределах 2400—2600 об/мин. Умеренные средние скорости поршня (7—8 м/с) благотворно скажутся на механическом КПД. В таком двигателе легче организовать газодинамику, а это приведет к увеличению коэффициента наполнения цилиндра. Система непосредственного впрыска топлива низкого давления поставит такой двигатель в один ряд с четырехтактными машинами по удельному расходу топлива. Применение негильзованных цилиндров с никосиловым покрытием или керамикой еще больше снизит удельный вес. Такой двигатель может оказаться легче, чем быстроходный ДВС той же мощности с редуктором.

 

В заключение отметим еще одну проблему, поставленную перед конструкторами СЛА будущих слетов, связанную с глушением шума выхлопа. 87% парка двигателей слета эксплуатировались без глушителей. Звуковое давление выхлопа двухтактных ДВС без глушителя на расстоянии 2 м от среза выхлопного окна достигает 130—140 дб, что соответствует болевому порогу ощущений. Находиться под воздействием звука такой мощности весьма утомительно и вредно. Для двухтактных ДВС настроенный глушитель даже желателен, так как повышает мощность и экономичность.

 

На основании рассмотренного можно сформулировать общий подход к вопросам создания ДВС для СЛА:

 

— небольшие габаритные размеры,

 

— невысокий удельный вес g≤0,5 кг/л. с.,

 

— динамическая уравновешенность,

 

— хорошая приемистость (1—2 сек),

 

— высокая экономичность, не более 200 г. л. с/ч

 

— высокая надежность и долговечность (1000—1500 ч),

 

— простота монтажа и демонтажа,

 

— простота технического обслуживания,

 

— низкий уровень шума (не выше 100 д,),

 

— низкая стоимость единицы в массовом производстве.

 

В. НОВОСЕЛЬЦЕВ

Тут можете оценить работу автора:

Мотор для СЛА/ЛА — какой?

Тема: Мотор для СЛА/ЛА — какой?

Думаю,рано или поздно сверхлегкая и легкая авиация когда-то станет более массовой и в России. Так вот,какой же мотор (тип,вид и т.д.) будет массовым? Поршневой рядный с жидкостным охлаждением,радиальный,оппозит,газотурбинный.. Какие мнения?

Я больше склоняюсь к газотурбинному. Думаю рано или поздно так и будет. Однозначно, когда-нибудь онистанут приемдемые и по характеристикам и по цене. Только ждать это время может придется не одно десятилетие.
http://www.jetcat.de/
Jet-Cat — мировой лидер в производстве турбореактивных движков для масштабных моделей. Двигатели маленькие, но вполне серьёзные.
Это целая линейка моторов. Самый маленький весит всего 800 граммов, имеет внешний диаметр корпуса 83 миллиметра, а развивает тягу в 6,32 килограмма. Наибольшая же модель имеет вес 2,37 килограмма, диаметр корпуса 130 миллиметров, а тяга её достигает 22,42 килограмма.

А взял все отсюда — http://www.membrana.ru/articles/technic/2004/10/13/214000.html

А Вы австрийцам задайте вопрос. Они Вам покажут двигатели на все случаи жизни по ресурсу, мощности и надежности. Эта сфера для России всегда была наиболее провальна. Насчет реактивных — ну экзотика это для СЛА.

Предлагаю роторный. Высокооборотными они всегда были, а если уж израильтяне их на БПЛА ставят (грузинские «Гермес-450»), то и проблема прожорливости у роторно-поршневых решена.
. …..
С ужасом жду кары в виде коментария на мое предложение Дмитрия Боева :))

To Jazz:
Зайдите на сайт АВТОВАЗа. У них есть вполне пристойный роторный двигатель Ванкеля для малой авиации. На основе их же автомобильной версии. Достоинство — малый мидель и высокие весовые характеристики.
Газотурбинные по весовым характеристикам не превосходят поршневые в этом классе, но очень дороги и кпд низок.
Думаю, что оптимальным решением для самолетов взлетным весом от 800 кг до 1500 кг стали бы дизельные двигатели воздушного охлаждения с прямым впрыском и наддувом компоновки звезда. В принципе, для такого класса машин было бы достаточно двух-трех моторов с мощностью от 100 до 180 л.с. При современных литровых мощностях наддувных дизелей до 80-100 л.с./литр, можно было бы получить 6-ти цилиндровую машину весом в пределах от 70 до 90 кг. При расходе до 0,170 кг/л.с./час — расход солярки выходил бы до 15 л в час на максимале и 10-12 на крейсере. Отличный был бы показатель. Редуктор (необходимый для такого мотора) весил бы еще до 20 кг.
Есть ли такие моторы — неизвестно, но сделать такой мотор при финансировании можно, используя автомобильные компоненты от современных дизелей (поршни, шатуны, топливную систему можно подобрать готовые и отличного качества, стартер, электрооборудование — лучше перспективное на 42 вольта, есть такое). Цилиндры, картер, систему газораспределения, редуктор — делать заново. Думаю — ресурс такой машины был бы гарантированно в пределах 3000 часов, что для лекгой авиации вполне достаточно.
Такие моторы, но в мини-формате делают швейцарцы и немцы.

Владимиру Ломазову:

О ВАЗовских работах я слышал, они очень последовательно работают в этом направлении.

В советские времена(в 70-е) ходили разговоры, что группа энтузиастов с ГАЗа, начитавшись «Техника — молодежи», сделали небольшой Ванкель, и на его основе – ранцевый вертолет. Пробовали в цехе, перестарались и испытатель вмазался в потолочное перекрытие, при этом слегка покалечился (за что купил – за то продаю :)).

Привлекает, что у роторного высокий КПД, что в нем мало деталей, что он многотопливный. Настораживает, что в этой теме почти никого нет, серьезно занимаются лишь японцы («Мазда»), американцы (вроде бы есть РП «Кертисс») и наши (и много добились!).

Про реактивную тягу для СЛА думаю,что как-то это не оно.. Такие моторы неэкономичны и более пожароопасны. Роторные двигатели интересны,но насколько я знаю у них маленький ресурс в сравнении с ДВС,а кап.ремонт предполагает смену большого числа деталей. Думаю,что наиболее бюджетным и простым в производстве будет винтовой мотор на базе рядного ДВС с жидкостным охлаждением. Основание — практически автомобильный мотор с некоторыми переделками,а такие двигатели для авто делаются уже давно и много. Тем более,за ними и пользователям следить легко

Я всегда был за реактивную тягу. Рано или поздно к этому все придет

To Jazz:
ВАЗ делает роторные моторы в опытном производстве мелкой серией — одно- и двухсекционные. Эти моторы мощностью 130 и 250 л.с. Односекционные ставятся на Самары специсполение (или ставились). Самара с мотором в 130 л.с. — вещь ураганная, особенно если подвеска спортивно настроена.
Они сделали и рекламировали на одном из МАКСов авиамотор на базе роторного, даже писали, что сертифицируют. Посмотрите на их заводском сайте — раньше все это там было.
Реально большой серией этот мотор делает Мазда, по лицензии немецкой фирмы НСУ (давно куплена фирмой АУДИ. Я видел однажды оригинальный НСУ конца шестидесятых с Ванкелевским мотором на ходу — потрясающе. Тихо, никаких особых вибраций, мотор маленький для выдаваемой мощности. Очень большая литровая мощность. Но, мне кажется, лучше турбодизеля — громадные серии, отработанная надежнейшая топливная аппаратура, которая вполне может работать на авиакеросине, никакой проблемы с запчастями. Почему я за воздушную звезду — да потому что наиболее простая и уравновешенная конструкция. Нужно только делать (в отличие от М9) оборотистый короткоходовый мотор. Мидель, конечно, у звезды побольше, но простота конструкции, а как следствие — более высокая надежность, эти плюсы перевешивают. Тем более для самолетов, которые быстрее 300 км/час не летают. За миделем можно не гоняться, а экономичность дизеля, более легкая конструкция звезды с воздушным охлаждением, хороший винт — что еще надо. Вся моторизация — мотор с редуктором, винтомоторная группа, бак с топливом литров на 150 — 250-280 кг (включая топливо). Бак можно расположить так, чтобы улучшить центровку. 2 человека — 200 кг. Самолет до 900 кг с мотором сил в 200 — будет очень пристойная машина.

Для Quoondo. СЛА довольно широкое понятие. Если Вы предлагает на простейший летательный аппарат с прямоугольным крылом, верхнепланом, неубирающееся шасси и прочей технологической простотой, то Вам ясно, что он еще на взлете все растеряет. Другое дело небольшой аппарат сделанный под реактивный двигатель с учетом всех требований по прочности и аэродинамике. В США один пенсионер сделал реактивный самолет с размахом до 3 м,называется «FREEDOM» -СВОБОДА. Получил контракт от ВВС США за использование его в качестве мишеней при имитации полета наших (российских) крылатых ракет. Объездил с показательными полетами всю страну. Самолет складывается в прицеп фургона.

С двигателем типа «звезда» я в общем-то тож согласен — довольно-таки отработанная (хотя и менее отработанная,чем у рядных моторов) технология и приемлемая простота делают такие моторы хорошими кандидатами для СЛА. Но реактивные.. При скоростях простых СЛА до 300 км/ч реактивная тяга просто не оправдает себя экономически. При этом обладает большей пожароопасностью. Также следует учитывать,что и топлива такие двигатели потребляют больше,а значит при том же объеме запас хода у них меньше. При полноценном же использовании реактивной тяги (на скоростях более 600 км/ч) придется усиливать конструкцию самолета,что влечет доп.затраты. Это уже какой-то не массовый вариант СЛА/ЛА получается. Думаю,все же винтовые моторы для легкой авиации более актуальны

Вася Полетун, а если Eclipse500 Phenom100 или того меньше?

Quoondo, Вы большой любитель маркетинга. Прокомментируйте статью

Легче некуда
http://www.ato.ru/rus/media/ato/archives/70-2006/da/da1/?sess_=d0300944b12d1ae2d26127bd3d1e82fd

Как раз на тему Eclipse500 и Phenom100.

10.05.2008 Владимир Ломазов пишет: «…Зайдите на сайт АВТОВАЗа. У них есть вполне пристойный роторный двигатель Ванкеля для малой авиации…»

Уважаемый Владимир, наиболее полную и, самое главное, правдивую картину с моторами для СЛА/ЛА может нарисовать А.Гомберг, поскольку он серьёзно занимается данной тематикой уже более 10 лет.
Свою точку зрения Александр ранее высказывал в неднократных публикациях журнала «Двигатель»:
http://engine.aviaport.ru/issues/01/page34.html
http://engine.aviaport.ru/issues/02/page38.html
http://engine.aviaport.ru/issues/03/page30.html
http://engine.aviaport.ru/issues/04/page36.html
http://engine.aviaport.ru/issues/11&12/page22.html

Мне кажется, для малой пилотируемой авиации профессионального применения сейчас в России есть (есть — значит можно купить и использовать, ежели очень нужно) следующие моторы: «ЛОМ-Прага» М-332, М-337 http://engine. aviaport.ru/issues/10/page30.html
и Воронежский М-14 разных модификаций http://www.aviaport.ru/digest/2004/04/27/76893.html
http://www.aviaport.ru/directory/aviation/513.html

Всё остальное — либо для беспилотников, либо для непрофессионального использования (членами клуба самоубийц в том числе).

Нашёл случайно один любопытный документ: http://www.mak.ru/russian/kommissions/…
Интересно, какова его свежесть и достоверность?

10.05.2008 Владимир Ломазов пишет: «…Зайдите на сайт АВТОВАЗа. У них есть вполне пристойный роторный двигатель Ванкеля для малой авиации…»

Извините Владимир, за «собиранием» ссылок не ответил впрямую на Ваше предложение:
…- сайт АВТОВАЗа конечно есть, но вот только мотора для многоразовых пилотируемых летательных аппаратов у них реально НЕТ (- тс… Это секрет)!

Ответить в тему:

  • Главная страница
  • Избранное
  • Все темы
  • Архив

Агентство «АвиаПорт» является разработчиком программного обеспечения, позволяющего зарегистрированным пользователям сайта общаться друг с другом. Все сообщения отражают собственное мнение их авторов, и агентство не несет ответственность за достоверность и законность информации, публикуемой пользователями на страницах раздела.

Электродвигатели | www.surpluscenter.com

Электродвигатели | www.surpluscenter.com

Этот сайт лучше всего просматривать с включенным Javascript. Некоторые функции не будут работать без Javascript. Для наилучшего взаимодействия с пользователем включите Javascript.

категория

  • Электродвигатели

Однофазные двигатели переменного тока (8)

  • Основание для двигателей переменного тока

  • Двигатели переменного тока с торцевым креплением

  • Сельскохозяйственные двигатели

  • Двигатели воздушного компрессора

  • Промывка двигателей

  • Двигатели вентиляторов и кондиционеров

  • Двигатели для спа-бассейнов и струйных насосов

  • Двигатели переменного тока специального назначения

См. все однофазные двигатели переменного тока

двигатели постоянного тока (5)

  • Основание для двигателей постоянного тока

  • Двигатели постоянного тока с торцевым креплением

  • Двигатели вентиляторов постоянного тока

  • Двигатели постоянного тока специального назначения

  • Контроллеры скорости двигателя

См. все двигатели постоянного тока

Мотор-редукторы постоянного тока (2)

  • Мотор-редукторы постоянного тока

  • Двигатели стеклоочистителя постоянного тока

См. все мотор-редукторы постоянного тока

Трехфазные двигатели переменного тока (5)

  • Основание для трехфазных двигателей

  • 3-фазные двигатели с торцевым креплением

  • 3-фазные насосы и двигатели для промывки

  • Преобразователи фазы

  • Преобразователи частоты

См. все трехфазные двигатели переменного тока

Линейные приводы (3)

  • Линейные приводы постоянного тока

  • Принадлежности линейного привода

  • Линейные приводы переменного тока

См. все Линейные приводы

Мотор-редукторы переменного тока (2)

  • Мотор-редукторы переменного тока

  • Линейные приводы переменного тока

См. все мотор-редукторы переменного тока

Крепления для электродвигателей (2)

  • Основания для направляющих электродвигателей

  • Адаптеры электродвигателя к насосу

См. все крепления электродвигателей

© Copyright 2022 Surplus Center, Все права защищены

Ремонт и продажа электродвигателей | Siemens, FANUC, Аллен Брэдли, Dynamatic | Тестирование, перемотка | Новый, отремонтированный

A&C Electric является авторизованной ремонтной станцией для широкого круга крупных производственных компаний. Мы обслуживаем почти все размеры, марки и модели Электродвигатель , Серворекта , Spindle , Blower , Тормоз , насос , Gear Box , Crane Motor , Ewerdy Current Ajusto-Spede и Press Drive .

С 4 офисами в Мичигане, годовой гарантией на все услуги по ремонту промышленных двигателей и серводвигателей, срочными услугами в режиме 24/7/365 и бесплатными оценками, A&C Electric является вашим главным ресурсом для всех видов ремонта промышленных двигателей.

Мы разбираемся в сложных деталях компонентов серводвигателя, чтобы наши специалисты по ремонту выполняли работу правильно. A&C Electric снимет, осмотрит и очистит каждый компонент вашего серводвигателя. Наша цель — сэкономить ваши деньги за счет сокращения времени простоя и затрат на запасные двигатели. Мы предоставляем гарантию на один или два года на каждую работу, которую вы нам доверяете, в зависимости от типа двигателя.

Ремонт серводвигателей

A&C Electric специализируется на ремонте серводвигателей для широкого круга производителей электродвигателей, включая, помимо прочего:

  • Посмотреть всех производителей

Ремонт двигателей FANUC и продажа восстановленных двигателей

A&C Electric ремонт серводвигателей и шпиндельных двигателей FANUC для компаний в США. Мы используем OEM-запчасти FANUC при ремонте сервоприводов и шпинделей FANUC, чтобы точно соответствовать спецификациям деталей. Быстрое выполнение работ в сочетании с двухлетней гарантией делает нас лучшим предложением по ремонту, замене и продаже оборудования FANUC.

В наличии более 3000 моделей серводвигателей FANUC. Наши услуги по ремонту включают замену деталей и регулировку электрических компонентов. Наш полный список возможностей ремонта сервоприводов и шпиндельных двигателей FANUC теперь доступен. Просто найдите номер детали или просмотрите наш каталог ремонта двигателей FANUC . Взгляните на некоторые из серий, которые мы предлагаем ниже:

Ремонт серводвигателей FANUC

  • Серия F
  • Серия L
  • Серия переменного тока
  • Серия AE
  • ai Серия
  • Серия АИФ
  • Серия АИС
  • Серия BiS

Ремонт двигателя шпинделя FANUC

  • Серия Alpha C
  • Альфа Хай Спид
  • Серия Alpha HV
  • Альфа-П Высокоскоростная
  • Серия Альфа Р
  • Серия Альфа
  • Серия S

У нас также есть постоянно обновляемый запас восстановленных двигателей FANUC для продажи — по более выгодным ценам, чем те, которые вы получите через FANUC America. Отремонтировав двигатель FANUC, а не заменив его, вы сможете сэкономить в долгосрочной перспективе, как и многие другие клиенты A&C Electric. Запросите стоимость ремонта вашего серводвигателя FANUC или двигателя шпинделя сегодня. . Мы можем отремонтировать практически любой серводвигатель Siemens и иметь в наличии более 1600 двигателей этой марки для обмена или продажи. Все запасные части являются OEM-производителями Siemens, чтобы обеспечить наилучшее соответствие заменяемым компонентам.

Найдите технические характеристики сервоприводов для сотен тысяч серводвигателей Siemens 1FK7 , Siemens 1FT6 и Siemens 1PL6 . Специалисты A&C Electric выполнили более 10 000 ремонтов двигателей Siemens. Добавьте свой в список и свяжитесь с нашим специалистом для расчета стоимости.

Отправить в ремонт Процесс:

Заполнить документ о ремонте/отгрузке

Отправьте товар в A&C Electric

Сертифицированные технические специалисты A&C Electric демонтируют ваш продукт

Компания A&C Electric отправляет вам предложение для утверждения ремонта

Двигатель восстановлен и отправлен вам как можно скорее

Мы задокументировали 96 отчетов о ремонте различных производителей сервоприводов в нашей базе данных.

Мы ремонтируем сервоприводы переменного тока, сервоприводы постоянного тока, шпиндели переменного тока и приводы переменного тока. в нашем инвентаре для запчастей или замены двигателей

  1. Данные

    Записаны данные паспортной таблички двигателя

  2. Осмотр

    Визуальный осмотр на наличие повреждений двигателя.

    Мы проверяем

    • Поврежденные провода/клеммы
    • Изношенный выходной вал/пазы
    • Трещины в концевых раструбах или крышках
  3. Заказ-наряд

    Завершаем до полной списания всех данных двигателя

    Включая

    • Все испытания обмотки (сопротивление, МОм, непрерывность)
    • Все размеры подшипников
    • Все размеры уплотнения
    • Испытания тормозного крутящего момента (запись крутящего момента, сопротивление обмотки)
    • Тесты обратной связи (тахометр/энкодер)
  4. Разборка двигателя
    • Размеры подшипников и уплотнений регистрируются
    • Посадки подшипников измеряются на валу и концевом конусе
    • Измеряется тормозной момент, а также сопротивление и МОм
    • Выполняется больше тестов обмотки (тесты Surge и HiPOT)
    • Затем статор промывают и обжигают в печи
    • Магниты проверяются на наличие трещин или ослабление крепления на валу
    • Энкодер протестирован с оборудованием (Heidenhain PWM20, Sick PGT-11 или Mitchell Electronics)
  5. Сборка
    • Установлены новые подшипники
    • Установлены новые уплотнения
    • При необходимости новые обмотки пропитываются
    • Тормоза восстанавливаются или заменяются в зависимости от конструкции производителя.
    • Перестроенные или новые энкодеры устанавливаются и выравниваются с помощью:
    • (оборудование Heidenhain PWM20, Sick PGT-11 или Mitchell Electronics)
  6. Балансировка и испытание ротора
    • Ротор проходит полную вибродиагностику
  7. Запустить тестирование
    • Каждый двигатель работает не менее 1 часа с использованием одного из наших приводов.
    • Мы используем приводы Siemens S110, S120, IndraDrive, AB Kinetix 300, Yaskawa 7 и AMC
  8. Отчет об обслуживании
    • Заполнен заключительный 3-страничный отчет об обслуживании
    • Приведена схема контактов питания и обратной связи
    • Тормозной момент регистрируется в последний раз для наших сервисных отчетов
    • Фото заводской таблички и двигателя прилагается
    • На двигатель установлена ​​бирка двигателя с QR-кодом, связывающим отчет об обслуживании и историю работ
    • По запросу к отчету об обслуживании двигателя
    • прилагается ссылка на YouTube.

Продажа новых двигателей

Компания A&C Electric является сертифицированным дистрибьюторским сервисным центром многих производителей электродвигателей. Наш широкий выбор высококачественных промышленных электродвигателей означает, что у нас есть именно тот двигатель, который нужен вашей компании для поддержания продуктивного и прибыльного бизнеса.

Наш инвентарь включает:

  • Dynamatic Motors
  • Двигатели постоянного тока
  • Двигатели переменного тока

Мы предлагаем новые электродвигатели по выгодным ценам, поэтому вы получаете качественные комплектующие по доступным ценам. Просмотрите наш каталог новых электродвигателей для продажи или просто позвоните нам по телефону (585) 469-0710 для любого типа двигателя, который вам нужен.

Управление двигателем

A&C Electric предлагает непревзойденные услуги по управлению двигателем для множества различных промышленных двигателей и серводвигателей от более чем 75 различных крупных производителей.

Двигатель гравицапа: Что за «гравицапу» испытывают российские ученые

Китайская гравицапа. Может ли двигатель работать вопреки законам физики? | Наука | Общество

Дмитрий Писаренко

Примерное время чтения: 6 минут

13461

Еженедельник «Аргументы и Факты» № 38. Кто они, «мусорные короли»? 20/09/2017

Двигатель EmDrive создаёт тягу непонятно по каким физическим законам. Поэтому его поспешили сравнить с гравицапой из комедии Георгия Данелии «Кин-дза-дза!». Коллаж АиФ

Китайский телеканал показал сюжет об испытаниях рабочей модели двигателя EmDrive. Он представляет собой металлический усечённый конус, снабжённый устройством под названием магнетрон. Магнетрон создаёт микроволны, а резонатор накапливает энергию их колебаний. Это даёт возможность преобразовывать микроволновое излучение в тягу.

Получается, что тяга возникает без использования топлива и реактивного выброса. Эксперты недоумевают: раз у двигательной установки нет расходуемого рабочего тела, значит, она нарушает закон сохранения импульса!

Гравицапа или «любопытное явление»?

Двигатель, по форме напоминающий перевёрнутое ведро, китайцы намерены испытать в космосе. Они уверенно заявляют о том, что их установка способна долететь до края Солнечной системы за несколько месяцев! И когда-нибудь наши потомки будут бороздить бескрайние просторы космоса на аппаратах, снабжённых этим чудо-двигателем.

Подробности конструкции держатся в секрете. Но в общих чертах (и крайне упрощённо) принцип её работы можно описать так. Представьте себе шарик для пинг-понга, запущенный внутрь усечённого конуса с огромной скоростью. Отталкиваясь от стенок, он будет давить на них и двигать конструкцию в сторону узкой её части. Вот так же внутри конуса гуляют микроволны, излучённые магнетроном — электронным прибором наподобие тех, что стоят в обычных СВЧ-печах на наших кухнях.

Известие об испытаниях китайцами нового двигателя взбудоражило российскую интернет-общественность. «Летающее ведро», «космическая микроволновка», «гравицапа» — такими эпитетами наградили загадочную разработку пользователи Сети. Причём слово «гравицапа» прозвучало из уст представителя академического сообщества. Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт признался, что этим термином, позаимствованным из комедии Георгия Данелии «Кин-дза-дза!», в профессиональной среде называют сомнительные устройства, которые якобы способны двигаться с нарушением законов физики.

«Это не внушает никакого доверия, выглядит блефом и уткой, — уверен Натан Эйсмонт. — Движение и тяга без отброса массы невозможны. В одну сторону летят продукты сгорания в двигателе, а в другую летит ракета. Все мы, конечно, хотим чудес. Но этот двигатель, скорее всего, не функционирует так, как утверждают разработчики».

Об ошибке эксперимента (неправильных замерах, неучтённых данных) говорят и другие учёные. Правда, не все из них столь категоричны. Американский физик Брайс Кассенти подчёркивает, что не считает заявление специалистов из Китая враньём или подделкой. Да, с одной стороны, работа двигателя EmDrive нарушает третий закон Ньютона (согласно ему сила сама по себе возникнуть не может, ей нужно противодействие, иначе рушится вся современная физика). Но с другой — не исключено, что китайские учёные смогли увидеть «какие-то сдвиги в двигателе из-за появления различных побочных эффектов». Проще говоря, «есть любопытные физические явления, которые было бы интересно изучить и объяснить». Финальная проверка работоспособности нового двигателя, по мнению Кассенти, будет возможна только в космосе, где на него не будут оказывать влияние никакие силы. Тогда удастся измерить реальную силу тяги и понять, стоит ли возлагать на чудо-двигатель какие-то надежды в освоении космоса.

Китайцы — молодцы?

Тут стоит сказать, что история этого проекта (каким бы он ни был лженаучным или, наоборот, вполне научным) началась не вчера. В 2002 г. британский инженер Роджер Шойер представил общественности прототип электромагнитного двигателя необычной конструкции. Это было устройство, по форме напоминающее запаянное с двух сторон ведро и снабжённое магнетроном, который генерирует микроволновое излучение. Оно создавало небольшую тягу, но, как и следовало ожидать, было отвергнуто большей частью научного сообщества, поскольку нарушало уже упомянутый закон сохранения импульса.

В дальнейшем изобретатель работал над усовершенствованием двигателя и получил английский патент на одну из его версий. В разных странах у Шойера стали появляться последователи — испытания проводились в Германии, США, Китае. Результаты были туманны, работоспособность чудо-двигателя и не подтверждалась, и не опровергалась. Сторонние наблюдатели говорили о возможных погрешностях и неточностях, сами исследователи — о необходимости проводить дальнейшие эксперименты. А поскольку на это всегда нужны деньги, всех их в конце концов заподозрили в шарлатанстве и причислили к сонму лжеучёных. Впрочем, так считают не все.

«Это выглядит удивительным, но никакого нарушения законов физики в данном экс­перименте нет, — пояснил „АиФ“ завотделом Института прикладной математики им. Келдыша РАН, доктор физ.-мат. наук Георгий Малинецкий. — Я не считаю эту идею лженаучной. Наука продвинулась далеко вперёд, и учёные пытаются превратить энергию электромагнитного поля в энергию движения. Подобные проекты, насколько я знаю, реализовываются и в НАСА. По крайней мере, у американцев есть демонстрационный образец. В нашей стране эта идея в своё время тоже обсуждалась, но в каком состоянии разработки находятся сейчас (и брались ли за них вообще), мне неизвестно. Так что остаётся порадоваться за китайских коллег. Они молодцы — не побоялись, начали всерьёз работать в этом направлении и, судя по всему, добились результата».

По словам Малинецкого, назначение двигателя EmDrive — это прежде всего космос. На Земле он вряд ли пригодится: той слабой тяги, что он развивает, будет явно недостаточно, чтобы гонять по дорогам. А вот в космосе, чтобы «подтянуть» сползающий с орбиты спутник, удержать его на нужной высоте, её вполне хватит. Ведь там важнее не сила тяги, а необходимость свести к минимуму количество топлива, которое при доставке на орбиту становится поистине золотым. В случае же с EmDrive никакого топлива не нужно.

Похоже, мы в очередной раз убеждаемся, что амбиции Китая простираются далеко за пределы Земли. И в освоении космоса наш восточный сосед намерен потихоньку забрать пальму первенства у России и США. Что остаётся делать нам? Конечно, можно радоваться, можно завидовать, но лучше сделать всё возможное, чтобы удержать своё лидерство в этой отрасли.

физикадвигатель EmDrive

Следующий материал

Также вам может быть интересно

  • «Единственная проблема — как от него избавиться». Мнение физика о плутонии

  • Почему бозон Хиггса — «поп-звезда» элементарных частиц? Отвечает физик

  • Изобретатель Никола Тесла ради своих идей готов был уничтожить человечество

Новости СМИ2

Аукцион гравицап.

Восемь космических двигателей разной степени безумности: от научных фантазий до антинаучного бреда

© Ольга Скворцова / Chrdk.

На позапрошлой неделе американский астроном Дэвид Киппинг описал концепцию космического двигателя, использующего для набора околосветовой скорости — барабанная дробь! — черные дыры. Китайские и американские исследовательские группы пытаются разобраться с «невозможным» двигателем EmDrive, а Роскосмос недавно был вынужден комментировать работы над «квантовым двигателем». Что еще есть в этом списке? «Чердак» представляет свой классификатор космических двигателей разной степени футуристичности и безумности.

Все многообразие подобных проектов можно разделить на три типа.

Тип I, научные фантазии. Теоретически возможные с точки зрения физики устройства, которые пока никто не пытался довести до работающего прототипа — по причине, например, их экономической бессмысленности.

Тип II, научная фантастика. Устройства, которые пока бессмысленно обсуждать в деталях, но принципиально не противоречащие законам физики.

Тип III, антинаучный бред. Заведомо бессмысленные прожекты, неспособные работать в принципе.

Тип I: научная фантазия

Тип I, экспонат 1: орион-привод

Первые десятилетия после Второй мировой войны были крайне бурной эпохой в истории техники. Стремительное развитие новых технологий сочеталось со своеобразным отношением к технике безопасности и безудержным оптимизмом в отношении технического прогресса. Космические агентства рисовали планы баз на Луне, планировали полет к Марсу, а многие инженеры были уверены в том, что ракетный двигатель — это стремительно устаревающее изобретение, на смену которому нужно нечто более мощное.

А что в те годы ассоциировалось с мощью и энергией? Конечно, ядерные реакции. В 1950-е годы американцы ездили в специальные турпоездки — смотреть на настоящие ядерные взрывы во время испытаний. Энергия ядерного распада завораживала всех, в особенности инженеров, поэтому идея использовать ядерную бомбу для разгона космического корабля казалась лежащей на поверхности.

27 августа 1957 года, готовя очередной ядерный взрыв (предыдущий провели четыре дня назад), американские исследователи решили посмотреть, что произойдет со стальной плитой, если закрыть ей шахту с зарядом. В 22:35 бомбу мощностью 300 тонн в тротиловом эквиваленте подорвали, и плита массой более ста килограммов исчезла. На одном кадре со скоростной киносъемки ее видно, а на последующем уже нет: по грубым оценкам, она летела со скоростью в 66 км/с — вполне достаточно для того, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему, если только удастся преодолеть сопротивление атмосферы (на такой скорости столкновение с воздухом принципиально не сильно отличается от попадания в бетонную стену).

Описание

Ядерный взрыв, устроенный в рамках тех испытаний. Правда, улетающей в неведомую даль крышки не видно. National Nuclear Security Administration / Nevada Site Office

Раз тяжелую крышку люка можно отправить в космос, то почему бы не запустить таким же образом космический корабль? Просто взрывать у него за кормой ядерные бомбы, закрывая корабль достаточно толстым стальным диском. .. Эту идею довели до предварительного эскизного проекта. Из него следует, что корабль массой 100 тысяч тонн (против 0,417 тысячи тонн у МКС) сможет долететь до проксимы Центавра за 133 года, потратив в процессе 300 тысяч ядерных бомб мощностью одна мегатонна каждая. Даже на пике гонки вооружений суммарное число ядерных боеприпасов на Земле, правда, было заметно меньше, но авторы идеи и не настаивали на немедленной реализации своего детища.

Бюджетный вариант ядерно-взрывного космолета предполагал всего 4000 тонн массы и скромный запас в 800 ядерных зарядов по 140 тонн в тротиловом эквиваленте. Таким сравнительно простым способом изобретатели предлагали доставить 800 тонн на орбиту Марса, а потом еще и вернуться обратно. Сарказма в словах «бюджетный» и «скромный», кстати, не так уж много, ведь полет с такой полезной нагрузкой на традиционных двигателях не по силам и современной космонавтике.

Описание

Рисунок, изображающий корабль с орион-приводом. Nuclear Pulse Space Vehicle Study Vol III — Conceptual Vehicle Designs and Operational Systems, Fig 2.1, pp 4

Другое дело, что и ядерное оружие в космосе размещать запрещено, а надежность всей системы вызывает вопросы. Проект «Орион» не продвинулся дальше испытаний небольшой модели — на Земле и с обычной взрывчаткой.

Тип I, экспонат 2: солнечный парус и лазер

Солнечный парус — на сегодня вполне реальный, хотя и экзотический, двигатель для космических аппаратов. В его основе лежит эффект давления света: поток фотонов (например, солнечный луч), отражаясь от блестящей поверхности, толкает корабль прочь от Солнца. Таким образом уже удавалось по меньшей мере экономить топливо во время реальных полетов (начиная с «Маринера-10» в 1970-х) и запускать демонстрационные аппараты (например, японский IKAROS).

Описание

Японский солнечный парусник IKAROS. Запущен в 2010 году к Венере. Andrzej Mirecki / Wikimedia

Солнечный парус эффективен при достаточно большой площади и хорошем освещении, которое возможно лишь на небольшом расстоянии от Солнца. При определенных условиях подобное устройство могло бы забросить космический аппарат на окраины Солнечной системы быстрее, чем любой из имеющихся в распоряжении инженеров двигатель, набрав без затрат топлива сотни километров в секунду. Поэтому это не столько фантастика, сколько перспективное направление для развития технологий.

Но можно пойти еще дальше. Ведь у нас теперь есть кое-что получше солнечных лучей — например, мощные лазеры.

Лазеры, установленные на Земле (а лучше там, где нет атмосферы, хотя бы на Луне) могут светить в парус и толкать его вперед гораздо сильнее, чем Солнце. Так стартовал вымышленный космический корабль в романе «Фиаско» Станислава Лема, так предлагается посылать межзвездные зонды к проксиме Центавра в проекте Breakthrough Starshot. Этот проект инициирован фондом Юрия Мильнера, который уже раздал значительное число премий в области физики, но дело пока не продвинулось дальше общих концепций. Авторы идеи предполагают, что лазерное ускорение позволит долететь до проксимы всего за 20 лет, однако речь идет не о больших кораблях, а зондах массой всего один грамм.

Реализуемость проекта тоже вызывает вопросы, хотя он не нарушает фундаментальных законов физики. Например, Breakthrough Starshot нужна зеркальная поверхность, которая не расплавится за десять минут под действием лазерного излучения мощностью в несколько гигаватт на квадратный метр.

Тип I, экспонат 3: термоядерный прямоточный двигатель

Космическая среда не является абсолютным вакуумом даже в межзвездном пространстве. На каждый кубический сантиметр межзвездного пространства приходится по меньшей мере с десяток атомов водорода, причем в форме ионов — следовательно, космическую среду можно рассматривать как очень разреженную плазму.

А плазма, как известно, взаимодействует с магнитным полем. Собрав большую систему магнитов, эту плазму можно сфокусировать в более плотный комок и затем поджечь в ней термоядерную реакцию, основанную на слиянии атомов водорода. Термоядерная реакция, в свою очередь, даст энергию для дальнейшего ускорения плазменной струи и, соответственно, формирования реактивной тяги.

Описание

Корабль с прямоточным двигателем Бассарда. Изображение: NASA

Идея межзвездного магнитно-плазменно-термоядерного привода с 1960 года (тогда эту мысль сформулировал американский физик Роберт Бассард) развивалась исключительно теоретически, и многие ученые указали на ряд ее слабых мест. Например, такой привод будет за счет взаимодействия с межзвездной средой испытывать значительную тормозящую силу, а еще он неэффективен на низких скоростях. Сугубо гипотетически при хороших условиях (например КПД в 100% и площади магнитной воронки в миллион квадратных километров) такой корабль мог бы слетать к проксиме лет за пятьдесят, но, как отмечается в одной из недавних публикаций, это «реализуемо силами высокоразвитой цивилизации». К которой мы пока что не относимся. 

Тип II: научная фантастика

Описание проектов выше может произвести впечатление их полной фантастичности, однако это не так. Ядерные бомбы для орион-привода, лазеры и даже термоядерные реакторы (ок, последние в виде прототипа, который пока строится) люди делать умеют. Да, от лазерной указки до массива космических лазеров может пролегать внушительная дистанция, но принципиально во всем перечисленном выше нет ничего невозможного. А смартфон, с которого вы читаете этот текст, еще на памяти вашей прабабушки был абсолютно невероятен с инженерной точки зрения. Шутка ли, вместить радиостанцию, счетную машинку, кинопроектор и под миллиард радиодеталей в карманном устройстве!

Поэтому во вторую группу мы включили действительно фантастические проекты.

Тип II, экспонат 1: гало-привод

Например, недавно американский астроном Дэвид Киппинг, вполне уважаемый ученый и специалист по экзопланетам, написал статью, где сформулировал концепцию ускорения межзвездного корабля за счет маневрирования у черной дыры.

Его «гало-привод» использует исключительно те эффекты, которые знакомы современной физике, и, более того, повторяет на новом уровне давно известную схему гравитационного маневра. Ее суть заключается в том, что разворот аппарата в гравитационном поле планеты принципиально не отличается от отскока мячика от стенки.

Описание

Разные сценарии пролета мимо планеты. Когда корабль тормозит или разгоняется после поворота, он обменивается импульсом с планетой. Rachelz9999 / wikimedia commons / CC BY-SA 4.0

Суммарный импульс системы «аппарат + планета» сохраняется: подлетающий к планете корабль не просто разворачивает в нужную сторону — его скорость возрастает так, как если бы он спружинил и отскочил от движущейся навстречу стенки. Подобный маневр используют на практике с самого начала межпланетных полетов: «об планеты» разгонялась практически каждая миссия в дальний космос.

Описание

Полет «Вояджера-2», который по пути разгонялся об гравитацию планет-гигантов. Phoenix7777 / Wikimedia

Киппинг добавил к классическому приему два момента. Он предложил использовать черную дыру для отталкивания в нужном направлении и написал, что разворот можно осуществлять без обычного движения в гравитационном поле — последнее вблизи черной дыры чревато разнообразными неприятностями вплоть до разрывания в клочья приливными силами. Ученый указал, что направленный под определенным углом мощный пучок света (снова лазеры, нам потребуется еще больше лазеров!) заворачивается вокруг черной дыры и возвращается обратно, поэтому можно взять тот же парус и посветить на самих себя.

Фундаментальные законы физики не нарушаются — корабль получает импульс не из пустоты, а от двигающегося навстречу массивного тела. Вот только где взять столь мощные лазеры, как эффективно справится с их излучением и как долететь до черной дыры?

Впрочем, сам Киппинг честно пишет, что лишь фантазировал о далеком будущем или гипотетических цивилизациях. И основным его занятием является изучение экзопланет, а не космические полеты.

Тип II, экспонат 2: фотонный двигатель

Любимое детище советской (и не только) фантастики. Прототип есть почти в каждом доме, а у автовладельцев таковых минимум два: фотонная ракета — это, в общем-то, фонарь-переросток. Схема действия проста: параболический отражатель собирает излучение от некоторого источника и направляет назад, и все тот же закон сохранения импульса толкает нас вперед к звездам. Соперничать с фотонным двигателем по части скорости создаваемой «реактивной струи» не может ничто, но это не делает его автоматически оптимальным решением.

Яркость источника света (или иного электромагнитного излучения) для создания мало-мальски разумной тяги должна быть запредельно высока. У Стругацких такие корабли летали за счет термоядерной реакции и использовали фантастически прочные суперэффективные зеркала, но для повторения этого в реальности требуются материалы, на фоне которых паруса проекта Breakthrough Starshot покажутся даже не фантиками от шоколадок, а вовсе рыбьей чешуей.

В «Стране багровых туч» космический корабль «Хиус» лихо взлетал с Земли, садился на Венере и затем не менее лихо стартовал прямо из болота в условиях сплошной облачности. Как при этом поддерживалась термоядерная реакция, неясно, и это меньшая из технических проблем: уже сейчас ясно, что ни к концу XX века, ни к концу XXI столетия мы такого не увидим.

Одним из возможных способов создать такой поток света кроется в использовании антиматерии, но и с ней у нас пока больше вопросов, чем ответов. Ее надо как-то получить, сохранить и контролируемо столкнуть с обычным веществом для аннигиляции. И не промахнуться с мощностью, ведь нужен двигатель, а не бомба.

Тип II, экспонат 3: варп-приводы в ассортименте

Когда Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности (ОТО), идея о деформируемом четырехмерном пространстве-времени быстро вышла за пределы узкого круга теоретиков. Все потому, что математики подумали, что раз уж это пространство-время можно мять, складывать и комкать, то почему бы во Вселенной не быть коротким путям из одного места в другое.

Порталы. Червоточины. Тоннели в гиперпространстве. За математиками за эту идею ухватились писатели, и еще в довоенные годы («Империя» Клиффорда Саймака, например) фантастическая проза стала пестрить межзвездными кораблями и телепортаторами. Потом к делу подключились сценаристы, и искривление пространства узнали даже те, кто никогда не интересовался космосом. Авторы, у которых в будущем человечества не упоминались проколы пространства-времени, стали редкостью: если уж не полноценный полет, то уж хотя бы сверхсветовая связь появлялась даже у ценителей реализма и упора на гуманитарную составляющую (хайнский цикл Урсулы Ле Гуин).

Разумеется, нашлись и те, кто попытался придумать реальный варп-привод (от to warp — искривлять). Например в 1994 году мексиканский физик-теоретик Мигель Алькубьерре предложил концепцию устройства, которое сжимает пространство с одной стороны корабля и растягивает — с другой. Формально все законы физики были соблюдены, но вот затраты энергии на такую манипуляцию по самым оптимистичным оценкам потребуют «энергетического эквивалента массы Юпитера».

Проще говоря, нужно взять самую крупную планету Солнечной системы и полностью превратить ее массу в энергию. Тогда, возможно, нам и получится отправить куда-то аппарат массой аж 700 кг — правда, потребуется еще найти немного отрицательной массы. Все верно, нужно нечто такое, что имеет отрицательную массу. Где ее брать и существует ли она вообще, науке неизвестно. Проблему того, как быть с тем, что при торможении корабль Алькубьерре дает вспышку, выжигающую все перед собой, на этом фоне можно уже записать во второстепенные — сначала бы разогнаться, а там, возможно, и оружие против пришельцев потребуется.

Тип III: буйные фантазии

Фотонный двигатель и даже пузырь деформированного пространства вокруг корабля Алькубьерре могут быть нереализуемы в силу целого ряда физических эффектов. Но они хотя бы не посягают на основы: импульс и энергия сохраняются, пересмотра существующих физических теорий не требуется. Да, найти абсолютный отражатель или отрицательную массу затруднительно, но гипотетически они существовать могли бы: мы не знаем законов Вселенной, которое бы такое запрещали.

Двигатели второй группы столь же реальны, как единороги. Гипотетически лошадь с одним витым рогом жизнеспособна, но на практике их не существует. А вот третья группа собрала уже по-настоящему невозможные и сумасшедшие проекты.

Тип III, экспонат 1: EmDrive или ведро киловатт

Устройство под названием EmDrive дошло даже до испытаний, проводившихся китайскими и американскими исследователями. Автор, британский инженер Роджер Шойер, утверждает, что в замкнутой полости с медными стенками можно создать стоячую электромагнитную волну, которая как-то («за счет взаимодействия с виртуальной квантовой плазмой») создаст тягу без излучения вовне. По мнению тех физиков, которые разбирали теоретические построения Шойера, изобретатель просто противоречит сам себе, а серия опытов показала тягу в пределах погрешности опыта.

Рэндалл Монро, создатель комикса xkcd, по этому поводу выпустил стрип, который довольно точно передает мнение многих экспериментаторов: «Постойте, вы закачиваете в эту коробку 20 киловатт мощности и она лишь немного отклоняется в сторону?» Высокая электрическая мощность приводит к тому, что EmDrive действительно движется, но вовсе не за счет каких-то нетривиальных и способных работать в космосе эффектов. Так, при первой попытке испытать устройство его отклонил в сторону поток нагретого воздуха (20 киловатт — это десять масляных обогревателей на полной мощности), а при повторении опыта в вакуумной камере ученые обнаружили, что в дело вступает сила, обусловленная взаимодействием электрического тока в проводах с магнитным полем Земли. Исключать все возможные силы в сценарии «мы подключили мощную нагрузку» было делом весьма сложным, и некоторые исследователи даже заявили о выделении некоего непонятного эффекта, но ряд других ученых указал (1, 2) на то, что эксперименты все-таки не были проведены должным образом. В режиме, когда двигатель потреблял десятки ватт и разные побочные эффекты проявлялись не столь явно, EmDrive выдавал, по оптимистичным оценкам, считанные десятки микроньютонов. Это немногим больше силы комара, и зафиксировать такую тягу в лабораторных условиях весьма непросто.

Ученые, работавшие с EmDrive, лишний раз попрактиковались в постановке сложных и тонких опытов, но летательный аппарат это определенно двигать не может. Если бы микроволны в замкнутой полости и вправду могли давать такую тягу, которая способна поднять корабль на орбиту (а Шойер в итоге делал и такие заявления), то этот эффект наверняка бы заметили раньше. В конце концов, с микроволнами работают СВЧ-печи, радары, сотовые телефоны, Wi-Fi, и экспериментов в этой области поставлено предостаточно.

Тип III, экспонат 2: двигатель Леонова (не того, который космонавт)

Второе, еще более безумное, устройство недавно отметилось в российских профильных новостях. 11 марта «Военно-промышленный курьер» написал о том, что Роскосмос якобы составит техническое задание на испытание некоего «квантового двигателя», и ведомству срочно пришлось выпускать опровержение: дескать, мы ничего такого не заказываем и максимум готовы испытать то, что нам принесут.

Но даже формулировку «сформировано техническое задание на экспериментальную проверку достоверности тех явлений, о которых заявляет автор» ряд сторонних экспертов вроде Вадима Лукашевича (авиационный инженер по образованию и популяризатор космонавтики, создатель сайта, посвященного советским «Буранам») подверг резкой критике — может, следом Роскосмосу стоит испытать ковер-самолет или лампу Алладина? Ему вторил научный журналист и член комиссии РАН по борьбе с лженаукой Александр Сергеев, который счел само рассмотрение подобных заявок «позорным».

Принцип работы, по словам автора идея, Владимира Леонова, выглядит так:

Нами установлено, что по космическому пространству «разлита» колоссальная энергия в виде глобального электромагнитного поля с очень мелкой дискретностью (квантованностью), о котором ранее ничего не было известно. Это глобальное поле открыто мной в 1996 году как пятая фундаментальная сила (суперсила) в виде сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Его носителем является квант пространства-времени (квантон), размеры которого на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную.

Нами установлено, что по космическому пространству «разлита» колоссальная энергия в виде глобального электромагнитного поля с очень мелкой дискретностью (квантованностью), о котором ранее ничего не было известно. Это глобальное поле открыто мной в 1996 году как пятая фундаментальная сила (суперсила) в виде сверхсильного электромагнитного взаимодействия (СЭВ). Его носителем является квант пространства-времени (квантон), размеры которого на десять порядков меньше атомного ядра, но он концентрирует энергию, намного превышающую ядерную.

Эта риторика — сообщение о прорыве в области фундаментальной физики от самоучки, который при этом путается в базовых терминах («кварк» Леонова вовсе не то же самое, что «кварк» физиков; с «квантом» дела обстоят аналогично) — хорошо знакома многим секретарям научных заведений, получающих подобные предложения едва ли не ежедневно. Типаж таких изобретателей встречается в «Сказке о тройке» Стругацких:

Высочайшие достижения нейтронной мегалоплазмы! — провозгласил он. — Ротор поля наподобие дивергенции градуирует себя вдоль спина и там, внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические вихри, из коих и возникает синекдоха отвечания.

Высочайшие достижения нейтронной мегалоплазмы! — провозгласил он. — Ротор поля наподобие дивергенции градуирует себя вдоль спина и там, внутре, обращает материю вопроса в спиритуальные электрические вихри, из коих и возникает синекдоха отвечания.

Сам изобретатель утверждает, что изобрел не только принципиально новый космический двигатель, но также реактор холодного термоядерного синтеза, антигравитационный лазер и объемное телевидение. Правда, все представленные им доказательства сводятся даже не к гипотетическим статьям (как у Алькубьерре), а к фотографиям, где пластиковые канализационные трубы, донышки от огнетушителей и ржавые водопроводные трубы собраны в различных причудливых сочетаниях.  

 Алексей Тимошенко

Теги

ЛженаукаКосмонавтикаНаучная фантастика

Гравитационный двигатель Vaibhav (VGE)

Гравитационный двигатель Vaibhav (VGE)

Международный журнал научных и инженерных исследований, том 3, выпуск 7, июль 2012 г. K Jagzap

Abstract— Принцип работы гравитационного двигателя Vaibhav (VGE) основан на постоянном источнике гравитационной силы.
Ключевые слова — Гравитационный двигатель Vaibhav (VGE) станет постоянным источником энергии на планетах.

——————————  ——————————

Гравитационный двигатель Aibhav (VGE) основан на гравитационной силе и работает на постоянной однонаправленной

гравитационной силе. Его принцип работы в основном основан на фундаментальном законе «постоянная сила создает или генерирует постоянную энергию» и «сила прямо пропорциональна энергии».

Гравитационный двигатель Vaibhav (VGE) работает на основе следующих правил и методов.

а) Постоянная сила создает постоянную энергию

b) Система с гравитационной обратной связью c) Метод защиты от гравитации

a) Двойные резервуары для воды/жидкости b) Система обратной связи с водой

c) Узел клапана для защиты от гравитации

Следующая последовательность диаграмм иллюстрирует работу двигателя

Блок управления клапаном
Полевой резервуар для воды/жидкости
A B
Клапан C Клапан D
E
F

Ручное перемещение

Рис. 2: Двигатель «запускается» при перемещении опоры из положения F
A B
A B
Обратная связь Усилие, когда клапан
½ кг Усилие, когда
5 кг Усилие, когда
Гибкий
C открыт
D закрыт
Клапан C закрыт
E
Клапан
D открыт
Резьба/проволока
Твердый стержень
F
E
F
Рис. : Исходное положение двигателя и конструкция
Клапаны C и D открываются и закрываются соответственно, и сила, действующая в точках E и F, также меняется на противоположную.

http://www.ijser.org

Исследовательская статья, опубликованная журналом IJSER, посвящена гравитационному двигателю Vaibhav (VGE) 2

ISSN 2229-5518

A B
Клапан C Клапан D
A B
Клапан C клапан D
. Усилие, когда клапан C закрыт
5 кг Усилие, когда клапан
D открыт
закрыт
E F

Рис. 4. Движение положения коленчатого вала продолжается после изменения направления усилия
E F
Рис. 6. Движение положения коленчатого вала продолжается после изменения направления усилия Усилие KG при закрытом клапане C
Усилие 5 кг при открытом клапане
D
Усилие 5 кг при открытом клапане
C
Усилие ½ кг при открытом клапане D
E F
Рис. открывается соответственно, а также
Сила, действующая в точках E и F, меняется на противоположную
закрывается
E F
переворачивается

IJSER © 2012

http://www.ijser.org

Исследовательская статья, опубликованная журналом IJSER, посвящена гравитационному двигателю Vaibhav (VGE) 3

ISSN 2229-5518

Примечание: a). Узел кривошипного вала, показанный на схемах, также можно заменить валом вращающегося типа, а также возможно соединение для получения большей величины энергии.

b) Усилие 5 кг на коленчатый вал возникает из-за объема воды в баке, когда один из клапанов открыт, и ½ кг на коленчатый вал действует при закрытом одном из клапанов из-за воды/ объем жидкости в узкой системе обратной связи, которая поддерживает один и тот же уровень воды/жидкости в баке во время работы двигателя.

Давайте посмотрим, как работает VGE.

5 кг воды в баке

Гравитационный двигатель Vaibhav (VGE) работает на основе гравитационной обратной связи и техники гравитационного экранирования

В идеале он может стать источником постоянной энергии на любой из планет.

Работа VGE также демонстрирует фундаментальные физические законы, т. е. «Сила прямо пропорциональна энергии» и «Постоянная сила создает или генерирует постоянную энергию». магнит) также может создавать или генерировать постоянную энергию.

½ кг воды
Обратная труба

Гравитационный защитный клапан

Я хотел бы поблагодарить моего младшего сына «Вайбхава», который стал катализатором изобретения и, следовательно, его имя для двигателя.

«Вайбхав» означает славу, и я верю, что это принесет славу на землю.

Рис. 8: Принцип работы

Сила 5 кг воздействует на коленчатый вал, когда клапан защиты от гравитации
открыт, и ½ кг воздействует на коленчатый вал, когда клапан закрыт.

Переменная сила на коленчатом валу заставляет вал непрерывно перемещаться вверх и вниз. Этот движущийся вал можно использовать для создания постоянной энергии в механической, электрической или какой-либо другой форме.

5 кг

1/2KG

«E»

«F»

5 кг силы в F

точки точки ½ кг силы в точке E в направлении вверх из-за земли GRA-

VitaIonal Force

Сила 5 кг в точке E толкает силу ½ кг в точке F в направлении вверх из-за гравитационной силы Земли. www.ijser.org

Взаимосвязь между удельным весом и другими свойствами топлива и рабочими характеристиками дизельного двигателя

Лицензионное соглашение ASTM


ВАЖНО – ВНИМАТЕЛЬНО ПРОЧИТАЙТЕ ЭТИ УСЛОВИЯ ПЕРЕД ЗАГРУЗКОЙ ЭТОГО ДОКУМЕНТА.

Загружая документ ASTM, вы заключаете договор и признаете, что
у вас есть
читать
настоящего Лицензионного соглашения, что вы понимаете его и соглашаетесь соблюдать его
условия.
Если вы не согласны с условиями настоящего Лицензионного соглашения, немедленно покиньте эту страницу.
без
скачивание
документ ASTM.

Пожалуйста, , нажмите здесь , чтобы просмотреть лицензионное соглашение для образовательных учреждений.

Собственность.
Этот документ защищен авторским правом ASTM International (ASTM), 100
Барр Харбор Драйв, Западный Коншохокен, Пенсильвания, 19428-2959, США.
Все права защищены. Вы (Лицензиат) не имеете прав собственности или других прав на Документ ASTM.
Это не продажа; все права, право собственности и интересы в документе ASTM (как в электронном файле
и печатная копия) принадлежат ASTM.
Вы не можете удалять или скрывать уведомление об авторских правах или другие уведомления, содержащиеся в ASTM.
Документ.

Ограниченная лицензия.
ASTM предоставляет вам ограниченную лицензию без права передачи следующим образом:
Право на загрузку электронного файла настоящего документа ASTM для временного хранения на одном
компьютер для просмотра и/или печати одной копии документа ASTM
для отдельных
использовать.
Ни электронный файл, ни одиночная распечатка не могут быть воспроизведены каким-либо образом.
Кроме того, электронный файл не может распространяться где-либо еще по компьютерным сетям или
в противном случае.
То есть электронный файл нельзя отправить по электронной почте, скачать на диск, скопировать на другой жесткий диск.
диск или иным образом общий доступ. Одна печатная копия может быть распространена только среди других
сотрудники для их внутреннего использования в вашей организации; его нельзя копировать.
Этот документ ASTM не может быть продан или перепродан, сдан в аренду, сдан в аренду, одолжен или
сублицензия. Абонент будет нести ответственность за весь контроль доступа и безопасность
меры, необходимые для того, чтобы IP-адреса Абонента не использовались для
получать доступ к журналам, кроме авторизованных Пользователей.

ASTM International предоставляет подписчикам и авторизованным
Пользователи
у Абонента Авторизованы
Сайт
, онлайн-доступ к журналу ASTM, для которого Подписчик поддерживает текущую
подписка
к печатной или онлайн-версии. Этот грант распространяется только на Подписчика и таких Уполномоченных
Пользователи индивидуально и не могут быть переданы или распространены на других. Для перепечатки А.
журнальную статью, пожалуйста, свяжитесь со службой поддержки клиентов ASTM, 100 Barr Harbour Dr., PO Box C700, West
Коншохокен, Пенсильвания 19428, тел.: 610-832-9555; факс: 610-832-9585; Эл. адрес:
[email protected]

Проверка:
ASTM имеет право проверять соблюдение настоящей Лицензии.
Соглашение за свой счет и в любое время в течение обычного рабочего дня. Для этого
ASTM привлечет независимого консультанта при условии соблюдения соглашения о конфиденциальности для рассмотрения
использование вами документов ASTM. Вы соглашаетесь разрешить доступ к вашей информации и компьютерным системам
для этой цели. Проверка будет проводиться с уведомлением не менее чем за 15 дней в обычное время.
в рабочее время и таким образом, чтобы необоснованно не мешать вашей деятельности. Если
проверка выявляет нелицензионное использование документов ASTM, вы должны возместить ASTM расходы
понесенные при проверке и возмещении ASTM за любое нелицензионное использование. Вызывая эту процедуру,
ASTM не отказывается от каких-либо прав на обеспечение соблюдения настоящего Соглашения или на защиту своей интеллектуальной собственности.
собственности иными способами, разрешенными законом.

Пароли.
Вы должны немедленно уведомить ASTM о любом известном или предполагаемом
несанкционированное использование вашего пароля или любое известное или предполагаемое нарушение безопасности, в том числе
потеря, кража или несанкционированное раскрытие вашего пароля или любой несанкционированный доступ или использование
документа ASTM. Вы несете единоличную ответственность за сохранение конфиденциальности ваших
пароль и для обеспечения санкционированного доступа и использования документа ASTM.

Определения.
Для целей настоящей Лицензии авторизованный сайт является
локализованный сайт
(одно географическое местоположение), находящееся под единым управлением в одном месте. Для
Подписчик с местонахождением более чем в одном городе, каждый город считается отдельным сайтом.
Для Подписчика, имеющего несколько местоположений в одном городе, каждое место считается
другой сайт. (Если вам нужен онлайн-доступ к нескольким сайтам, свяжитесь с Кэти
Hooper, ASTM International, по адресу [email protected] или по телефону: 610-832-9.634). Авторизованный
Пользователь
означает
только сотрудники, преподаватели, сотрудники и студенты, официально связанные с Подписчиком в
Авторизованный сайт, а также лица, имеющие законный доступ к фондам и объектам библиотеки.
на Авторизованном сайте, используя IP-адрес в диапазоне, указанном в подписке.
Авторизованными пользователями могут быть лица, удаленные от физического местонахождения Абонента, доступ которых
администрируемых с Авторизованного объекта, но не лица, находящиеся на удаленных объектах или в кампусах с отдельными
администрации. Например, сотрудник Абонента может считаться
Авторизованный пользователь при доступе к сети Абонента из дома или во время поездки в другую
город; однако сотрудники филиала или объекта в другом городе не считаются
Авторизованные пользователи. Подписчик — физическое или юридическое лицо, подписавшееся на
журнал ASTM
и согласился с условиями этой ограниченной лицензии.

Прекращение.
Настоящее Соглашение действует до момента расторжения. Вы можете расторгнуть настоящее Соглашение в любое время путем
уничтожение всех копий (печатных, цифровых или на любом носителе) документа ASTM (журнала).

Применимое право, место проведения, юрисдикция.
Настоящее Соглашение должно толковаться и толковаться в соответствии с законодательством
Содружество Пенсильвании. Лицензиат соглашается подчиняться юрисдикции и месту проведения в штате
и федеральные суды Пенсильвании для разрешения любых споров, которые могут возникнуть в связи с настоящим Соглашением. Ты
также соглашаетесь отказаться от любых претензий на неприкосновенность, которыми вы можете обладать.

Интеграция.
Настоящее Соглашение представляет собой полное соглашение между вами и ASTM в отношении его предмета. Это
заменяет все предыдущие или одновременные устные или письменные сообщения, предложения,
заявлений и гарантий и имеет преимущественную силу над любыми противоречащими или дополнительными условиями любого
цитата, заказ, подтверждение или другое сообщение между сторонами, относящееся к его предмету
вопрос в течение срока действия настоящего Соглашения. Никакие изменения настоящего Соглашения не будут иметь обязательной силы,
если они не оформлены в письменной форме и не подписаны уполномоченным представителем каждой из сторон.

Отказ от гарантии.
Если не указано иное в настоящем Соглашении, все явные или подразумеваемые условия, заявления и
гарантии, включая любые подразумеваемые гарантии товарного состояния, пригодности для определенной цели
или ненарушение прав, за исключением случаев, когда эти отказы считаются
юридически недействительным.

Ограничение ответственности.
В той мере, в какой это не запрещено законом, ASTM ни при каких обстоятельствах не будет нести ответственность за любые потери, повреждения, утерю
данных или за особый, косвенный, косвенный или штрафной ущерб, независимо от того,
теория ответственности, возникающая в связи с использованием или загрузкой ASTM
Документ.

Паровой двигатель на автомобиле: Пар против бензина / Хабр

Паровые автомобили, способные обогнать самолет

В 1769 году на улицах Парижа появилась причудливая самодвижущаяся повозка, которой управлял ее создатель — артиллерийский инженер Николай Жозеф Кюньо. Сердцем конструкции была паровая машина, работающая по принципу медицинской банки — медный цилиндр наполняли паром, после чего впрыскивали воду, и возникавший вакуум втягивал поршень.

Александр Ильин

Несмотря на архаичность конструкции, повозка развила приличную скорость, о чем свидетельствует конец первого в истории заезда: водитель не справился с управлением и врезался в стенку. Спустя сто лет паровые автомобили вовсю носились по городским улицам, развивая приличные даже по сегодняшним меркам скорости.

В январе 1906 года Фред Мариотт на паровичке с удивительно скромным названием «Ракета», построенном компанией «Братья Стенлей», впервые в мире преодолел 200-километровую отметку, развив скорость в 205,4 км/ч. «Ракета» обгоняла не только любой автомобиль того времени, но и даже самолет. В следующем году прославленный гонщик разбился — опять же на паровом автомобиле. Как показало расследование, на скорости 240 км/ч. Напомним, шел 1907 год. К началу XX века по дорогам колесили уже десятки тысяч паровых автомобилей, в основном грузовиков. От бензиновых собратьев они отличались чрезвычайной долговечностью и надежностью и могли работать на всем, что горит, — угле, дровах, соломе. У этих машин была небольшая скорость (до 50 км/ч), они брали на борт сотни литров воды и выпускали пар в атмосферу.

В Европе паровые автомобили продержались до начала Второй мировой войны и еще в 50-е годы серийно выпускались в Бразилии. Однако были у замечательных машин и серьезные недостатки: после твердого топлива остается много золы и шлака, в его дыме содержится копоть и сера, что абсолютно неприемлемо для городских улиц. Но даже не копоть поставила крест на таких автомобилях. Дело в том, что растопка котла на твердом топливе длилась около двух часов. Поэтому их старались не гасить вовсе — на ночь котел подключали к зданию, нуждавшемуся в тепле, а утром через 10−15 минут автомобиль был готов отправиться в путь. Аналогично использовались железнодорожные паровозы — для отопления небольших поселков.

Автомобиль на спирте

Альтернативой стал паровой автомобиль на жидком топливе: бензине, керосине и спирте. Казалось бы, зачем применять паровой котел, если жидкое топливо прекрасно горит и в двигателе внутреннего сгорания (ДВС)?

Но инженеры того времени рассуждали иначе. Многим из них казалось, что ДВС для транспорта не пригоден: его нельзя запустить, не размыкая трансмиссию, достаточно его притормозить, и он глохнет. ДВС не развивает достаточную тягу во всем диапазоне скоростей, и его приходится дополнять коробкой передач. А теперь посмотрите на паровую машину. Она обладает способностью автоматически приспосабливаться к дорожным условиям. Если сопротивление движению возрастает, она замедляет вращение и увеличивает крутящий момент. Если же сопротивление движению уменьшается, она вращается все быстрее и быстрее.

Вспомним паровоз. Поршень его паровой машины соединялся шатуном непосредственно с колесами. Сцепления и коробки передач не было и в помине. Простой подачей пара в цилиндр паровозы трогали с места тысячетонные составы, постепенно увеличивая их скорость, иной раз километров под двести. И все это делал без каких-либо промежуточных элементов простейший (если сравнивать с ДВС) двигатель.

Поэтому инженеры предпочитали изготовить легкий компактный парогенератор и обойтись лишь одной только паровой машиной, не прибегая к коробке передач и сцеплению.

Первые паровые автомобили на жидком топливе начинали движение уже через 23 минуты. Они выпускали пар в атмосферу, и им требовалось около 30 л бензина и более 70 л воды на 100 км пути. Именно такой двигатель стоял на чемпионской «Ракете».

Автомобиль для миллионеров

В 1935 году на Московском автозаводе им.  Сталина (ныне ЗИЛ) появился легковой автомобиль высшего класса с кузовом из красного дерева на шасси «Паккард» из хромоникелевой стали. Этот автомобиль, сделанный американской фирмой «Беслер» по лицензии компании «Добль» в 1924 году, был паровым. Под его капотом размещались парогенератор и два (один за другим) радиатора. На заднем мосту стояла небольшая паровая машина, выполненная в едином блоке с дифференциалом. Сцепления, коробки передач и карданного вала на автомобиле не было. Управление двигателем осуществлялось педалью подачи пара. Изредка приходилось изменять отсечку — фазу прекращения впуска пара в цилиндр. Обычный поворот ключа зажигания — и через 45 секунд автомобиль трогается с места. Еще пара минут — и он готов начать разгон до скорости 150 км/ч с ускорением 2,7 м/с2.

Езда на паровом автомобиле — одно удовольствие. Он движется бесшумно и плавно. Тот самый «Добль-Беслер» продолжали испытывать и после войны. Вот что рассказывал инженер-испытатель автомобиля А. Н. Малинин.

В автoмобильной промышленности широко используются испытательные стенды с беговыми барабанами. На таком стенде автомобиль устанавливают ведущими колесами на специальные барабаны, которые имитируют дорогу: мотор работает, колеса вертятся, «дорога» движется, а машина стоит.

И вот однажды в кабину паровичка, стоявшего на таком стенде, сели Малинин и профессор Чудаков (мировая величина в области теории автомобиля). Сели и сидят в полной тишине. Только профессор кнопки нажимает и на приборы поглядывает. Инженер поскучал и спрашивает: «Не пора ли в путь?» «А мы давно уже едем», — отвечает профессор. Спидометр показывал 20 км/ч — величину по тем временам приличную.

По нашим понятиям улицы тогда были пустынны. Но чтобы услышать шум работы парового автомобиля даже на такой улице, приходилось прикладывать ухо к выхлопной трубе парогенератора. Тут тоже требуется пояснение. Двигатель автомобиля «Добль-Беслер» работал по замкнутому циклу с конденсацией пара.

70 л воды хватало на 500 км езды. Выпускать пар на улицу приходилось лишь в редких случаях. Поэтому при хорошо сделанных механизмах в автомобиле просто ничего не могло шуметь, а из парогенератора доносился лишь шум пламени.

Ездить на всем, что горит

Сгорание топлива в цилиндре двигателя внутреннего сгорания (ДВС) протекает при постоянно меняющихся количестве кислорода и температуре, что приводит к образованию огромного объема токсичных веществ. Легковой автомобиль за час работы вырабатывает их достаточно для гибели не одного человека.

В горелке парогенератора все процессы протекают при постоянных и наилучших условиях, поэтому токсичность выхлопа парового автомобиля в сотни раз ниже, чем у автомобиля с ДВС. Проще говоря, сгорание топлива в парогенераторе — длительный непрерывный процесс, как в кухонной газовой горелке. В нем успевают полностью завершиться почти все реакции, чего не удается сделать в цилиндре ДВС.

Важнейший показатель автомобиля — расход топлива. «Добль-Беслер» выпуска 1924 года при массе 2200 кг в среднем расходовал 18 л бензина на 100 км. Это было довольно мало для того времени и оставалось приемлемо для машин такой массы на протяжении 40 лет. Заметим, что в горелке парогенератора могло гореть любое жидкое топливо — бензин, керосин, спирт, растительное масло, мазут… Хотя задача удешевления или экономии топлива в данном случае не ставилась. Автомобиль предназначался для миллионеров.

Наследник самогонного аппарата

Самый важный элемент автомобиля — парогенератор. Он был разработан американскими изобретателями братьями Добль еще в 1914 году и выпускался в Детройте. Он состоял из 10 соединенных последовательно плоских змеевиков в корпусе из жаропрочной стали. Стенки корпуса также были увиты трубками с водой. Холодная вода из конденсатора при помощи небольшого насоса подавалась вначале в трубку, обвивающую стенки корпуса, где немного подогревалась. Это уменьшало потери тепла через стенки. А дальше она поступала в змеевики, где закипала и превращалась в перегретый пар с температурой 450°C и давлением 120 атмосфер.

Такие параметры пара для того времени считались крайне высокими. Как говорит теория, с увеличением температуры и давления пара КПД паровой машины растет. Воспользовавшись этим, братья Добль сделали ее весьма экономичной и легкой. Она имела два цилиндра, и каждый из них был сдвоенным. Пар вначале подавался в верхнюю часть малого диаметра, где расширялся и совершал работу. После этого он поступал в нижнюю часть, имевшую большие диаметр и объем, где совершал дополнительную работу. Принцип двойного расширения был особенно полезен при движении по городу. Здесь часто (например, в момент разгона или троганья с места) в машину подавались большие порции пара, которые бы не сумели отдать всю свою энергию, расширяясь однократно.

Отработанный пар отдавал свое тепло холодной воде, поступавшей в парогенератор, и лишь только после этого попадал в конденсатор, где превращался в воду. Вода подавалась в парогенератор порциями, достаточными лишь для совершения одного-двух ходов поршня паровой машины. Поэтому в парогенераторе единовременно содержалось лишь несколько десятков граммов воды, и это его делало абсолютно взрывобезопасным. При разрыве трубки пар струйкой втекал в топку и автоматика выключала горелку. Подобный случай произошел лишь однажды — после пробега более чем в 200 тысяч километров. Об этом узнали только потому, что автомобиль перестал заводиться. Ремонт длился не более часа и сводился к замене змеевика.

Куда они делись

Возникает вопрос: если паровые автомобили так хороши, то почему же они не вытеснили автомобили с ДВС? Паровой двигатель, насыщенный автоматикой, множеством вспомогательных агрегатов, в начале XX века был сложнее и дороже, чем ДВС, и при этом имел меньший КПД. К тому же, занимал довольно много места — в первую очередь из-за необходимости иметь отдельный бак с водой. Токсичность же выхлопа в те времена никто не ограничивал. И паровая машина проиграла.

С тех пор ДВС значительно усложнился, оброс электроникой, а для снижения токсичности его выхлопа используется специальная система. Сложными стали и трансмиссии. Так что неизвестно, на чем бы мы ездили сейчас, появись экологические требования на полвека раньше.

Экспериментальные паровые автомобили НАМИ-012 и НАМИ-018

Дмитрий Дашко, фото из архива ГУП НАМИ и автора

В 1948 году впервые в мире был изготовлен автомобиль, который заправляли… дровами. Разработчик и изготовитель – Центральный научный автомоторный институт, СССР.

Предшественники

Паровой автомобиль был предшественником не только привычного нам бензинового автомобиля, но и паровоза. Первая самоходная «паровая телега» была построена Николя-Жозефом Кюньо в 1769 году. После изобретения двигателя внутреннего сгорания паровые автомобили начали быстро вытесняться конкурентами. Однако в 1927 году вновь ненадолго возрос интерес к автомобилям парового типа благодаря освоению парового двигателя высокого давления. Это позволило продержаться паромобилям как грузовым, так и легковым в производстве до конца 30-х годов.

Россия познакомилась с машинами на паровом ходу еще в 1870–1878 годах, во время Русско-турецкой войны. В русской армии применялись локомобили английского и отечественного производства, по сути, дорожные паровозы-тягачи.

В 1902 году в Санкт-Петербурге в Ремесленном училище принца Ольденбургского был изготовлен паровой легковой автомобиль по типу французского Gardner-Serpolett. В 1902–1903 годах по лицензии американской фирмы Locomobile, изготавливающей простые легковые паромобили, была организована сборка семисильных малюток «Локомобилей» петербургским заводом «Дукс» и ростовским «Аксай». Таких автомобилей в общей сложности собрали несколько десятков.

Советские инженеры впервые обратились к автомобилям с паровыми двигателями в середине тридцатых годов прошлого века. НИИ Механизации лесного хозяйства в 1935 году предложил проект парового трехосного грузовика на базе ЯГ-10. Опытный экземпляр не был построен ввиду сложности изготовления конструкции – в конструкцию ЯГ-10 вносилось слишком много изменений. В том же году в Научном автотракторном институте (НАТИ) было создано Бюро паросиловых установок, которое занималось испытаниями всевозможной техники с паровыми двигателями. В 1936 году там испытали легковой паромобиль Double; в 1938 – шеститонный грузовой Sentinel S4 с котлом низкого давления. Британский Sentinel топили углем и, несмотря на все минусы такой заправки, эксплуатация оказалась выгоднее, чем обычной бензиновой машины. Литр бензина тогда стоил девяносто пять копеек, а килограмм угля всего четыре копейки.

К концу 1930-х автомобили, работающие с газогенераторными установками, прочно обосновались в лесной промышленности нашей страны, однако грузоподъёмность таких машин была невелика, а установка сложна в эксплуатации. Газогенераторные автомобили работали на приспособленных бензиновых двигателях, а в умах конструкторов созрела идея устройства машины, работающей по типу паровоза, – только и успевай кидать в топку горючее, а давление пара в котле будет крутить колеса.

В 1940 году спецбюро под руководством И.С. Скиридова приступило к постройке парового грузовика МП-28. В СССР впервые решили применить компоновку «кабина перед двигателем», так как это позволяло выдвинуть вперед кабину, а паровой двигатель и котел установить между кабиной и грузовой платформой. Для грузового автомобиля спроектировали паросиловую установку с прямоточным котлом высокого давления, конденсатор, турбины вентилятора и парогенератора. Вся эта установка должна была базироваться на шасси ЯГ-6. Пятитонный автомобиль должен был оснащаться 4-цилиндровым двигателем двухстороннего действия мощностью 120 л.с. при 1500 об/мин. Котловое давление паросиловой установки – 100 атм; топливо – любое жидкое. Машина должна была развивать скорость 40 км/ч. Был разработан паровой котел – парогенератор ПТ1 для работы на твердом топливе – антраците. Он имел котловое давление 100 атм и поверхность нагрева 12 м2. Паросиловая установка работала по замкнутому циклу с двухсторонним расширением. Цилиндры имели диаметр 75 мм, а низкого – 130 мм. Однако в 1941 году тему сняли с плана института – завод НАМИ переквалифицировался под выпуск военной продукции. Машину бросили недостроенной, но идею не оставили.

В 1946 г. были проведены испытания парового тягача «Саксенберг», проведённые под руководством Ю.А. Шебалина и консультанта С.В. Татищева. Немецкий магистральный паровой тягач Sachsenberg DW-60 был изготовлен в 1944 г. Вес автопоезда с двумя прицепами составлял 15 000 кг. С таким весом автопоезд развивал скорость до 35 км/ч. На тягаче размещались бункеры для 450 кг топлива и водяные баки ёмкостью 400 л. Автомобиль с такими параметрами инженерам понравился. В том же году, 2 июля, на научно-техническом совете Минавтопрома обсуждались результаты этих испытаний, после которых Министерство лесной промышленности пролоббировало постройку отечественных паровых автомобилей.

Собственный автомобиль

Отмашкой для начала работ по созданию отечественных образцов паровых автомобилей стало Постановление Совета Министров СССР от 07. 08.1947 г. «О механизации лесозаготовок и освоении новых лесных районов». Указанным постановлением НАМИ было поручено разработать конструкцию и построить лесовозный паровой автомобиль, работающий на дровах. Такого в мировом автомобилестроении точно еще не было – чтобы заправить машину, достаточно было подбросить в нее дровишек… Удалённые районы страны нуждались в повышении качества перевозок и их удешевлении. Работай автомобиль на местном топливе, экономический эффект увеличился бы в разы.

За альтернативный проект взялось и Министерство автомобильной и тракторной промышленности (МАТП), которое заказало разработку паромобиля… в Берлине в своем местном техническом бюро. В основу работ легло предложение фирмы Buttentut, находившейся в английском оккупационном секторе Берлина, о создании паровой силовой установки для автомобиля с минимальными переделками базового двигателя внутреннего сгорания. Изменялась головка цилиндров, трубопроводы, система управления. Подобный паромобиль был создан еще до войны на шасси грузовика, переделанного из Ford-Koeln. В том же 1947 году в НАМИ были направлены описание и чертеж паровой машины.

По соглашению с советской стороной фирме Buttentut должны были поставить свежеизготовленное шасси ЯАЗ-200 в комплекте с дизелем ЯМЗ-204, однако по невыясненным причинам ярославцы к 1948 году так ничего в Германию и не прислали. Техническое бюро в Германии решило закупить 85-сильный дизель Ka..mper, который, по заверениям представителей Buttentut, после переделки должен был выдавать 125 л.с. Было закуплено шасси пятитонного грузовика Büssing для установки на него этого двигателя. Пар производился в водотрубном котле с пароперегревателем и экономайзером, построенном по лицензии фирмы Le Mont. По расчетам производительность котла должна была быть на уровне 800 кг пара в час при перегреве до 400 °С и давлении 40 атмосфер. Расчёты эти не оправдались. В конце 1948 года Buttentut по договору поставила советской стороне двигатель и два некомплектных паровых котла. Работа была выполнена некачественно, и к фирме осталось много претензий. На испытательной базе в Берлине двигатель на стенде смог развить только 50 л.с. при 20 атм давления пара. Причины столь низкого показателя банальны – котел был изготовлен из некачественной стали, отсутствовал насос высокого давления и т. д.

В Buttentut отказались исправлять дефекты, и дальнейшие переговоры с немецкой стороной оказались безрезультатными. Надавить на фирму тоже не удавалось, она располагалась в английской зоне Берлина. Ряд неисправностей установки устранили своими силами и отправили ее в СССР. Неизвестно, что случилось с этим комплектом, возможно, его частично использовали для постройки первого советского паромобиля НАМИ-012, который параллельно создавался в НАМИ с весны 1948 года, но это лишь предположение.

При просмотре фотографий кажется, что они засвечены в некоторых местах. На самом деле это обильный густой дым, который сопровождал машину. Машина была постоянно в испарине летом и в ледяных пупырышках зимой.

НАМИ-012

Построенный осенью 1948 года первый образец не имел своего обозначения (назовем его условно № 0). Его назначение было простым – понять, как вообще работает в целом весь механизм паровой установки и в каком направлении нужно доводить паровой двигатель и агрегаты. Автомобиль мог работать на швырках (неколотых дровах размерами до полуметра) с рабочей влажностью 35%. В мае 1949 года группа создателей из НАМИ – Ю. Шебалин, Н. Коротконошко, Г. Терзибашьян, А. Аникеев и др. – получила авторское свидетельство на свой паровой двигатель, который работал на низкокалорийном топливе. На малых оборотах двигатель развивал крутящий момент до 240 кг.м, т. е. в пять раз больше своего дизельного прототипа МАЗ-200. Паросиловая установка повышенного давления была снабжена водотрубным котлом с естественной циркуляцией и паровым двигателем однократного расширения. Котловое давление составляло 25 атм, температура перегретого пара – 420 °С. Цикл всей установки был замкнутым с конденсацией отработавшего пара через трубу через вверх кабины. Пар, выдаваемый котлом, через дроссельный клапан поступал в 3-цилиндровый паровой двигатель. Затем отработавший пар направлялся во вспомогательную турбину мятого пара, а оттуда в верхний конденсатор (выхлопная труба на крыше). Основная часть воздуха, необходимого для горения, подавалась под специальную чугунную решётку, расположенную на дне топливных бункеров. Дрова загружались в топливный бункер и самотеком поступали в зону горения, т. е. проваливались под собственным весом по мере выжига. Одной заправки дровами было достаточно, чтобы проехать 80 км пути, а при наличии воды – в два раза больше. Влажность некоторых швырков доходила до 50%. Котел без проблем съедал и такие дрова. С помощью эжекторов автомобиль легко и быстро заправлялся водой прямо из естественных водоемов. Какая при полном нагреве котлов была температура в кабине, не уточнялось.

В конце 1949-го и в середине 1950 года были изготовлены официальные образцы НАМИ-012 под № 1 и № 2. Первый представлял собой классический грузовик с бортовой платформой, или, как тогда говорили, «транспортный вариант», второй – со снятой платформой в виде тягача-лесовоза с прицепом-коником. Обе машины получили обтекаемые цельнометаллические кабины, которые были более плоскими и смещёнными вперед, чем у прототипа НАМИ-012. Вместо коробки передач в кабине был установлен рычаг переключения отсечек парораспределительного механизма. Предусматривались три положения передачи: при 25, 40 и 75% наполнения цилиндра и одна задняя. Педалей в кабине было три, как обычно, но сцепление требовалось выжимать только для включения понижающей передачи. НАМИ-012 работал очень тихо и плавно.

Государственные испытания автомобилей НАМИ-012 начались 2 ноября 1950 года и закончились 25 августа 1951 года. Состав наблюдательной комиссии был весьма солидным, её членами были представители практически всех автомобильных организаций. Кстати, к 1950 году в мире давно уже прекратили выпускать какие-либо автомобили с паровыми двигателями.

На основании испытаний комиссия выдвинула заключение о том, что у машины хорошая проходимость в гружёном состоянии, но возникают проблемы, когда она порожняя. Проходимость автомобиля затруднялась из-за перегрузки передней оси. Комиссия постановила продолжить работы, но автомобиль сделать полноприводным либо трёхосным с задней ведущей тележкой. После испытаний 1951 года направления по дальнейшей модернизации паромобилей разделились. Лесовозы и бортовые автомобили были разведены по разным классам.

НАМИ-018

В 1952 году приступили к постройке модификации НАМИ-012 с колёсной формулой 4×4. Изменения коснулись не только переднего моста, который был взят от опытного автомобиля ЯАЗ-214, на машину установили двухступенчатую раздаточную коробку, в которой были встроены муфты свободного хода, автоматически включающие привод на передние колеса при начале буксования задних. Паровой двигатель был форсирован и мог выдавать уже 125 л.с.

Междуведомственные эксплуатационные испытания новой машины начались в 1953 году и проводились вплоть до конца 1954 года в Первомайском и Червенском леспромхозах. Как и НАМИ-012, автомобиль имел два варианта исполнения – бортовой грузовик и лесовозный тягач с прицепом-коником. По данным НАМИ, была построена всего одна полноприводная машина этого семейства. В 1953 году изготовлен бортовой вариант, а затем на этом шасси была демонтирована платформа, и НАМИ-018 превратился в лесовозный тягач.

Несмотря на многие преимущества, «минусов» в конструкции паромобиля было больше, чем «плюсов». На сто километров пути уходило от 350 до 450 кг дров (это не опечатка). Их надо было с собой везти, а до этого дрова надо было напилить, наколоть, загрузить, разжечь котел. В холода еще и сливать воду (200 литров!) на ночь, чтобы она не превратилась в лед, а утром опять заливать.

Как видно из таблицы, по стоимости перевозок паромобили немного уступали бензиновым автомобилям, но были в три раза дороже, чем дизельные автомобили. Фактически они смогли побороть только газогенераторные автомобили.

НАМИ-0125

В институте всё-таки замахнулись на то, чтобы привести показатели парового и дизельного автомобилей к одному знаменателю. Я имею ввиду неизвестный даже в узких кругах автомобиль НАМИ-0125.

В 1951 году под руководством В. Лялина группа инженеров трудилась над перспективной версией парового автомобиля, работающего как на твердом, так и на жидком топливе. Под индексом НАМИ-0125 был изготовлен паровой грузовик, представляющий собой модернизацию бортового НАМИ-012. Как я уже сказал, задачей опытного образца было приближение по всем показателям к стандартному дизельному грузовику МАЗ-200. На первом этапе с этой задачей автомобиль справился. Грузоподъёмность автомобиля была увеличена до семи тонн. Этому способствовала установка новой форсированной паровой установки НАМИ-012А. Если при 30%-ной загруженности двигатель выдавал 100 л.с., то при 60%-ной загрузке мощность возрастала до 160 л.с., а это уже давало значительное превосходство перед семитонными дизельными аналогами. Динамика разгона и скорость на трудных участках у НАМИ-12А была на 35% выше, чем у МАЗ-200. Все остальные показатели у семитонных автомобилей были равными. Автомобилю вернули сцепление и коробку передач для более гибкого управления автомобилем, увеличили высоту платформы. На данном этапе не решили одну важную задачу – снижение расхода топлива. Для этого нужно было поднять давление в котле до 41 атм, что сделано не было по ряду технологических причин.

На втором этапе автомобиль с другой установкой НАМИ-012Б должен был работать уже не на твердом топливе (дровах), а на жидких продуктах (мазут), что позволило бы автоматизировать процесс в условиях движения автомобиля, избавиться от езды с большим запасом дров и постоянно водителю отвлекаться на управление паросиловых агрегатов. В общем, вопрос о простоте обслуживания автомобиля был ключевым в судьбе паровых автомобилей. Машину освободили от ряда агрегатов, а главное, от котла и топливных бункеров. Вес паросиловой установки вместе с кабиной равнялся 1635 кг, а высвобожденное место в кабине отдали под второй ряд сидений. Первый ряд сделали двухместным, чтобы удобнее было проходить на задний ряд. При успешной реализации второго этапа автомобиль имел полное право на крупносерийный выпуск и составил бы в первую очередь экономическую конкуренцию семитонным грузовикам с ДВС. НАМИ-012Б так и не вышел из стадии ходового макета. Довести до ума комплекс паровой установки для работы на тяжёлых погонах нефти конструкторам не удалось.

Основные экономические параметры автомобилей с разным типом топлива
Тип автомобиля по виду топливаБензиновый (ЗИС-150)Газогенераторный (УралЗИС-352)Паровой (НАМИ-012)Дизельный (МАЗ-200)
Полезная нагрузка, т4,02,56,07,0
Относительная стоимость тонны топлива, %1005513,750
Расход топлива на 100 км, кг3011535035
Стоимость перевозки одной тонны груза на 100 км, %10033810633,3

В 1954 году закончились испытания автомобилей НАМИ-012 и НАМИ-018. Заключительный вердикт комиссии был такой: «Паровой автомобиль НАМИ-018 отвечает всем параметрам лесной промышленности, но может быть использован только в районах, куда доставка жидкого топлива затруднена или высока по стоимости». Несмотря на лестные выводы комиссии, у этих нестандартных автомобилей не было шансов стать серийными. В это же время в Советском Союзе свернули окончательно выпуск газогенераторных автомобилей. Начался нефтяной бум, и в стране наступила эра дешевого бензина. Автомобили, работающие на альтернативном топливе, оказались невостребованными.

Эпилог

Сколько же было всего выпущено паровых автомобилей в НАМИ? На архивных фотографиях можно различить шесть вариантов бортовых автомобилей и три лесовоза. На самом деле было задействовано пять разных шасси. Одна и та же машина имела промежуточные варианты, так как паромобили постоянно меняли свою комплектацию в зависимости от программы испытаний.

Please enable JavaScript to view the comments powered by Disqus.

паровых машин — Генри Форд

12 артефактов в этом наборе

Этот экспертный набор предоставлен вам:

Персонал Генри Форда

Автомобили с паровым двигателем были популярны среди первых покупателей. Steam был безопасным, надежным и знакомым. Люди десятилетиями работали с ним в поездах и лодках и даже в экспериментальных дорожных транспортных средствах. Но ранние паровые автомобили требовали постоянного ухода и внимания, а для запуска требовалось до 30 минут. Автоматизированные быстродействующие котлы решили эти проблемы, но не раньше, чем более эффективные бензиновые двигатели доминировали на рынке и сделали паровые автомобили устаревшими.

Автомобили с паровым двигателем были популярны среди первых покупателей. Steam был безопасным, надежным и знакомым. Люди десятилетиями работали с ним в поездах и лодках и даже в экспериментальных дорожных транспортных средствах. Но ранние паровые автомобили требовали постоянного ухода и внимания, а для запуска требовалось до 30 минут. Автоматизированные быстродействующие котлы решили эти проблемы, но не раньше, чем более эффективные бензиновые двигатели доминировали на рынке и сделали паровые автомобили устаревшими.

Подробное описание

Паровоз Кюньо, построенный в 1770 году, на выставке в Нью-Йоркском музее науки и промышленности

Фотооткрытка

Французский военный инженер Николя-Жозеф Кюньо сконструировал свой трехколесный паровой ломовик для перевозки пушек. Хотя он мог перевозить пять тонн со скоростью две мили в час, громоздким фургоном Кюньо было трудно управлять, а его неэффективный котел ограничивал время работы телеги примерно 15 минутами. Не впечатленные, французские официальные лица не одобрили использование паровой повозки Кюньо в военных целях.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

1865 Паровоз Roper

Автомобиль

Этот автомобиль является старейшим из сохранившихся американских автомобилей. В 1860-х годах небольшая паровая повозка шла своим ходом — без лошадей! — был настолько поразительным, что люди платили, чтобы посмотреть, как он управляется. Это было любопытство, а не транспорт. К тому времени, когда его изобретатель Сильвестр Ропер умер в 1896 году, новые новаторы превращали безлошадные повозки из редкостей в практичные транспортные средства.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

Сильвестр Роупер с паровой повозкой

Негатив (фотография)

Машинист из Массачусетса Сильвестр Роупер построил по меньшей мере семь экипажей с паровым двигателем и за два года до появления паровых мотоциклов — как мы их знаем — появились. Ропер никогда не производил свои автомобили в коммерческих целях. Вместо этого он выставлял их в цирках и на ярмарках, где толпы людей восхищались самоходными приспособлениями. Пароходы и паровозы были обычным явлением, но паровые экипажи были настоящей новинкой.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

1899 Малолитражный локомобиль

Автомобиль

Этот паровой малолитражный катер производства Locomobile был построен по проекту братьев-близнецов Ф.Э. и Ф.О. Стэнли. Эти ранние автомобили были быстрыми, дешевыми и относительно простыми. Однако потребность в топливе, чрезмерное потребление воды и другие неотъемлемые проблемы преследовали легкий пароход. В 1902 году «Локомобиль» начал выпуск бензинового двигателя внутреннего сгорания. Компания прекратила выпуск автомобилей с паровой тягой в 1904.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

Stanley Stanhope Model No.

1 «Locomobile» Реклама, сентябрь 1899 г. конец 19 века — момент, подчеркнутый в этой рекламе локомотивов 1899 года, в которой пар описывался как «единственная сила, общеизвестная и понятная». В рекламе также преуменьшался предполагаемый риск взрыва котла, отмечая, что котел с автоматической подачей Locomobile требует «не больше ухода, чем чайник».

Использовать описание артефакта по умолчанию

Подробная информация

Реклама парового экипажа для чтения, Американская компания паровых транспортных средств, 1900 Модель «Рединг» с двигателем в честь Рединга, штат Пенсильвания, где был задуман автомобиль. Эта реклама способствует долговечности и дизайну Reading. Он также рекламирует тихую работу модели и минимальный выхлоп — два достоинства, которых не было у автомобилей с бензиновым двигателем в то время.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

1907 Белый паровой туристический автомобиль Model G

Автомобиль

Америка 19-го века с паровым двигателем. Некоторые ранние производители автомобилей использовали эту знакомую технологию для питания своих автомобилей. Белая рота была одной из лучших. Несколько известных американцев приобрели пароходы White, и президент Тафт включил один из них в свой первый президентский автопарк. Уайт, в отличие от других производителей паровых автомобилей, перешел на автомобили с бензиновым двигателем. Свой последний пароход он сделал в 1911.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

Инструкции для 1904 White Steam Touring Car

Руководство (Учебные материалы)

Если вы никогда раньше не запускали паровой двигатель, как бы вы узнали, как управлять паровой автомобиль? Это руководство по эксплуатации 1904 года помогло владельцам разобраться во всех тонкостях автомобиля White Steam Touring. Пронумерованные иллюстрации, списки деталей и практические инструкции знакомят водителей с их новым автомобилем.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

1904 Белый пароход остановился, чтобы набрать воды из корыта для лошадей . Паровая энергия была безопасной, надежной и знакомой американцам, хотя запас хода автомобилей с паровым двигателем был ограничен количеством топлива и воды, которые они могли перевозить. Этот находчивый водитель остановился напиться у корыта для лошадей, являющегося частью существующей транспортной инфраструктуры.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

1910 Stanley Steamer Model 60 Малолитражка

Автомобиль

Братья Фрэнсис и Фрилан Стэнли построили свой первый паровой автомобиль в 1897 году, когда вопрос об идеальном автомобильном источнике питания оставался открытым. Бензин стал явным фаворитом к середине 1910-х годов, но компания Stanley Motor Carriage продолжала работать с паром до тех пор, пока фирма не прекратила свою деятельность в 1924 году. Сегодня Стэнли лучше всего помнят из первых производителей пара.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

1924 Doble Steam Touring Car

Автомобиль

Некоторые автопроизводители продолжали использовать альтернативные источники энергии даже после того, как бензиновые двигатели стали доминирующими. Компания Doble Steam Motors из Эмеривилля, штат Калифорния, производила самые сложные паровые автомобили в мире. Электроподжиг сократил время прогрева до 90 секунд. Конденсаторы улавливали и повторно использовали отработанный пар. Максимальная скорость превышала 90 миль в час. Но последствия мошеннической продажи акций вынудили Doble закрыться в 1931.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

«Lear Vapordyne» от Lear Motors Corporation, 1969

Брошюра

В 1960-х пионер авиации Билл Лир предпринял последнюю серьезную попытку разработать паровые транспортные средства. В этой брошюре 1969 года для Lear Vapordyne подчеркивается потенциал пара. Предполагаемые транспортные средства включали автобусы и легковые автомобили. Лир также работал над паровым гоночным автомобилем. Он никогда не участвовал в гонках.

Использовать описание артефакта по умолчанию

Детали

Подарочное членство
Подарите год вдохновения.

купить сейчас

Подарочные карты
Дарите вдохновение на все случаи жизни.

купить сейчас

№ 1596: Первый автомобиль?


№ 1596:
ПЕРВЫЙ АВТОМОБИЛЬ?

Джон Х. Линхард

Щелкните здесь для прослушивания аудио эпизода 1596.

Сегодня попробуем найти первый автомобиль.
Инженерный колледж Хьюстонского университета
представляет эту серию о машинах, которые делают
наша цивилизация управляется, и люди, чьи
изобретательность создала их.

Автомобиль еще один
изобретение, у которого, кажется, всегда есть еще один
антецедент. Самая ранняя из известных нам паровых машин
о было закончено еще в 1769 году французским
изобретатель Николя Кюньо. Это был большой
трехколесное транспортное средство, которое двигалось со скоростью
ходить и предназначался для буксировки пушек. Раньше автомобили имели
приводится в действие пружинами и сжатым воздухом.
Транспортные средства с ветряными мельницами были созданы до них.
Леонардо да Винчи зарисовал автомобили с автономным двигателем,
и даже Гомер писал о них.

Итак, давайте ограничим наш поиск автомобилями, управляемыми
внутреннего сгорания, так и к реально построенным. Мы
обычно отдают этот приз Карлу Бенцу. Бенц
выступал за новые двигатели внутреннего сгорания и
он работал целеустремленно, чтобы создать автомобиль, управляемый
один. Он построил маленькую трехколесную машину в 1885 году.
и продал свой первый два года спустя. Он ушел
в производство с четырехколесной моделью в 189 г.0,
а компания Mercedes-Benz по-прежнему с нами.

Но Бенц не был первым. Французский изобретатель де
Рочас построил автомобиль и двигатель для его привода в
1862. Двумя годами позже австриец Зигфрид
Маркус начал работать с автомобилями. Его второй был
вновь обнаружен в 1950 году. Он был замурован за
фальшстена в подвале венского музея
скрыть это от немцев. Маркус был евреем, и
у нацистов был приказ уничтожить его машину и любые
литературы, описывающей его. Кстати, когда машина
был заново открыт, его все еще можно было водить.

История Маркуса особенно пронзительна, потому что, если
немецкий Бенц верил в авто, а он нет. В
В 1898 году Маркус был приглашен в качестве почетного гостя на
Австрийский автоклуб. Он отказался, позвонив в
вся идея авто «бессмысленная трата времени и сил».

В поисках самого раннего
автомобиль с двигателем внутреннего сгорания может закончиться
Англия, 1826 год. Инженер по имени Сэмюэл Браун.
приспособил старую паровую машину Ньюкомена для сжигания газа,
и он использовал его, чтобы привести свою машину в действие на Стрелковом холме
В Лондоне. И тут весь приоритетный вопрос
увязает в нелепых определениях.

То, что мы обычно делаем в таких случаях, довольно
произвольный. Мы кредитуем первый коммерческий успех.
Вот как Эдисон получает признание за лампочку
и Фултон для парохода. По этому определению
Бенц действительно изобрел автомобиль.

Автомобильный историк Джеймс Флинк отмечает, что современные
велосипеды появились как раз тогда, когда Бенц начал свою
работы, и они вызвали общественный спрос на
личные транспортные средства. Но производители велосипедов были такими же
люди, которые продолжали делать сначала мотоциклы, затем
самолеты. Они посеяли спрос, а затем повернули
вообще в другую технологию. Люди
которые занялись автомобилями, были ближе к
железнодорожный бизнес. На короткое время это выглядело как
хотя паровая машина может выбить внутреннюю
горение.

Итак, если мы вернемся к звездному приоритету
вопросы, мы, вероятно, должны следить за нитью
готовить на пару. И это ведет не к Бенцу, а к Кюньо,
более двух столетий назад.

Я Джон Линхард из Хьюстонского университета.
где нас интересует, как изобретательные умы
Работа.


(Музыкальная тема)


Флинк, Дж. Дж., Инновации в автомобильных технологиях.

Бестопливный двигатель китай: В Китае создали бестопливный двигатель, нарушающий законы физики

полный обзор, принцип работы. Двигатель на магнитах

Возможность получения свободной энергии для многих учёных в мире является одним из камней преткновения. На сегодняшний день получение такой энергии осуществляется за счёт альтернативной энергетики. Природная энергия преобразовывается альтернативными источниками энергии в привычную для людей тепловую и электрическую. При этом такие источники обладают основным недостатком — зависимостью от погодных условий. Подобных недостатков лишены бестопливные двигатели, а именно — двигатель Москвина.

Двигатель Москвина

Бестопливный двигатель Москвина представляет собой механическое устройство, которое преобразует энергию наружной консервативной силы в кинетическую энергию, которая вращает рабочий вал, без потребления электроэнергии или какого-либо вида топлива. Такие устройства являют собой фактически вечные двигатели, работающие бесконечно долго до тех пор, пока прилагается усилие к рычагам, а детали не изнашиваются в процессе преобразования свободной энергии. В процессе работы бестопливного двигателя образуется бесплатная свободная энергия, потребление которой при подключении генератора является законным.

Новые бестопливные двигатели представляют собой универсальные и экологически чистые приводы для различных механизмов и устройств, которые работают без вредных выбросов в окружающую среду и атмосферу.

Изобретение в Китае безтопливного двигателя сподвигло учёных-скептиков на проведение экспертизы по существу. Несмотря на то, что многие аналогичные запатентованные изобретения находятся под сомнением по причине того, что их работоспособность в силу определённых причин не была проверена, модель бестопливного двигателя полностью работоспособна. Образец устройства позволил получить свободную энергию.

Бестопливный двигатель на магнитах

Работа различных предприятий и оборудования, как и каждодневный быт современного человека, зависит от наличия электрической энергии. Инновационные технологии позволяют практически полностью отказаться от использования подобной энергии и устранить привязку к определённому месту. Одна из подобных технологий позволила создать бестопливный двигатель на постоянных магнитах.

Принцип работы магнитного электрогенератора

Вечные двигатели делятся на две категории: первого и второго порядка. Под первым типом подразумевают оборудование, способное вырабатывать энергию из воздушного потока. Двигателям второго порядка для работы требуется поступление природной энергии, — воды, солнечных лучей или ветра — которая преобразуется в электрический ток. Несмотря на существующие законы физики, учёные смогли создать вечный бестопливный двигатель в Китае, который функционирует за счёт производимой магнитным полем энергии.

Разновидности магнитных двигателей

На данный момент выделяют несколько видов магнитных двигателей, для работы каждого из которых требуется магнитное поле. Единственное различие между ними — конструкция и принцип работы. Двигатели на магнитах не могут существовать вечно, поскольку любые магниты теряют свои свойства спустя несколько сотен лет.

Самая простая модель — двигатель Лоренца, который реально собрать в домашних условиях. Для него характерно антигравитационное свойство. Конструкция двигателя строится на двух дисках с разным зарядом, которые соединены посредством источника питания. Устанавливают её в полусферический экран, который начинает вращаться. Такой сверхпроводник позволяет легко и быстро создать магнитное поле.

Более сложной конструкцией является магнитный двигатель Серла.

Асинхронный магнитный двигатель

Создателем асинхронного магнитного двигателя был Тесла. Его работа строится на вращающемся магнитном поле, что позволяет преобразовывать получаемый поток энергии в электрический ток. На максимальной высоте крепится изолированная металлическая пластина. Аналогичная пластина зарывается в почвенный слой на значительную глубину. Через конденсатор пропускается провод, который с одной стороны проходит через пластину, а с другой — крепится к её основанию и соединяется с конденсатором с другой стороны. В такой конструкции конденсатор выполняет роль резервуара, в котором накапливаются отрицательные энергетические заряды.

Двигатель Лазарева

Единственным работающим на сегодняшний день ВД2 является мощный роторный кольцар — двигатель, созданный Лазаревым. Изобретение учёного отличается простой конструкцией, благодаря чему его можно собрать в домашних условиях при помощи подручных средств. Согласно схеме бестопливного двигателя, используемую для его создания ёмкость делят на две равные части посредством специальной перегородки — керамического диска, к которому крепят трубку. Внутри ёмкости должна находиться жидкость — бензин либо обычная вода. Работа электрогенераторов такого типа основывается на переходе жидкости в нижнюю зону ёмкости через перегородку и её постепенном поступлении наверх. Движение раствора осуществляется без воздействия окружающей среды. Обязательное условие конструкции — под капающей жидкостью должно размещаться небольшое колёсико. Данная технология легла в основу самой простой модели электродвигателя на магнитах. Конструкция такого двигателя подразумевает наличие под капельницей колёсика с закреплёнными на его лопастях маленькими магнитами. Магнитное поле возникает только в том случае, если жидкость перекачивается колёсиком на большой скорости.

Двигатель Шкондина

Немалым шагом в эволюции технологий стало создание Шкондиным линейного двигателя. Его конструкция представляет собой колесо в колесе, которая широко применяется в транспортной промышленности. Принцип работы системы строится на абсолютном отталкивании. Такой двигатель на неодимовых магнитах может быть установлен в любом автомобиле.

Двигатель Перендева

Альтернативный двигатель высокого качества был создан Перендевым и представлял собой устройство, которое для производства энергии использовало только магниты. Конструкция такого двигателя включает в себя статичный и динамичный круги, на которые устанавливаются магниты. Внутренний круг беспрерывно вращается за счёт самооталкивающей свободной силы. В связи с этим бестопливный двигатель на магнитах такого типа считается наиболее выгодным в эксплуатации.

Создание магнитного двигателя в домашних условиях

Магнитный генератор можно собрать в домашних условиях. Для его создания используются три вала, соединённых друг с другом. Расположенный в центре вал обязательно поворачивается к остальным двум перпендикулярно. К середине вала крепится специальный люцитовый диск диаметром четыре дюйма. К другим валам крепятся аналогичные диски меньшего диаметра. На них размещают магниты: восемь посередине и по четыре с каждой стороны. Основанием конструкции может выступить алюминиевый брусок, который ускоряет работу двигателя.

Преимущества магнитных двигателей

К основным достоинствам подобных конструкций относят следующее:

  1. Экономия топлива.
  2. Полностью автономная работа и отсутствие необходимости в источнике электроэнергии.
  3. Можно использовать в любом месте.
  4. Высокая выходная мощность.
  5. Использование гравитационных двигателей до их полного износа с постоянным получением максимального количества энергии.

Недостатки двигателей

Несмотря на имеющиеся преимущества, у бестопливных генераторов есть и свои минусы:

  1. При длительном нахождении рядом с работающим двигателем человек может отмечать ухудшение самочувствия.
  2. Для функционирования многих моделей, в том числе и китайского двигателя, требуется создание специальных условий.
  3. Готовый двигатель подключить в некоторых случаях довольно сложно.
  4. Высокая стоимость бестопливных китайских двигателей.

Двигатель Алексеенко

Патент на бестопливный двигатель Алексеенко получил в 1999 году от Российского агентства по товарным знакам и патентам. Для работы двигателю не требуется топливо — ни нефть, ни газ. Функционирование генератора строится на энергии магнитных полей, создаваемых постоянными магнитами. Обычный килограммовый магнит способен притягивать и отталкивать порядка 50–100 килограммов массы, в то время как оксидно-бариевые аналоги могут воздействовать на пять тысяч килограммов массы. Изобретатель бестопливного магнита отмечает, что настолько мощные магниты для создания генератора не требуются. Лучше всего подойдут обычные — один к ста либо один к пятидесяти. Магнитов такой мощности достаточно для работы двигателя на 20 тысячах оборотов в минуту. Мощность будет гаситься за счёт передающего устройства. На нём и располагаются постоянные магниты, энергия которых приводит двигатель в движение. Благодаря собственному магнитному полю ротор отталкивается от статора и приходит в движение, которое постепенно ускоряется из-за воздействия магнитного поля статора. Такой принцип действия позволяет развить огромную мощность. Аналог двигателя Алексеенко можно применять, к примеру, в стиральной машине, где его вращение будет обеспечиваться маленькими магнитами.

Создатели бестопливных генераторов

Специальное оборудование к автомобильным двигателям, которое позволяет машинам передвигаться только на воде без использования углеводородных добавок. Подобными приставками сегодня оснащаются многие российские автомобили. Использование подобного оборудования позволяет автомобилистам сэкономить на бензине и снизить количество вредных выбросов в атмосферу. Для создания приставки Бакаеву понадобилось открыть новый тип расщепления, который и использовался в его изобретении.

Болотов — учёный XX века — разработал автомобильный двигатель, которому для запуска требуется буквально одна капля топлива. Конструкция такого двигателя не подразумевает цилиндров, коленчатого вала и любых других трущихся деталей — они заменены двумя дисками на подшипниках с небольшими зазорами между ними. Топливом является обычный воздух, который расщепляется на азот и кислород на высоких оборотах. Азот под воздействием температуры в 90оС сгорает в кислороде, что позволяет двигателю развить мощность в 300 лошадиных сил. Русские учёные, помимо схемы бестопливного двигателя, разработали и предложили модификации многих других двигателей, для функционирования которых требуются принципиально новые источники энергии — к примеру, энергия вакуума.

Мнение учёных: создание бестопливного генератора невозможно

Новые разработки инновационных бестопливных двигателей получили оригинальные наименования и стали обещанием революционных перспектив в будущем. Создатели генераторов сообщали о первых успехах на ранних этапах тестирования. Несмотря на это, в научной среде до сих пор скептически относятся к идее бестопливных двигателей, и многие учёные высказывают свои сомнения на этот счёт. Одним из противников и главных скептиков является учёный из Калифорнийского университета, физик и математик Фил Плейт.

Учёные из противоборствующего лагеря придерживаются мнения о том, что сама концепция двигателя, не требующего для работы топлива, противоречит классическим законам физики. Баланс сил внутри двигателя должен сохраняться всё то время, что создаётся тяга внутри него, а согласно закону импульса, такое невозможно без использования горючего. Фил Плейт не раз отмечал, что для ведения разговоров о создании подобного генератора придётся опровергнуть весь закон сохранения импульса, что нереально сделать. Проще говоря, для создания бестопливного двигателя требуется революционный прорыв в фундаментальной науке, а уровень современных технологий не оставляет и шанса на то, чтобы сама концепция генератора такого типа рассматривалась всерьёз.

На аналогичное мнение наводит и общая ситуация, касающаяся подобного типа двигателя. Рабочей модели генератора на сегодняшний день не существует, а теоретические выкладки и характеристики экспериментального устройства не несут никакой существенной информации. Проведённые замеры показали, что тяга составляет порядка 16 миллиньютонов. При следующих измерениях данный показатель увеличился до 50 миллиньютонов.

Британец Роджер Шоер ещё в 2003 году представил экспериментальную модель бестопливного двигателя EmDrive, разработчиком которой он и являлся. Для создания микроволн генератору требовалось электричество, добываемое посредством использования солнечной энергии. Данная разработка вновь всколыхнула в научной среде разговоры о вечном двигателе.

Разработка учёных была неоднозначно оценена в NASA. Специалисты отметили уникальность, инновационность и оригинальность конструкции двигателя, но при этом утверждали, что добиться значимых результатов и эффективной работы можно только в том случае, если генератор будет эксплуатироваться в условиях квантового вакуума.

Китайский бестопливный двигатель EmDrive — Мир будущего

Ведущий научный сотрудник Института космических исследований РАН Натан Эйсмонт назвал фейком созданный в Китае бестопливный двигатель EmDrive. По глубокому убеждению российского ученого законы физики непогрешимы, поэтому ни одно явление, ни одно изобретение не могут их нарушить.

Китайские же ученые заявляют уже о рабочей версии микроволнового двигателя EmDrive, который в ближайшее время будет испытан в космосе. Двигатель позволит добраться до края Солнечной системы за несколько месяцев, не израсходовав энергии в нашем обыденном классическом понимании.

EmDrive состоит из магнетрона и резонатора. Магнетрон генерирует микроволны, а резонатор накапливает энергию колебаний. При этом с точки зрения известных нам сегодня законов физики совершенно непонятно, каким образом в двигателе образуется тяга. Создается впечатление явного нарушения закона сохранения энергии.

Если в Китае действительно запустят в космос это чудо, то становится понятно, почему президент Путин все пытается реформировать или разогнать академию наук.

Натан Эйсмонт путает законы физики с догматами Библии или Торы. Это только в священных писаниях абсолютно все непогрешимо, а законы науки относительные и указывают лишь только на определенный уровень нашего познания.

Энергия сосредоточена в гравитационном поле, огромной энергией наделен вакуум. И если EmDrive добрался до гравитационной энергии, то перед человечеством открываются совершенно новые возможности, с которыми мы сможем окончательно покорить мир, вселенную.

Даже страшно подумать, но вполне возможно, китайские ученые в микроволновом двигателе реализовали равновесный покой в гравитационном поле. В нашем классическом понимании под действием гравитации сразу же падает любое тело. Но если тело находится в некотором специфическом состоянии покоя, то на него сила гравитации не действует. Если очень аккуратно убрать из-под тела точку опоры, то тело не сразу начинает падать.

EmDrive, вероятно, генерирует состояние антигравитационного покоя, в силу чего двигатель способен находиться в совершенно свободном полете.

Рейтинг: 3.5 / 5
Всего голосов: 2

Пожалуйста, оцените
Оценка 1Оценка 2Оценка 3Оценка 4Оценка 5

  • Преимущества и недостатки ЕГЭ

    Андрей Булатов

    2022-10-02 08:04:28

    Не утихают споры о необходимости единого государственного экзамена для выпускников средних учебных заведений, который служит им путевкой во взрослую жизнь.
    Противники ЕГЭ утверждают, что…

    Подробнее: Преимущества и недостатки ЕГЭ

  • Популярность, измерение популярности, путь к популярности

    Андрей Булатов

    2014-06-24 17:51:09

    С развитием информационных технологий, коммуникационных систем широко востребованным стал термин с названием популярность. Популярность имеют политики. артисты, а также…

    Подробнее: Популярность, измерение популярности, путь…

  • Эволюция человека

    Андрей Булатов

    2011-06-04 15:44:08

    Если бы люди даже прилетели с другой планеты, то и это обстоятельство не снимает вопрос и происхождении человека: он и на той планете должен был как-то появится на свет.

    Подробнее: Эволюция человека

  • Мужские половые органы у разных народов мира

    Андрей Булатов

    2013-04-06 09:11:57

    Австралийское национальное агентство здоровья и благосостояние провело измерение внешних мужских половых органов у разных народов мира.

    Подробнее: Мужские половые органы у разных народов мира

  • Нейрофизиология памяти

    Андрей Булатов

    2004-10-07 19:15:00

    Андрей Булатов
    Память с точки зрения гуранского теизма!
     
    Павел aka Darkrider — постоянный участник -регистр. номер # 3217 03.10.2004 12:42

    Гм… Абзац…
    AVP -…

    Подробнее: Нейрофизиология памяти

Современная концепция таламической психологии Андрея Булатова:

Китайские производители и фабрики по производству бестопливных генераторов, поставщики

продолжать совершенствоваться, чтобы гарантировать высокое качество товаров в соответствии с потребностями рынка и покупателей. В нашей организации уже установлена ​​процедура обеспечения высшего качества для генераторов без топлива, генераторов мощностью 100 кВА, контейнерных генераторных установок, дизельных генераторов мощностью 100 кВт, промышленных генераторных установок. Приглашаем покупателей со всего мира поговорить с нами для организации и долгосрочного сотрудничества. Мы будем вашим надежным партнером и поставщиком. Продукт будет поставляться по всему миру, например, в Европу, Америку, Австралию, Буэнос-Айрес, Сидней, Анголу, Амман. Благодаря широкому ассортименту, хорошему качеству, разумным ценам и стильному дизайну, наши продукты широко используются в этой области и другие отрасли. Мы приветствуем новых и старых клиентов из всех слоев общества, чтобы связаться с нами для будущих деловых отношений и достижения взаимного успеха! Мы приветствуем клиентов, бизнес-ассоциации и друзей со всех уголков мира, чтобы связаться с нами и искать сотрудничество для взаимной выгоды.

Сопутствующие товары

Самые продаваемые товары

  • Связанный блог
  • Похожие видео
  • Отзывы
Генератор без топлива Связанные видео с Youtube

China Fuelless Generator 536kw 670kVA Doosan Diesel Engine, Generator Set, AC 3phase Silent Diesel Generator Manufacturers, Suppliers — Factory Direct Price

Categories

LatestProducts

Описание

Мы всегда настаиваем на том, чтобы в полной мере использовать рентабельные преимущества наших дизель-генераторных установок, генераторов Perkins 125 кВА, портативных генераторов для всего дома, чтобы обслуживать всех наших клиентов. Благодаря отличному качеству продукции, широким возможностям применения и отличному обслуживанию мы берем на себя ответственность и миссию лидерства в развитии отрасли. На основе «Качество во-первых, в первую очередь клиент, взаимное равенство, взаимная выгода», мы искренне приветствуем друзей из дома и за рубежом, чтобы посетить нашу компанию. Мы надеемся построить гармоничную компанию на взаимной благодарности между сотрудниками компании и клиентами.

20 кВА-1500 кВА Бесшумный дизельный генератор с ISO и CE

1. Питание от двигателя США
2. С генератором Stamford / Leroy Somer / Marathon
с батареей
5. 8 часов топливного бака
6. ATS, Deepsea/Comap/Smartgen Controller
7. Соответствует ISO9001/CE
8. Услуги после продажи

Двигатель
*Тяжелый Diesel Engine
*Четыре хода , с водяным охлаждением
* Аккумулятор 12 В/ 24 В пост. тока с зарядным устройством, провод подключения аккумулятора
* Радиатор охлаждения и вентилятор
* Необслуживаемый аккумулятор, включая кронштейн и кабель
* Гибкие шланги подключения топлива и ручной клапан слива масла
* Глушитель выхлопа 7 7 70 Генератор переменного тока 8 900 Бесщеточный, один подшипник, гибкий диск
*Класс изоляции: H
*Класс защиты: IP23
*Самовозбуждение и саморегуляция

309 902003

2

2

2

2

2

20002

Наш сервисный центр


один год или 1000 часов (дизель-генераторная установка), в зависимости от того, что наступит раньше с даты выпуска.

Двигатель скайактив: Двигатели SKYACTIV. Надежность, проблемы, ресурс – мой полный отзыв

принцип работы, особенности устройства моторов Skyactiv. Какой ресурс, и есть ли отзывы владельцев Mazda о проблемах

Маркетологи компании Mazda в свое время преподносили двигатель Скайактив сродни технологическому прорыву. За годы установки агрегатов на CX-5, Mazda 3, 6, CX-3, CX-9 покупатели убедились, что технология Skyactiv не уменьшает ресурс двигателя и не приносит каких-либо серьезных проблем. Но можно ли считать принцип работы чем-то новым в мире двигателестроения? Рассмотрим основные особенности устройства и работы моторов на основе цикла Аткинсона-Миллера.

Цикл Аткинсона-Миллера в моторах Skyactiv-G

Цикл Миллера наиболее близок идейно к термодинамическим процессам, на которых построен принцип работы бензиновых двигателей серии Скайактив. Задумывая создать симбиоз преимуществ цикла Аткинсона с обычным поршневым механизмом двигателя Отто, Ральф Миллер предложил увеличить геометрическую степень сжатия за счет уменьшения фазы впуска. Для этого, по задумке инженера, нужно было либо закрывать впускной клапан задолго до подхода поршня к НМТ на такте впуска, либо открывать позже начала такта.

Особенность работы моторов Skyactiv заключается в позднем закрытии впускных клапанов. Это значит, что когда поршень уже движется к ВМТ на такте сжатия, впускные клапаны еще находятся в открытом состоянии, поэтому часть поступившего в цилиндры заряда выталкивается обратно во впускной коллектор. Ограничивая фазу впуска, мы получаем возможность снизить давление в цилиндре на подходе поршня к ВМТ, увеличив при этом геометрическую степень сжатия двигателя.

Трюк со степенью сжатия

Заявленная степень сжатия моторов Mazda серии Skyactiv – 14:1, что довольно много, если учитывать среднестатистические характеристики ДВС цикла Отто (9-12:1, в зависимости от степени форсировки). Но в рекламных брошюрах часто не вдаются в подробности и не указывают, что речь идет о геометрической степени сжатия. Соотношение 14:1 показывает, во сколько раз объем надпоршневого пространства цилиндра при положении поршня в НМТ больше объема камеры сгорания. Но для работы двигателя гораздо важнее фактор фактической степени сжатия. Он показывает кратность превосходства объема надпоршневого пространства после закрытия впускных клапанов к объему камеры сгорания.

За счет того, что впускные клапаны моторов Скайактив закрываются с большим запозданием и часть ТПВС выталкивается обратно во впуск, фактическая степень сжатия приближается к 11-12:1. Эти показатели хоть и довольно высокие для бензиновых моторов, но не являются чем-то сверхординарным в современном мире двигателестроения.

Особенности устройства

  • В режимах работы по циклу Аткинсона-Миллера во впускном коллекторе создается избыточное давление, позволяющее уменьшить насосные потери. Поэтому для нормальной работы усилителя тормозов необходим вакуумный насос.
  • Регулировка момента закрытия и высоты подъема впускных клапанов осуществляется электронной муфтой. Управляет электродвигателем привода с планетарной передачей ЭБУ двигателя. За управление фазами выпускного распредвала отвечает гидравлическая муфта, принцип работы и устройство которой рассмотрены в статье «Системы изменения фаз газораспределения».
  • Для точности тепловых зазоров в приводе ГРМ используются гидрокомпенсаторы, что нехарактерно для японской школы двигателестроения.
  • Для снижения потерь на трения вместо кулачковых толкателей устанавливаются рокеры с игольчатыми подшипниками.
  • Двухрежимный масляный насос позволяет снизить гидравлические потери.
  • Для снижения массы блок двигателя состоит из двух частей и изготовлен из алюминия.
  • За счет снижения веса поршней, шатунов, коленчатого вала, уменьшения размеров подшипников скольжения, шеек коленчатого вала, конструкторам удалось значительно снизить механические потери. Скорее всего, именно с этим фактором стоит связывать отсутствие запредельного ресурса и появление первых проблем с моторами Skyactiv. Но винить инженеров Mazda было бы некорректно, так как подобные решения – это общемировая тенденция в борьбе за чистоту выхлопа, повышение мощности и снижение расхода топлива.

Борьба с детонацией

Для предотвращения разрушительных последствий детонации принимается целый комплекс мер, среди которых:

  • непосредственный впрыск топлива в цилиндры и деление фазы впрыска на несколько стадий. Модернизированная топливная система двигателей Skyactiv-G позволила поднять давление впрыска до 200 бар. Высокоточные форсунки впрыскивают бензин в жидкой фазе, что позволяет охладить камеру сгорания;
  • выпускной коллектор 4-2-1 с удлиненными раннерами. Такое устройство позволяет уменьшить нагрев камеры сгорания, а также улучшить наполняемость за счет инертности потоков отработавших газов. Японцы в этом смысле действуют против общепринятой тенденции – установки катколлекторов, что предполагает короткие раннеры для эффективной работы каталитического нейтрализатора. Аналогичная ситуация и с турбированными моторами, где короткие выпускные магистрали позволяют эффективней раскручивать турбину;
  • поршни с вытеснителем и расположенной по центру выемкой;
  • ионные датчики в катушках зажигания. Для поддержания высокого КПД и работы на грани детонирования топлива обычного датчика детонации недостаточно. Отслеживание колебаний ионного тока в зазоре между электродами свечи зажигания после воспламенения ТПВС позволяет раньше выявлять признаки детонации.

Преимущества

  • Снижение расхода топлива на 15%.
  • Уменьшение количества вредных выбросов на 15%.

Главное преимущество использования модифицированного цикла Аткинсона-Миллера – более эффективное преобразование энергии расширяющихся газов в цилиндре. За счет большей геометрической степени сжатия на такте рабочего хода поршень под действием выхлопных газов преодолевает большее расстояние, что и повышает тепловую эффективность мотора. Проблема ДВС цикла Отто в том, что увеличивая рабочий ход, мы увеличиваем и ход поршня на такте сжатия, что неминуемо приводит к чрезмерному повышению давления и возникновению детонации. Фактическая степень сжатия такого двигателя ограничивается детонационной стойкостью топлива.

В моторе Skyactiv-G эта проблема решается поздним закрытием выпускных клапанов. В итоге при одинаковой степени сжатия ТПВС мы имеем большую степень расширения (газы дольше толкают поршень к НМТ). Именно таким образом достигается повышение КПД.

Недостатки

Побочный эффект такого принципа работы – потеря пиковой выходной мощности. Двигатель Skyactiv-G крайне экономичен, но из-за ухудшения наполняемости цилиндров в режиме средних и низки оборотов моторы имеют меньшую удельную мощность. Именно поэтому атмосферные двигатели Mazda при схожих мощностных характеристиках с турбированными ДВС цикла Отто имеют больший объем, что сказывается на размерах и массе блока цилиндров, ЦПГ, шатунов, коленчатого вала. Установка механического нагнетателя – один из способов решения данной проблемы.

Стоит отметить, что по циклу Аткинсона-Миллера мотор Skyactiv-G работает только в режимах низких, средних оборотов и малой нагрузке. В остальном диапазоне его принцип работы не отличается от привычных ДВС цикла Отто.

Дизельные двигатели Mazda

Для современных ДВС цикла Дизеля характерна степень сжатия порядка 16-18:1. В силовых агрегатах Skyactiv-D конструкторы пошли путем уменьшения соотношения к 14:1. Снижение давление в цилиндре в конце такта сжатия позволило раньше впрыскивать топливо, что способствует лучшему перемешиванию дизеля с разогретым от сжатия воздухом. За счет раннего впрыска повышается степень расширения газов, что позволяет эффективней преобразовывать тепловую энергию в механическую.

Для улучшенного холодного запуска разжатые дизельные двигатели оборудуются усовершенствованными свечами накаливания. В режиме прогрева система гибкого управления выпускными клапанами позволяет подмешивать на такте впуска некоторое количество выхлопных газов.

Для повышения мощности и крутящего момента моторы Skyactiv-D, построенные на базе турбодизеля MZR-CD, оборудуются двойным турбонаддувом. Маленькая и большая турбины дают прибавку в тяге как на низких, так и на высоких оборотах. Увеличить мощность и снизить расход топливо удалось еще и за счет уменьшения механических и гидравлических потерь. Снижение степени сжатия заметно уменьшает нагрузку на детали двигателя. Благодаря эффективному сгоранию топливной смеси инженеры Мазда не спешат устанавливать каталитические нейтрализаторы, систему AdBlue.

Следующие моторы Skyactiv используют новые принципы — ДРАЙВ

Леонид Попов,

Первая информация о моторах Skyactiv (тогда ещё просто Sky) появилась в 2010 году. Сейчас скайактивные технологии — это и платформы, и силовая структура кузова, и двигатели, и коробки передач. Удивительно, но менее чем через четыре года японцы заговорили о новом витке развития: двигателях Skyactiv второго поколения.

Своими двигателями Skyactiv-G кудесники из Мазды уже удивили мир. Степень сжатия 14:1 — это очень много по меркам гражданских бензиновых моторов. Инженерам пришлось немало попотеть над обеспечением устойчивого горения смеси, подавлением детонации, температурным балансом. А что тогда говорить о моторах Skyactiv-G Generation 2? В них степень сжатия достигнет 18:1! И это на обычном бензине.

Столь высокая степень сжатия выбрана потому, что во втором поколении скайактивных агрегатов японцы намерены применить воспламенение однородной смеси от сжатия (Homogenous Charge Compression Ignition — HCCI). То есть это будут бензиновые моторы, работающие по принципу дизеля. Они должны совместить плюсы двух циклов. Сама идея HCCI не нова. Например, ещё семь лет назад эксперименты с HCCI проводил GM, и такой же агрегат под названием DiesOtto испытывала тогда компания Mercedes-Benz. Но никто ещё не довёл этот принцип до серийного воплощения.

В 2007 году немцы водрузили мотор DiesOtto под капот концепта Mercedes-Benz F 700. Автомобиль набирал сотню с места за 7,5 с, максималка составляла 200 км/ч (ограничена электроникой), а средний расход топлива — 5,3 л/100 км. Шикарно для машины длиной 5,18 м.

Дело в том, что хотя HCCI и сулит тридцатипроцентное снижение расхода горючего против нынешних двигателей, обеспечить нужные параметры горения смеси в таких моторах ещё сложнее. Пока у Мазды опытные двигатели HCCI устойчиво работают только до 50% от максимальной мощности. Выше приходится активировать сохранённые свечи зажигания (к аналогичному решению пришли в GM и Мерседесе). Если такой мотор удастся сделать серийным, то некая усреднённая легковушка будет выбрасывать углекислый газ в количестве 80 г/км, уверяют японские разработчики.

Мерседесовская «турбочетвёрка» DiesOtto 1.8 была оснащена непосредственным впрыском и механизмом изменения фаз газораспределения. Она развивала 238 л.с. На F 700 в паре с ней работал 20-сильный электромотор. Суммарный крутящий момент силовой установки достигал 400 Н•м.

Одновременно специалисты Мазды работают над третьим поколением моторов Skyactiv. Они будут использовать принцип адиабатического сгорания (без потерь тепла), что сулит сокращение расхода против Skyactiv-G Generation 2 на 30%. Для этого надо не только иначе организовывать смесеобразование, но и материалы цилиндров и камер сгорания должны быть иными (наверняка придётся задействовать керамику). Как и в случае с HCCI, речь не идёт об изобретении чего-то нового. С керамическими адиабатическими моторами разные компании (в частности Isuzu) экспериментировали ещё четверть века назад, но столкнулись с рядом проблем. Так что задача Мазды: известный принцип довести до ума и далее до серии.

Последний пример подхода Мазды к «зелёной» теме — мотор Skyactiv-CNG, потребляющий бензин и метан. Сжатый природный газ — один из путей повышения экологичности автомобиля без внедрения гибридной установки. Кстати, Mazda не намерена предлагать гибриды в Европе по меньшей мере до 2020 года, хотя на домашнем рынке у неё такие модели есть.

Йоахим Кунц, старший менеджер европейского исследовательского центра Мазды, утверждает: «Если дополнить моторы Skyactiv-G Generation 3 умеренной гибридной установкой на основе системы рекуперации энергии i-ELOOP, то можно сократить выбросы углекислоты до 50 г/км без полноценной гибридной начинки и тяжёлых батарей». А это сопоставимо с показателями чистых электромобилей с учётом выработки электричества на тепловых электростанциях. Моторы Skyactiv-G Generation 2 должны появиться на Маздах следующего поколения. То есть они попадут в серию до конца текущего десятилетия. Про Generation 3 говорить слишком рано, впереди тут много исследований.

Комментарии 

Поделиться

Лайкнуть

Твитнуть

Отправить

© 2005–2022 ООО «Драйв», свидетельство о регистрации СМИ №ФС77-69924   16+

Полная версия сайта

Мазда SKYACTIV Технология | Mazda USA

БОЛЬШЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ.

БОЛЬШЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ. БОЛЬШЕ УДОВОЛЬСТВИЯ.

Технология SkyActiv®

Когда важно вождение, превосходная топливная экономичность никогда не должна достигаться за счет производительности. Так что, конечно же, наши одержимые вождением инженеры нашли способ улучшить и то, и другое. Он называется SKYACTIV ® TECHNOLOGY 1 . Каждая деталь автомобиля спроектирована так, чтобы максимизировать динамику и эффективность движения: от конструкции кузова и технологии двигателя до шасси и трансмиссии. Предлагая впечатляющие рейтинги MPG, оцененные EPA. Без ущерба для производительности. ТЕХНОЛОГИЯ SKYACTIV — это лишь один из способов, с помощью которых Mazda делает вождение лучше.

Бензин Skyactiv®-g

Обычные двигатели внутреннего сгорания используют только около 30 процентов потенциальной энергии топлива. Поэтому Mazda разработала более умный двигатель. Бензиновые двигатели SKYACTIV ® -G объемом 2,0 и 2,5 л расширяют границы внутреннего сгорания и обеспечивают гораздо большую топливную экономичность. С более высокой степенью сжатия, чем у обычных двигателей. Проще говоря, двигатели SKYACTIV ® могут до чрезвычайной степени сжимать топливно-воздушную смесь в цилиндрах. Выжимание гораздо большего количества энергии из каждой капли топлива.

SKYACTIV

® -DRIVE 6-СТУПЕНЧАТАЯ АВТОМАТИЧЕСКАЯ

SKYACTIV ® -Drive 6-ступенчатая автоматическая коробка передач переключается плавно и быстро для стабильного ускорения. Усовершенствованный модуль управления обеспечивает точность, быстроту реагирования и эффективность.

SKYACTIV

® -MT, 6-СТУПЕНЧАТАЯ МКПП

SKYACTIV ® -MT 6-ступенчатая механическая коробка передач с короткоходной коробкой передач, созданная для водителей, любящих ощущение механической коробки передач, вдохновлена ​​легендарной Mazda MX-5 Miata. .

Платформа SKYACTIV ® , состоящая из кузова и шасси, находится в центре опыта вождения Mazda. Шасси достигает сразу двух, казалось бы, противоречивых целей: шустрости на малых скоростях и устойчивости на высоких скоростях. Каркас включает сверхвысокопрочную сталь в критических областях, что делает его легче, но жестче и прочнее.

В Mazda мы никогда не останавливаемся, когда речь идет о том, чтобы сделать наши автомобили лучшими в управлении в каждом классе. На самом деле, наши инженеры настолько одержимы достижением этой цели, что потратили восемь лет на разработку самой тонкой технологии для повышения производительности. Именно такой технологией является SKYACTIV-VEHICLE DYNAMICS с G-Vectoring Control. Он улучшает динамику автомобиля на чрезвычайно незначительном уровне. Не то, на что способен водитель, а то, что делает каждую поездку более приятной.

УЧИТЬ БОЛЬШЕ

Посмотреть модели

1

SKYACTIV является зарегистрированным товарным знаком Mazda Motor Corporation.

2

Рекомендуемая производителем розничная цена не включает налоги, право собственности, лицензионные сборы и сбор за пункт назначения в размере 1275 долларов США (Аляска — 1320 долларов США). Показанный автомобиль может стоить дороже. Фактическая дилерская цена будет отличаться. Для получения полной информации обратитесь к дилеру.

3

Рекомендуемая производителем розничная цена не включает налоги, право собственности, лицензионные сборы и сбор за пункт назначения в размере 1275 долларов США (Аляска — 1320 долларов США). Показанный автомобиль может стоить дороже. Фактическая дилерская цена будет отличаться. Для получения полной информации обратитесь к дилеру.

4

Рекомендуемая производителем розничная цена не включает налоги, право собственности, лицензионные сборы и сбор за пункт назначения в размере 1275 долларов США (Аляска — 1320 долларов США). Показанный автомобиль может стоить дороже. Фактическая дилерская цена будет отличаться. Для получения полной информации обратитесь к дилеру.

5

Рекомендуемая производителем розничная цена не включает налоги, право собственности, лицензионные сборы и сбор за пункт назначения в размере 1065 долларов США (Аляска — 1110 долларов США). Показанный автомобиль может стоить дороже. Фактическая дилерская цена будет отличаться. Для получения полной информации обратитесь к дилеру.

6

Рекомендуемая производителем розничная цена не включает налоги, право собственности, лицензионные сборы и сбор за пункт назначения в размере 1065 долларов США (Аляска — 1110 долларов США). Показанный автомобиль может стоить дороже. Фактическая дилерская цена будет отличаться. Для получения полной информации обратитесь к дилеру.

7

Рекомендуемая производителем розничная цена не включает налоги, право собственности, лицензионные сборы и сбор за пункт назначения в размере 1065 долларов США (Аляска — 1110 долларов США). Показанный автомобиль может стоить дороже. Фактическая дилерская цена будет отличаться. Для получения полной информации обратитесь к дилеру.

Что, черт возьми, такое Skyactiv?

Выбор редакции

Серьезно, что такое Skyactiv?

Возможно, вы уже слышали о знаменитой системе Mazda SKYACTIV в коммерческих объявлениях, от продавцов в дилерских центрах Mazda или даже от владельцев, рассказывающих о своей потрясающей новой Mazda. При этом имя Skyactiv становится очень популярным и получает широкое распространение.
Но что именно?

Мне стало ясно, что многие люди слышали о нем, но не знают, что он делает и какова его цель. Я спрашивал нескольких людей, некоторые из которых были автолюбителями и владельцами Mazda, как я, и они понятия не имеют. И до сих пор я ссылался на систему Skyactiv с цитатой Blades of Glory. «Никто не знает, что означает Skyactiv. Это провокационно, это заводит людей!»

977 КБ

Никто не знает, что означает Skyactiv, но это провокационно. Это заводит людей!

Итак, вопрос остается в силе: «Что на самом деле представляет собой эта технология Skyactiv?» Вы можете подумать, что название «SKYACTIV» имеет какое-то отношение к самолетам или новому плану тренировок вашего личного тренера, но уверяю вас, это не так. Если вы догадались, что SKYACTIV как-то связан с эффективностью двигателя, вы угадали! Но, по словам Mazda, эта технология имеет гораздо большее отношение, чем просто улучшение двигателя. Из-за этого я сразу же приступил к своим исследованиям и прочесал Интернет, чтобы разобраться в этой новой технологии. И благодаря моему местному дилеру Erin Mills Mazda я одолжил новую Mazda на один день, чтобы я мог испытать эту технологию на собственном опыте. Спасибо Эрин Миллс Мазда!

Основы Skyactiv

Вопреки распространенному мнению (в том числе и моим старым убеждениям) SKYACTIV — это не просто торговая марка, которую производитель приклеивает к автомобилю, чтобы придать ей привлекательность. (Также может быть, но поверьте мне, это еще не все!) Название SKYACTIV и технологии топливной экономичности на самом деле служат цели, делая автомобили Mazda максимально экономичными, что сегодня является большой тенденцией в автомобильной промышленности. Для тех, кто хочет знать, название «SKYACTIV» происходит от убеждения, что «небо — это предел». Типа сырный а? Но поверьте мне, Mazda действительно выложилась по полной, внедряя все эти технологии в свои автомобили. И SKYACTIV не ограничивается только двигателем, как многие считают. Миссия Mazda с этой технологией Skyactiv заключалась не только в том, чтобы сделать двигатель максимально эффективным, но и в том, чтобы сделать автомобиль как единое целое экономичной, экономичной машиной и попытаться отклониться от таких устройств, как принудительная индукция. и батареи, которые сделали бы транспортные средства дико дорогими. Он начинается с двигателя, но также распространяется на трансмиссию, платформу и шасси. Во время вождения новой Mazda 3 я также ощутил ее внутреннее оснащение автомобиля.

Двигатель

Двигатель является сердцем любого автомобиля и, возможно, самым важным. Это также основное направление технологий SKYACTIV. Mazda внесла множество изменений в свои двигатели, чтобы сделать их максимально экономичными. Они в основном делают свои двигатели экономичными, повышая степень сжатия и подбирая детали, чтобы сделать это возможным. Большинство двигателей Skyactiv в настоящее время имеют степень сжатия 13:1. Это один из самых высоких показателей, который вы увидите на любой автомобильной стоянке, и Mazda способна сделать это благодаря таким деталям, как:

«Низкопрофильные, куполообразные головки цилиндров»: я не инженер, совсем не такой, поэтому я не буду задавать вопросы или спрашивать о последствиях изменения формы головок цилиндров для повышения степени сжатия. Mazda и другие исследователи заявляют, что эти переработанные головки цилиндров также имеют углубления в верхней части, что позволяет получить более богатую смесь и, следовательно, использовать больше энергии топлива.

Выпускной коллектор: Mazda оснащает все бензиновые двигатели класса SKYACTIV-G выпускным коллектором 4-2-1. Коллектор направлен на повышение эффективности за счет разделения давлений, создаваемых отдельными цилиндрами. В целом это уменьшает интерференцию давления между цилиндрами и может увеличить скорость выпуска отработавших газов.

А волнение продолжается с передачей. (YAY! Trannies!)

Что касается коробки передач, Mazda в основном стремилась повысить общую эффективность автомобиля, сделав трансмиссию намного легче, чем в предыдущих моделях. Фактически, их новая трансмиссия, подключенная к системе полного привода, на целых 40 кг легче, чем у предыдущих моделей.

Mazda также намеревалась сделать свои автоматические коробки передач более отзывчивыми и плавными. Когда я ездил на новой Мазде 3, я действительно заметил это. Мало того, что Mazda получила правильное ручное переключение передач вверх-вниз, что имитирует секвентальную коробку передач (Mercedes, сделайте заметки). Реакция педали на месте, переключения передач быстрые; а переключение на пониженную передачу, которое может быть очень резким, более плавное, чем у младенца в Mazda.

Да ладно Мерседес.. Правда? Кто подумал, что это хорошая идея?

Кузов и шасси

Более легкие материалы означают меньшую массу. Это уменьшение массы означает меньшую работу двигателя, а это означает, что для разгона автомобиля и достижения крейсерской скорости требуется меньше топлива.
Mazda использовала комбинацию стали и алюминия для изготовления кузовов своих автомобилей. Сталь для жесткости, Алюминий для снижения веса, бро.

Mazda также сосредоточилась на внешнем виде кузова автомобиля, создав аэродинамический корпус, который уменьшит сопротивление ветра на транспортном средстве, и для поддержания скорости автомобилю потребуется меньше топлива. Честно говоря, при движении по шоссе не так много шума ветра или даже шума шин, единственными шумами, которые я заметил, были звуки других машин. К сожалению, я и многие другие находят внешний вид довольно уродливым. Передняя часть просто не имеет того же смайлика, к которому я привык от старых Mazda. Эй, внешний вид может быть не очень хорош, но пока он аэродинамический, все в порядке, верно? Хм.. аэродинамический и уродливый? Где мы это уже слышали?

Это делает Mazda 3 Bugatti Veyron 🙂

Интерьер и оборудование

Помните, как я говорил, что снаружи она уродлива? Что ж, Mazda 3 действительно компенсирует это внутри, я действительно влюбился в интерьер этой машины. Сиденья такие удобные, несмотря на то, что они тканевые, все органы управления находятся именно там, где и должны быть. Он поставляется со всем оборудованием, которое вам когда-либо понадобится; но я чувствовал, что в дизайне интерьера этого автомобиля была легкая простота и минимализм. За рулем современных автомобилей я привык к тому, что меня окружают кнопки и переключатели, которые выполняют множество функций и… вещей…. В Mazda не было ненужных кнопок, каждая кнопка и переключатель служили основной цели и делали все системы очень простыми в использовании.

Я думаю, что Mazda была немного вдохновлена ​​​​основателем Toyota: Kiichiro Toyoda. Г-н Тойода намеревался производить автомобили, используя теорию устранения излишков и минимизации отходов в транспортных средствах, что делает транспортные средства в целом более эффективными. Простота использования и минималистский подход, устраняющий все лишнее, приводят к меньшим трудностям и большей эффективности, что Mazda намеревалась сделать с этими технологиями Skyactiv.

Газотурбинный двигатель самолета: Газотурбинный двигатель самолета. Фото. Строение. Характеристики.

Газотурбинный двигатель самолета. Фото. Строение. Характеристики.

 

 

На сегодняшний день, авиация практически на 100% состоит из машин, которые используют газотурбинный тип силовой установки. Иначе говоря – газотурбинные двигатели. Однако, несмотря на всю возрастающую популярность авиаперелетов сейчас, мало кто знает каким образом работает тот жужжащий и свистящий контейнер, который висит под крылом того или иного авиалайнера.

 

Принцип работы газотурбинного двигателя.

 

Газотурбинный двигатель, как и поршневой двигатель на любом автомобиле, относится к двигателям внутреннего сгорания. Они оба преобразуют химическую энергию топлива в тепловую, путем сжигания, а после — в полезную, механическую. Однако то, как это происходит, несколько отличается. В обоих двигателях происходит 4 основных процесса – это: забор, сжатие, расширение, выхлоп. Т.е. в любом случае в двигатель сначала входит воздух (с атмосферы) и топливо (из баков), далее воздух сжимается и в него впрыскивается топливо, после чего смесь воспламеняется, из-за чего значительно расширяется, и в итоге выбрасывается в атмосферу. Из всех этих действий выдает энергию лишь расширение, все остальные необходимы для обеспечения этого действия.

А теперь в чем разница. В газотурбинных двигателях все эти процессы происходят постоянно и одновременно, но в разных частях двигателя, а в поршневом – в одном месте, но в разный момент времени и по очереди. К тому же, чем более сжат воздух, тем большую энергию можно получить при сгорании, а на сегодняшний день степень сжатия газотурбинных двигателей уже достигла 35-40:1, т.е. в процессе прохода через двигатель воздух уменьшается в объеме, а соответственно увеличивает свое давление в 35-40 раз. Для сравнения в поршневых двигателях этот показатель не превышает 8-9:1, в самых современных и совершенных образцах. Соответственно имея равный вес и размеры газотурбинный двигатель гораздо более мощный, да и коэффициент полезного действия у него выше. Именно этим и обусловлено такое широкое применения газотурбинных двигателей в авиации в наши дни.

 

А теперь подробней о конструкции. Четыре вышеперечисленных процесса происходят в двигателе, который изображен на упрощенной схеме под номерами:

  • забор воздуха – 1 (воздухозаборник)
  • сжатие – 2 (компрессор)
  • смешивание и воспламенение – 3 (камера сгорания)
  •  выхлоп – 5 (выхлопное сопло)
  • Загадочная секция под номером 4 называется турбиной. Это неотъемлемая часть любого газотурбинного двигателя, ее предназначение – получение энергии от газов, которые выходят после камеры сгорания на огромных скоростях, и находится она на одном валу с компрессором (2), который и приводит в действие.

 

Таким образом получается замкнутый цикл. Воздух входит в двигатель, сжимается, смешивается с горючим, воспламеняется, направляется на лопатки турбины, которые снимают до 80% мощности газов для вращения компрессора, все что осталось и обуславливает итоговую мощность двигателя, которая может быть использована разными способами.

В зависимости от способа дальнейшего использования этой энергии газотурбинные двигатели подразделяются на:

  • турбореактивные
  • турбовинтовые
  • турбовентиляторные
  • турбовальные

 

Двигатель, изображенный на схеме выше, является турбореактивным. Можно сказать «чистым» газотурбинным, ведь газы после прохождения турбины, которая вращает компрессор, выходят из двигателя через выхлопное сопло на огромной скорости и таким образом толкают самолет вперед. Такие двигатели сейчас используются в основном на высокоскоростных боевых самолетах.

Турбовинтовые двигатели отличаются от турбореактивных тем, что имеют дополнительную секцию турбины, которая еще называется турбиной низкого давления, состоящую из одного или нескольких рядов лопаток, которые отбирают оставшуюся после турбины компрессора энергию у газов и таким образом вращает воздушный винт, который может находится как спереди так и сзади двигателя. После второй секции турбины, отработанные газы выходят фактически уже самотеком, не имея практически никакой энергии, поэтому для их вывода используются просто выхлопные трубы. Подобные двигатели используются на низкоскоростных, маловысотных самолетах.

Турбовентиляторные двигатели имеют схожую схему с турбовинтовыми, только вторая секция турбины отбирает не всю энергию у выходящих газов, поэтому такие двигатели также имеют выхлопное сопло. Но основное отличие состоит в том, что турбина низкого давления приводит в действия вентилятор, который закрыт в кожух. Потому такой двигатель еще называется двуконтурным, ведь воздух проходит через внутренний контур (сам двигатель) и внешний, который необходим лишь для направления воздушной струи, которая толкает двигатель вперед. Потому они и имеют довольно «пухлую» форму. Именно такие двигатели применяются на большинстве современных авиалайнеров, поскольку являются наиболее экономичными на скоростях, приближающихся к скорости звука и эффективными при полетах на высотах выше 7000-8000м и вплоть до 12000-13000м.

Турбовальные двигатели практически идентичны по конструкции с турбовинтовыми, за исключением того, что вал, который соединен с турбиной низкого давления, выходит из двигателя и может приводить в действие абсолютно что угодно. Такие двигатели используются в вертолетах, где два-три двигателя приводят в действие единственный несущий винт и компенсирующий хвостовой пропеллер. Подобные силовые установки сейчас имеют даже танки – Т-80 и американский «Абрамс». 

 

Газотурбинные двигатели имеют классификацию также по другим признакам:

  • по типу входного устройства (регулируемое, нерегулируемое)
  •  по типу компрессора (осевой, центробежный, осецентробежный)
  • по типу воздушно-газового тракта (прямоточный, петлевой)
  • по типу турбин (число ступеней, число роторов и др.)
  • по типу реактивного сопла (регулируемое, нерегулируемое) и др.

 

Турбореактивный двигатель с осевым компрессором получил широкое применение. При работающем двигателе идет непрерывный процесс. Воздух проходит через диффузор, притормаживается и попадает в компрессор. Затем он поступает в камеру сгорания. В камеру через форсунки подается также топливо, смесь сжигается, продукты сгорания перемещаются через турбину. Продукты сгорания в лопатках турбины расширяются и приводят ее во вращение. Далее газы из турбины с уменьшенным давлением поступают в реактивное сопло и с огромной скоростью вырываются наружу, создавая тягу. Максимальная температура имеет место и на воде камеры сгорания.

Компрессор и турбина расположены на одном валу. Для охлаждения продуктов сгорания подается холодный воздух. В современных реактивных двигателях рабочая температура может превышать температуру плавления сплавов рабочих лопаток примерно на 1000 °С. Система охлаждения деталей турбины и выбор жаропрочных и жаростойких деталей двигателя — одни из главных проблем при конструировании реактивных двигателей всех типов, в том числе и турбореактивных.

Особенностью турбореактивных двигателей с центробежным компрессором является конструкция компрессоров. Принцип работы подобных двигателей аналогичен двигателям с осевым компрессором.

 

 

Газотурбинный двигатель. Видео.

 

Полезные статьи по теме.

  • Сбор и обработка информации в системах газотурбинных двигателей 
  • Разработка ГТД, история
  • Надежность САУ и ГТД
  • Методы управления ГТД
  • Управление на режимах работы ГТД
  • Характеристика запаса ГДУ ВЗ
  • Инвариантная система управления ГТД
  • Выбор характеристик канала ГТД
  • Регулирование температуры газа в ГТД
  • Устойчивость и динамическая точность устройства ГТД
  • Повышение надежности ГТД
  • Формирование управляющих сигналов ГТД
  • Этап конструирования ГТД современность
  • Двухканальное построение цифровых систем ГТД
  • Гидромеханические регуляторы ГТД
  • Регулятор частоты вращения ГТД
  • Системы управления на элементах струйной техники ГТД
  • Струйный регулятор компрессора ГТД
  • Что СТП должна обеспечивать (ГТД)
  • Центробежные насосы (ГТД)
  • Топливопитание двигателя с ФКС
  • Производительность НВД
  • Качество топлива в СТП
  • Системы ГТД для «электрического» самолета
  • «Электрический» ГТД
  • Функции САУ ЭГТД
  • Методы обеспечения надежности электроприводной СТП
  • Подача масла (Газотурбинный двигатель)
  • Системы управления ТРДЦ.  Надежность САУ
  • Системы управления ТРДЦФ
  • Каналы регулирования в ГТД
  • Шестеренный насос НВД
  • Варианты построения САУ
  • Системы управления вертолетными двигателями
  • Функции современных САУ ТВГТД
  • Системы управления ВГТД
  • Двухвальный ВГТД
  • Вспомогательный ГТД
  • Системы управления сверхзвуковыми воздухозаборниками
  • Перемещение клина СВЗ
  • Системы защиты двигателя от помпажа
  • Математическое моделирование газотурбинного двигателя
  • Динамическая поузловая математическая модель двигателя
  • Проведение стендовых испытаний ГТД
  • Характеристики топливной системы ГТД. Регуляторы двигателя.
  • Испытания САУ на двигательных стендах
  • Проверка выполнения функций САУ
  • Испытания электронных регуляторов САУ ГТД
  • Испытания электронных систем ГТД
  • Воздействие влажности на ГТД
  • Частотные входы у ГТД
  • Метрологические характеристики ИК

 

Ещё узлы и агрегаты

 

газотурбинный двигатель Авиация России

Метка: газотурбинный двигатель

Фото: © MTU Aero Engines Компания MTU Aero Engines (Мюнхен) работает над концепцией газотурбинной силовой установки с водяным охлаждением, которая по своим параметрам выбросов в атмосферу приближается к климатически нейтральной. Об этом сообщает издание FlightGlobal.com Турбовентиляторный двигатель с водяным охлаждением […]

Подробнее

Aviareview — переводы зарубежных СМИ / Авиадвигатели / Новости авиации

Фото: © ЦИАМ В Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) проводятся исследования и прорабатываются технологии перспективных малоразмерных газотурбинных двигателей (МГТД) и авиационных поршневых двигателей (АПД) в обеспечение создания серийных моторов для легких самолетов, вертолетов и БЛА гражданского назначения. […]

Подробнее

Авиадвигатели / Новости авиации

3D-модель газотурбинного двигателя. Фото: © Mike James / mikejamesmedia.com Специалисты «ОДК-Сатурн» разработали технологию нанесения термобарьерных покрытий для защиты деталей наземных и морских газотурбинных двигателей от негативных влияний высокотемпературной солевой коррозии и окисления. Новое решение позволяет увеличить коэффициент полезного действия и […]

Подробнее

Авиадвигатели / Новости авиации / Технологии

Фото: Shuterstock Широкое использование цифровых двойников позволяет предприятиям Объединённой двигателестроительной корпорации на 40% сократить инвестиции в производство и значительно ускорить разработку новых продуктов. Чтобы конкурировать на рынке, необходимо показывать преимущество в скорости разработки и качестве выпускаемой продукции. Сегодня один из […]

Подробнее

Авиадвигатели / Новости авиации / Технологии

В Татарстане на базе авиационного центра «Казанбаш» впервые в России прошли летные испытания газотурбинного двигателя МГТД-20, изготовленного методом 3D-печати, сообщили в пресс-службе Фонда перспективных исследований (ФПИ). Силовая установка с тягой 22 кгс разработана в рамках совместного проекта ФПИ и ФГУП […]

Подробнее

Авиадвигатели / Авиация XXI века / Актуальные темы / Новости авиации / Технологии

На базе рыбинского предприятия «ОДК-Сатурн» открыт крупнейший в России центр по изготовлению лопаток турбин для авиационных, морских и промышленных двигателей. Инновационное производство позволит ежегодно выпускать компоненты для более чем 2 тысяч авиадвигателей – российских и зарубежных. Объем инвестиций в проект […]

Подробнее

Авиадвигатели / Новости авиации / Технологии

В середине 50-х годов прошлого века ЦИАМ совместно с ЦАГИ выступил с инициативой применения в качестве топлива в авиационных двигателях водорода. Преимущества замены керосина на водород основывались на показателях обеспечения дальности полёта и экологических характеристик. Практический опыт использования водорода в […]

Подробнее

Авиадвигатели / Вертолёты / История авиации

Типы и конструкция авиационных газотурбинных двигателей

Конструкция газотурбинных двигателей

В поршневом двигателе функции впуска, сжатия, сгорания и выпуска выполняются в одной и той же камере сгорания. Следовательно, каждый из них должен иметь исключительную занятость камеры во время соответствующей части цикла сгорания. Существенной особенностью газотурбинного двигателя является то, что каждой функции посвящены отдельные разделы, и все функции выполняются одновременно без перерыва.

Типичный газовый турбинный двигатель состоит из:

  1. Входной запуск,
  2. Секция компрессора,
  3. Секция сгорания
  4. Секция турбины,
  5. выпускной секция
  6. и
  7. . запуск, смазка, подача топлива и вспомогательные функции, такие как защита от обледенения, охлаждение и наддув.

Основные компоненты всех газотурбинных двигателей в основном одинаковы; однако номенклатура составных частей различных двигателей, используемых в настоящее время, немного различается из-за различий в терминологии каждого производителя. Эти различия отражены в соответствующих руководствах по техническому обслуживанию. Одним из важнейших факторов, влияющих на конструктивные особенности любого газотурбинного двигателя, является тип компрессора или компрессоров, для которых предназначен двигатель.

Типы газотурбинных двигателей

Турбинные двигатели классифицируются по типу используемых в них компрессоров. Компрессоры бывают трех типов: центробежные, осевые и центробежно-осевые. Сжатие впускного воздуха достигается в центробежном двигателе за счет ускорения воздуха наружу перпендикулярно продольной оси машины. Осевой двигатель сжимает воздух за счет ряда вращающихся и неподвижных аэродинамических профилей, перемещающих воздух параллельно продольной оси. В конструкции с центробежно-осевым потоком используются оба типа компрессоров для достижения желаемой степени сжатия.

Путь, который проходит воздух через двигатель, и то, как вырабатывается мощность, определяют тип двигателя. Четыре типа газотурбинных двигателей используются для приведения в движение самолетов. Это турбореактивный, турбовентиляторный, турбовинтовой и турбовальный.

Турбореактивный двигатель

Термин «турбореактивный двигатель» использовался для описания любого газотурбинного двигателя, используемого в самолетах. По мере развития технологии газовых турбин эти другие типы двигателей были разработаны, чтобы заменить чисто турбореактивные двигатели. Турбореактивный двигатель был впервые разработан в Германии и Англии до Второй мировой войны и является самым простым из всех реактивных двигателей. У ТРД проблемы с шумом и расходом топлива в диапазоне скоростей, на которых летают авиалайнеры (0,8 Маха). Эти двигатели ограничены по дальности и выносливости и сегодня в основном используются в военной авиации.

Турбореактивный двигатель состоит из четырех секций: компрессора, камеры сгорания, турбинной секции и выхлопной. Секция компрессора пропускает входящий воздух с высокой скоростью в камеру сгорания. Камера сгорания содержит впускное отверстие для топлива и воспламенитель для сжигания. Расширяющийся воздух приводит в движение турбину, соединенную валом с компрессором, поддерживая работу двигателя. Ускоренные выхлопные газы двигателя обеспечивают тягу. Это основное применение сжатия воздуха, воспламенения топливно-воздушной смеси, производства энергии для автономной работы двигателя и выхлопа для движения. [Рисунок 1]

Рисунок 1. ТРД

Преимущества ТРД;

  • Относительно простая конструкция
  • Возможность очень высоких скоростей
  • Занимает мало места

Недостатки ТРД;

  • Высокий расход топлива
  • Громкий
  • Плохая производительность на малых скоростях
  • Ограниченная дальность и выносливость

Турбореактивный двигатель

Турбовентиляторный двигатель был разработан, чтобы объединить некоторые из лучших характеристик турбореактивного и турбовинтового двигателей. [Рисунок 2] Турбовентиляторные двигатели предназначены для создания дополнительной тяги за счет отклонения вторичного воздушного потока вокруг камеры сгорания.

Рис. 2. Турбореактивный двигатель

Итак, почти все авиалайнеры используют турбовентиляторный двигатель. Он был разработан для вращения большого вентилятора или набора вентиляторов в передней части двигателя и обеспечивает около 80 процентов тяги двигателя. Этот двигатель был тише и имел лучший расход топлива в этом диапазоне оборотов. Турбовентиляторные двигатели имеют более одного вала в двигателе; многие из них двухвальные двигатели. Это означает, что есть компрессор и турбина, которая его приводит в движение, и еще один компрессор и турбина, которые его приводят. В этих двигателях с двумя валами используются два золотника (золотник — это компрессор, а вал и турбины — это привод этого компрессора). В двухзолотниковом двигателе есть золотник высокого давления и золотник низкого давления. Золотник низкого давления обычно содержит вентилятор (вентиляторы) и ступени турбины, необходимые для их привода. Золотник высокого давления представляет собой компрессор высокого давления, вал и турбины. Эта катушка составляет ядро ​​​​двигателя, и здесь находится секция сгорания. Золотник высокого давления также называют газогенератором, поскольку он содержит секцию сгорания.

Турбовентиляторные двигатели могут быть с малой двухконтурностью или с высокой степенью двухконтурности. Количество воздуха, проходящего через сердцевину двигателя, определяет степень двухконтурности. Как видно на рисунке, воздух, обычно приводимый в движение вентилятором, не проходит через внутреннее рабочее ядро ​​двигателя. Величина воздушного потока в фунтах/сек от байпаса вентилятора до основного потока двигателя является коэффициентом байпаса.

Некоторые турбовентиляторные двигатели с малой двухконтурностью используются в диапазонах скоростей свыше 0,8 Маха (военные самолеты). В этих двигателях используются форсажные камеры или форсажные камеры для увеличения тяги. Добавляя больше топливных форсунок и держатель пламени в выхлопную систему, можно распылять и сжигать дополнительное топливо, что может дать значительное увеличение тяги на короткие промежутки времени.

В турбовентиляторных двигателях используются две разные конструкции выхлопных патрубков. Воздух, выходящий из вентилятора, может быть направлен за борт через отдельное сопло вентилятора [Рисунок 2] или может быть направлен вдоль внешнего корпуса базового двигателя для выпуска через смешанное сопло (выхлоп ядра и вентилятора вместе). Вентиляторный воздух либо смешивается с отработавшими газами перед выбросом (смесительное или общее сопло), либо поступает непосредственно в атмосферу без предварительного смешения (раздельное сопло). Турбореактивные двигатели являются наиболее широко используемыми газотурбинными двигателями для воздушных транспортных самолетов. ТРДД представляет собой компромисс между хорошей эксплуатационной эффективностью и высокой тягой турбовинтового двигателя и высокой скоростью и высотностью турбореактивного двигателя.

Преимущества ТРДД;

  • Топливная экономичность
  • Тише турбореактивных двигателей
  • Выглядят потрясающе

Недостатки ТРДД;

  • Тяжелее турбореактивных двигателей
  • Лобовая площадь больше, чем у турбореактивных двигателей
  • Неэффективность на очень больших высотах

Турбовинтовой двигатель

Между 1939 и 1942 годами венгерский конструктор Gyorgy Jendy Jendy разработал первый турбодвигатель. Однако эта конструкция не была реализована в реальном самолете до тех пор, пока Rolls Royce не переоборудовал Derwint II в RB50 Trent, который поднялся в воздух 20 сентября 1919 года.45 как первый турбовинтовой реактивный двигатель.

Турбовинтовой (ТРД) двигатель представляет собой комбинацию газотурбинного двигателя, редуктора и воздушного винта. [Рисунок 3] Турбовинтовой двигатель — это в основном газотурбинный двигатель, который имеет компрессор, камеру (камеры) сгорания, турбину и выхлопное сопло (газогенератор), все из которых работают так же, как и любой другой газовый двигатель. Однако разница в том, что турбина турбовинтового двигателя обычно имеет дополнительные ступени для извлечения энергии для привода воздушного винта. Помимо работы компрессора и вспомогательного оборудования, турбовинтовая турбина передает увеличенную мощность вперед через вал и зубчатую передачу для привода гребного винта. Повышенная мощность создается выхлопными газами, проходящими через дополнительные ступени турбины.

Рис. 3. Турбовинтовой двигатель PT6

Турбовинтовой двигатель представляет собой газотурбинный двигатель, приводящий в движение воздушный винт. Выхлопные газы приводят в действие силовую турбину, соединенную валом, который приводит в движение узел редуктора. Понижающая передача необходима в турбовинтовых двигателях, потому что оптимальные характеристики воздушного винта достигаются на гораздо более низких скоростях, чем рабочие обороты двигателя. Турбовинтовые двигатели представляют собой компромисс между турбореактивными двигателями и поршневыми силовыми установками. Турбовинтовые двигатели наиболее эффективны на скорости от 250 до 400 миль в час и на высоте от 18 000 до 30 000 футов. Они также хорошо работают на низких скоростях полета, необходимых для взлета и посадки, и экономят топливо. Минимальный удельный расход топлива турбовинтового двигателя обычно достигается в диапазоне высот от 25 000 футов до тропопаузы. Приблизительно 80–85 % энергии, развиваемой газотурбинным двигателем, используется для привода гребного винта. Остальная часть доступной энергии выходит из выхлопа в виде тяги. Если сложить мощность, развиваемую валом двигателя, и мощность выходной тяги, то получится эквивалентная мощность на валу. [Рисунок 4]

Рис. 4. Турбовинтовой двигатель

В некоторых двигателях используется мультироторная турбина с соосными валами для независимого привода компрессора и воздушного винта. Хотя на этой иллюстрации используются три турбины, целых пять ступеней турбины используются для приведения в действие двух элементов ротора, воздушного винта и вспомогательного оборудования.

Выхлопные газы также способствуют выходной мощности двигателя за счет создания тяги, хотя количество энергии, доступной для тяги, значительно снижается. Используются два основных типа турбовинтовых двигателей: фиксированная турбина и свободная турбина. Неподвижная турбина имеет механическую связь от газогенератора (ГТД) к редуктору и гребному винту. Свободная турбина имеет только воздушную связь от газогенератора к силовым турбинам. Механической связи от воздушного винта к газотурбинному двигателю (газогенератору) нет.

Поскольку основные компоненты обычных газотурбинных и турбовинтовых двигателей незначительно отличаются только конструктивными особенностями, должно быть довольно просто применить полученные знания об основах газовой турбины к турбовинтовым двигателям.

Типовой турбовинтовой двигатель можно разбить на следующие узлы:

  1. Блок силовой части — содержит обычные основные компоненты газотурбинного двигателя (т. е. компрессор, камеру сгорания, турбину и выхлопные секции).
  2. Редуктор или редуктор в сборе — содержит секции, уникальные для турбовинтовых конфигураций.
  3. Узел измерителя крутящего момента — передает крутящий момент от двигателя к коробке передач редуктора.
  4. Корпус привода вспомогательных агрегатов в сборе — установлен на нижней части корпуса воздухозаборника компрессора. Он включает в себя необходимые зубчатые передачи для приведения в движение всех вспомогательных агрегатов силовой секции с их правильными оборотами в зависимости от оборотов двигателя.

У каждой системы есть свои преимущества и недостатки, при этом используемая система обычно определяется корпусом самолета.

Преимущества турбовинтового двигателя;

  • Очень экономичный
  • Наиболее эффективный на средней скорости 250-400 узлов
  • Наиболее эффективный на средней высоте 18 000-30 000 футов

Недостатки турбовинтового двигателя;

  • Ограниченная скорость полета вперед
  • Системы передач тяжелые и могут сломаться

Турбовальный двигатель

Четвертый распространенный тип реактивного двигателя — турбовальный. [Рисунок 5] Он передает мощность на вал, который приводит в движение что-то другое, кроме гребного винта. Самая большая разница между турбореактивным и турбовальным двигателем заключается в том, что в турбовальном двигателе большая часть энергии, вырабатываемой расширяющимися газами, используется для привода турбины, а не для создания тяги. Многие вертолеты используют турбовальный газотурбинный двигатель. Кроме того, турбовальные двигатели широко используются в качестве вспомогательных силовых установок на больших самолетах. Первый турбовальный двигатель был построен французской фирмой Turbomeca в 1919 г.49.

Рисунок 5. Турбовальный двигатель бортовая вспомогательная силовая установка (ВСУ). ВСУ используется на самолетах с турбинными двигателями для обеспечения электроэнергией и отбора воздуха на земле, а также в качестве резервного генератора в полете. Турбовальные двигатели могут быть самых разных стилей, форм и диапазонов мощности.

Преимущества турбовального двигателя;

  • Гораздо более высокое отношение мощности к весу, чем у поршневых двигателей
  • Обычно меньше, чем у поршневых двигателей

Недостатки турбовального двигателя;

  • LOUD
  • Руководитель, подключенные к валу, могут быть сложными и разрываться

Связанные посты

  • Авиационные двигатели
  • Общие требования
  • Диффузер
  • Gase Turbine Marbine Marbine и герметичные.0011
  • Принцип работы газотурбинного двигателя
  • Тяга
  • Характеристики газотурбинного двигателя

Газотурбинный двигатель | Британика

Заголовок

См. все медиа

Связанные темы:
удельная мощность
коптильня
пожарная турбина
газотурбинный двигатель открытого цикла
двигатель с регулируемым циклом

Просмотреть весь связанный контент →

газотурбинный двигатель , любой двигатель внутреннего сгорания, использующий газ в качестве рабочего тела, используемого для вращения турбины. Этот термин также обычно используется для описания полного двигателя внутреннего сгорания, состоящего как минимум из компрессора, камеры сгорания и турбины.

Общие характеристики

Полезную работу или тягу можно получить от газотурбинного двигателя. Он может приводить в действие генератор, насос или воздушный винт или, в случае чисто реактивного авиационного двигателя, развивать тягу за счет ускорения потока выхлопных газов турбины через сопло. Большое количество энергии может быть произведено таким двигателем, который при той же мощности намного меньше и легче, чем поршневой двигатель внутреннего сгорания. Поршневые двигатели зависят от движения поршня вверх и вниз, которое затем должно быть преобразовано во вращательное движение с помощью коленчатого вала, тогда как газовая турбина напрямую передает мощность вращения вала. Хотя концептуально газотурбинный двигатель представляет собой простое устройство, компоненты эффективной установки должны быть тщательно спроектированы и изготовлены из дорогостоящих материалов из-за высоких температур и напряжений, возникающих в процессе эксплуатации. Таким образом, установки газотурбинных двигателей обычно ограничиваются крупными установками, где они становятся рентабельными.

Циклы газотурбинного двигателя

Большинство газовых турбин работают по открытому циклу, в котором воздух забирается из атмосферы, сжимается в центробежном или осевом компрессоре и затем подается в камеру сгорания. Здесь топливо добавляется и сжигается при практически постоянном давлении с частью воздуха. Дополнительный сжатый воздух, который проходит вокруг секции горения, а затем смешивается с очень горячими дымовыми газами, требуется для поддержания достаточно низкой температуры на выходе из камеры сгорания (фактически на входе в турбину), чтобы турбина могла работать непрерывно. Если блок должен производить мощность на валу, продукты сгорания (в основном воздух) расширяются в турбине до атмосферного давления. Большая часть мощности турбины требуется для работы компрессора; только остаток доступен для подачи работы вала к генератору, насосу или другому устройству. В реактивном двигателе турбина спроектирована так, чтобы обеспечить мощность, достаточную для привода компрессора и вспомогательных устройств. Затем поток газа выходит из турбины при промежуточном давлении (выше местного атмосферного давления) и подается через сопло для создания тяги.

Сначала рассматривается идеализированный газотурбинный двигатель, работающий без потерь по этому простому циклу Брайтона. Если, например, воздух поступает в компрессор при температуре 15 ° C и атмосферном давлении и сжимается до одного мегапаскаля, он затем поглощает тепло от топлива при постоянном давлении до тех пор, пока температура не достигнет 1100 ° C перед расширением через турбину обратно в атмосферное. давление. Для этого идеализированного устройства потребуется мощность турбины 1,68 киловатта на каждый киловатт полезной мощности, при этом 0,68 киловатта потребляется для привода компрессора. Тепловой КПД агрегата (чистая произведенная работа, деленная на энергию, добавленную за счет топлива) составит 48 процентов.

Викторина «Британника»

Энергия и ископаемое топливо

От ископаемого топлива и солнечной энергии до электрических чудес Томаса Эдисона и Николы Теслы — мир живет за счет энергии. Используйте свои природные ресурсы и проверьте свои знания об энергии в этой викторине.

Фактическая производительность простого открытого цикла

Если для агрегата, работающего в пределах одного и того же давления и температуры, компрессор и турбина имеют КПД только 80 процентов (, т. е. , работа идеального компрессора равна 0,8-кратной фактической работе, а фактическая мощность турбины — 0,8-кратной фактической идеальный выход), ситуация резко меняется, даже если все остальные компоненты остаются идеальными. На каждый произведенный киловатт полезной мощности турбина теперь должна производить 2,71 киловатта, а работа компрессора становится равной 1,71 киловатта. Тепловой КПД падает до 25,9.процент. Это иллюстрирует важность высокоэффективных компрессоров и турбин. Исторически сложилось так, что разработка эффективных компрессоров была труднее, чем эффективные турбины, что задержало разработку газотурбинного двигателя. Современные агрегаты могут иметь КПД компрессора 86–88 процентов и КПД турбины 88–90 процентов при проектных условиях.

Эффективность и выходная мощность могут быть увеличены за счет повышения температуры на входе в турбину. Однако все материалы теряют прочность при очень высоких температурах, а поскольку лопатки турбин движутся с большими скоростями и подвергаются сильным центробежным нагрузкам, температура на входе в турбину выше 1100°C требует специального охлаждения лопаток. Можно показать, что для каждой максимальной температуры на входе в турбину существует оптимальная степень повышения давления. Современные авиационные ГТУ с охлаждением лопаток работают при температуре на входе в турбину выше 1370°С и степени повышения давления около 30:1.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Промежуточное охлаждение, подогрев и регенерация

В авиационных газотурбинных двигателях необходимо обращать внимание на массу и размер диаметра. Это не позволяет добавлять дополнительное оборудование для повышения производительности. Соответственно, двигатели коммерческих самолетов работают по идеализированному выше простому циклу Брайтона. Эти ограничения не распространяются на стационарные газовые турбины, в которые могут быть добавлены компоненты для повышения эффективности. Улучшения могут включать (1) снижение работы сжатия за счет промежуточного охлаждения, (2) увеличение мощности турбины за счет повторного нагрева после частичного расширения или (3) снижение расхода топлива за счет регенерации.

Первое усовершенствование предполагает сжатие воздуха при почти постоянной температуре. Хотя этого нельзя достичь на практике, это можно приблизить к промежуточному охлаждению (, т. е. , сжимая воздух в два или более этапа и охлаждая его водой между этапами до его исходной температуры).

Паровой двигатель своими руками для автомобиля: STEAM ENGINE 21 столетия. ПАРОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ СВОИМИ РУКАМИ

Рабочая модель самодельного реактивного двигателя своими руками

Я собираю модель, имитирующую настоящий реактивный мини двигатель, даже если мой вариант электрический. На самом деле всё просто и каждый может построить реактивный двигатель своими руками в домашних условиях.

То, как я спроектировал и построил самодельный реактивный двигатель — не лучший способ сделать это. Я могу представить миллион способов и схем, как создать лучшую модель, более реалистичную, более надежную и более простую в изготовлении. Но сейчас я собрал такую.

Основные части реактивного модельного двигателя:

  • Двигатель постоянного тока достаточно сильный и минимум на 12 вольт
  • Источник постоянного тока не менее 12 вольт (в зависимости от того, какой у вас двигатель постоянного тока).
  • Реостат, такой же какой продаётся для настройки яркости лампочек.
  • Коробка передач с маховиком, встречается во многих автомобильных игрушках. Лучше всего, если корпус редуктора сделан из металла, потому что пластик может плавиться на таких высоких скоростях.
  • Металлический лист, который можно разрезать, чтобы сделать лопасти вентилятора.
  • Амперметр или вольтметр.
  • Потенциометр примерно на 50К.
  • Катушка электромагнита из соленоида или любого другого источника.
  • 4 диода.
  • 2 или 4 постоянных магнита.
  • Картон, чтобы собрать корпус, похожий на корпус реактивного двигателя.
  • Наполнитель кузовов для авто, для создания экстерьера.
  • Жесткий провод, чтобы поддерживать все. Обычно я использую провода из дешевых вешалок. Они достаточно сильны и достаточно гибки, чтобы придать им нужную форму.
  • Клей. Для большинства деталей я предпочитаю горячий клей, но сейчас подойдёт практически любой клей.
  • Белая, серебряная и черная краска.

Как итог

Такое интересное развлекательное изделие как паровой двигатель можно легко сделать своими руками. Для этого нужно будет лишь лист металла, несколько деревянных брусков, досок, банка из-под оливок, спица, болты гайки, трубки и другие мелочи, а также необходимые инструменты. Качество вашего парового двигателя зависит от вас, если вы сделаете всё правильно, то он будет служить вам долгие годы.

Вопрос

напишите в комментариях, как считаете разумно ли делать паровой двигатель в 21-ом веке

Моторы Renault семейства К

K7M

— один из наиболее надежных и неприхотливых моторов с большим ресурсом. Его до сих пор устанавливают на самые простые комплектации автомобилей Renault Logan и Sandero. Небольшой рабочий объем в 1,6 л, восьмиклапанная конструкция и крайне невысокая форсировка — мощность 82–87 л.с., обеспечили ему ресурс до 400 000 км и иногда даже более этого. Блок цилиндров чугунный, несклонная к масложору конструкция поршневой группы. Хорошая стойкость к небольшому перегреву. При использовании качественных расходных материалов, своевременной установке хороших комплектующих типа ремня ГРМ с роликами, насоса охлаждающей жидкости и своевременной регулировке клапанов мотор показывает чудеса надежности.

Мотор требует минимального обслуживания благодаря гидрокомпенсаторам в приводе клапанов. Надежность агрегата почти не уступает маломощной 8-клапанной версии.

Принцип действия ДВС

На сегодняшний день существуют разные виды двигателей, но для моделизма чаще всего используются:

  • Поршневые двигатели дизельного типа.
  • Двигатели, зажигаемые путём накала или искры.

Дизельные двигатели отличаются от искровых или калильных тем, что в первых возгорание горючего происходит при сильном сжатии газа в процессе движения поршня в цилиндре. А последние два типа двигателей требуют для возгорания уже сжатой смеси дополнительной энергии, для чего необходимо заранее нагреть калильную свечу или произвести искровой разряд.

Поршневые двигатели могут быть только двухтактными. Двигатели, которые зажигаются путём накала или искры, бывают и двухтактные, и четырехтактные.

Двухтактные двигатели осуществляют любой рабочий процесс в два такта, выполняемые за 1 оборот коленвала.

В первом такте осуществляется «всасывание-сжатие»: когда коленчатый вал вращается, поршень перемещается снизу вверх. В процессе его движения топливная смесь всасывается через золотник в картер, и в то же время в цилиндре сжимается предыдущая порция горючего.

Перед тем как завершается первый такт, в цилиндре воспламеняется горючая смесь, в результате чего значительно увеличивается давление в камере сгорания, которое способствует движению поршня вверх и вниз.

Во втором такте — «рабочем ходе-продувке» сгорающее топливо расширяется, что способствует развитию механической мощности, а свежая порция топлива, засосанная в цилиндр во время первого такта, сжимается.

После того, как поршень проходит около половины пути вниз, газы, образованные во время сгорания топлива, выталкиваются из цилиндра через специально открывающееся окно. А после того, как открывается перепускное окно, сжатое в картере горючее поступает в цилиндр, и тем самым вытесняет из него оставшиеся отработанные газы, то есть, происходит продувка.

Проведение якорной обмотки

Для обмотки якоря электродвигателя требуется провод из меди с большим сечением. Применяется вариант с проводом не изолированным с прямоугольным сечением и изолированным, где сечение круглое.

В первом случае провод предназначен для мощностных стартеров с возможностью токовой проводимости от шестисот и более Ампер.

  • Провод с изоляцией используют при обмотке стартеров с низкой мощностью.
  • Обмотка одновитковая, состоящая из определенного числа проводников.
  • В сердечнике они проложены петлями. Одна петля – один виток. Бандаж с обеих сторон выходов за пределы сердечника фиксирует части обмотки.

Простейший тепловой двигатель в домашних условиях

Возможно, кто-то из вас уже был свидетелем этого необычного явления – горячая электроплита и выставленный на неё чайник или кастрюля, наполненные холодной водой образуют простейший тепловой двигатель. Можно сразу заметить, что емкость сразу совершает колебательные движения с нарастающей частотой, а иногда и амплитудой. Это не тот случай, когда кастрюля трясётся, потому что вода кипит. Наоборот, чем вода холоднее, тем эффект выражается сильнее. Иначе говоря, у нас получился примитивный тепловой двигатель колебательного типа. В конце публикации видео И. Белецкого с демонстрацией опыта.

Honda R20A

В японском автопроме особняком стоит фирма Honda. Начав производство автомобилей, уже имея большой мотоциклетный опыт, инженеры зачастую применяли нестандартные решения. Чего только стоят моторы девяностых годов, которые при рабочем объеме 1,6 л развивали 160 и более лошадиных сил. Такая форсировка достигалась благодаря весьма высоким оборотам — более 7000.

Мы рассмотрим гораздо более приземленный 2-литровый бензиновый безнаддувный двигатель R20A

. Он изготавливается японским концерном с 2006 г. и устанавливается на автомобили Civic, Accord и на кроссовер CR-V. Несмотря на то, что двигатель целиком «алюминиевый» и имеет довольно высокую мощность (до 155 л.с), его ресурс часто превышает 300 000 км. Это двигатель с одним распределительным валом, который приводит цепь. За регулировку фаз отвечает система i-VTEC. Очень кратко: такая система в нужные моменты «подключает» кулачки распределительного вала с разными профилями. Это обеспечивает оптимальное наполнение цилиндров в широком диапазоне частот вращения и нагрузок. Правда, система не содержит гидрокомпенсаторов: приходится не реже одного раза в 80 000 км регулировать зазоры в клапанах.

Зачем нужен плавный пуск

Плавный пуск электродвигателя дает возможность по снижению ощутимых недостатков электромашин.

Кроме того:

  • Снижаются ремонтные затраты, так как любой пусковой ток всегда перегревает обмотку, тем самым снижая общий ресурс эксплуатационного срока для машины;
  • Рывки практически отсутствуют, что хорошо сказывается на уменьшении износа шестеренок в передаточных механизмах, а также возможности гидроудара в сети при подаче жидкости;
  • В большой степени снижается потребление электрической энергии, так как проводимый прямой запуск, требует немалое количество электрической энергии. Надо знать, что возможность просадок напряжения в случаях с ограничением мощности в сети, могут негативно сказаться на каждое из подключенных устройств;
  • Общий расход на коммутационное оборудование существенно снижается. Технические электрические устройства для привода с асинхронным принципом действия выбираются с достаточным запасом по мощности. Наличие плавного спуска делает возможным проведение подключения более бюджетных аппаратов по защите и коммутации.

Наличие разгона после проведения плавного старта способствует в существенном расширении прикладной сферы деятельности электрических двигателей асинхронного типа.

Современные паровые двигатели — Лада мастер

Современный мир заставляет многих изобретателей снова возвращаться к идее применения паровой установки в средствах, предназначенных для перемещения. В машинах есть возможность использовать несколько вариантов силовых агрегатов, работающих на пару.

Содержание:

  1. Поршневой мотор
  2. Принцип работы
  3. Правила эксплуатации автомобилей с паровым двигателем
  4. Преимущества машины

Поршневой мотор

Современные паровые двигатели можно распределить на несколько групп:

  • с парогенераторным устройством прямоточного типа и обогревом факелом;
  • с образованием пара внутри цилиндров при факельном подогреве;
  • с аккумуляторными батареями теплового типа;
  • комбинированного вида.

Конструктивно установка включает в себя:

  • пусковое устройство;
  • силовой блок двухцилиндровый;
  • парогенератор в специальном контейнере, снабженный змеевиком.

Принцип работы

Процесс происходит следующим образом. После включения зажигания начинает поступать питание от аккумуляторной электробатареи трех двигателей. От первого в работу приводится воздуходувка, прокачивающая воздушные массы по радиатору и передающая их по воздушным каналам в смесительное устройство с горелкой.

Одновременно с этим очередной электромотор активирует насос перекачки топлива, подающий конденсатные массы из бачка по змеевидному устройству подогревательного элемента в корпусную часть отделителя воды и подогреватель, находящийся в экономайзере, в паровой генератор.
До начала запуска пару нет возможности пройти к цилиндрам, так как путь ему перекрывают клапан дросселя или золотник, которые приводятся в управление кулисной механикой. Поворачивая ручки в сторону, необходимую для передвижения, и приоткрывая клапан, механик приводит в работу паровой механизм.
Отработанные пары по единому коллектору поступают на распределительный кран, в котором разделяются на пару неодинаковых долей. Меньшая по объему часть попадает в сопло смесительной горелки, перемешивается с воздушной массой, воспламеняется от свечи. Появившееся пламя начинает подогревать контейнер. После этого продукт сгорания переходит в водоотделитель, происходит конденсирование влаги, стекающей в специальный бак для воды. Оставшийся газ уходит наружу.

Вторая часть пара, большая по объему, по крану-распределителю переходит в турбину, приводящую во вращение роторное устройство электрического генератора. Далее пары проходят в сопловую часть конденсатора, потом – в радиатор, в котором охлаждаются, передавая тепловую энергию воздуху, и попадают в водяную емкость.

Правила эксплуатации автомобилей с паровым двигателем

Паровая установка может напрямую соединяться с приводным устройством трансмиссии машины, и с началом ее работы машина приходит в движение. Но с целью повышения кпд специалисты рекомендуют использовать механику сцепления. Это удобно при буксировочных работах и разных проверочных действиях.

В процессе движения механик, учитывая обстановку, может изменить скорость, манипулируя мощностью парового поршня. Это можно выполнить, дросселируя пар клапаном, или изменять подачу пара кулисным устройством. На практике лучше использовать первый вариант, так как действия напоминают работу педалью газа, но более экономичный способ – задействование кулисного механизма.

Для непродолжительных остановок водитель притормаживает и кулисой останавливает работу агрегата. Для длительной стоянки отключается электрическая схема, обесточивающая воздуходувку и топливный насос.

Преимущества машины

Аппарат отличается способностью работать практически без ограничений, возможны перегрузки, имеется большой диапазон регулировки мощностных показателей. Следует добавить, что во время любой остановки паровой двигатель перестает работать, чего нельзя сказать про мотор.

В конструкции нет необходимости устанавливать коробку переключения скоростей, страртерное устройство, фильтр для очистки воздуха, карбюратор, турбонаддув. Кроме этого, система зажигания в упрощенном варианте, свеча только одна.

В завершении можно добавить, что производство таких машин и их эксплуатация будут обходиться дешевле, чем автомобили с двигателем внутреннего сгорания, так как топливо будет недорогим, материалы, применяемые в производстве – самыми дешевыми.

Маленькая машина, которая могла – Новости Матери-Земли

Это скромное предложение. Некоторые люди подумают, что это совсем не скромно, но в наши дни людей легко напугать.

Возьми на заметку: наша атмосфера пахнет адом. В любую минуту мы все можем задохнуться. И это не фантазия; это факт, подтвержденный трезвомыслящими учеными. Добавьте кодицил; ни при каких обстоятельствах американцы не откажутся от своих машин и дорог и не вернутся к железнодорожному транспорту… и не говоря уже о небе по веским и достаточным причинам. Они никогда не отдадут свои машины; они умрут первыми. Как и остальные пешеходы.

Возьмем еще один момент: паровой автомобиль. В течение 30 лет паровые автомобили работали быстрее, дешевле и безопаснее, чем автомобили, работающие на газе. И они не выделяли ядовитых паров. Затем они исчезли по причинам, не имевшим абсолютно никакого отношения к технике, экологии или стоимости. Они были лучше проданы из-за огромных сумм денег, вложенных в рекламу, благодаря старому доброму американскому искусству продаж, которое всегда работает больше всего, когда продает низкокачественный продукт. Газовый автомобиль победил.

В течение последних нескольких лет предпринимались неоднократные попытки возродить паровые автомобили в качестве коммерческого транспортного средства. Каждая такая попытка внезапно и часто довольно загадочно прекращалась, не доходя до фактического производства. Теперь, с нынешними криками боли от отравленных газом граждан, вы продолжаете слышать о паровой машине… может быть, в следующем году. Но как-то не сегодня.

«Лир», дававший громадные обещания, вложивший миллионы в разработку и, по слухам, готовый реально произвести паровую машину, внезапно и без веской причины остановился как вкопанный. Опять же, я не буду рассуждать о возможных причинах; сделай свое собственное паранойя путешествие.

Пункт третий: группы и коммуны, возникающие то тут, то там, ищут экономически целесообразные способы сделать это. Ну, не все из нас фермеры.

Хорошо. Коммуна — 10, 20 или более человек, ферма и большой большой амбар, и, может быть, никто из них не фермер. Затем ищите станки, такие как хороший большой токарный станок, фрезерный станок, некоторое сварочное оборудование, инструменты для листового металла и доступ к одной из тех больших шахт запасных частей, американской автомобильной свалке.

Все эти люди работают вместе; не так, как мужчины работают на автомобильной линии в Детройте, но каждый занимается своим делом лучше всего. В этом большом амбаре… строят паровые машины, одну за другой, как когда-то строили автомобили, пока не изобрели конвейер. Рамы и детали могут быть восстановлены из списанных газовых автомобилей, по крайней мере, на первых порах. Двигатель и котел? Прямо сейчас любой желающий может купить паровую электростанцию ​​для автомобиля, которую он может вкрутить прямо в стандартный американский автомобиль, лоботомировав его ядовитые газы кишок; цена, насколько я слышал, составляла около 1200 долларов за работы. Может быть, наши коммунары покупают эти двигатели, а может быть, через какое-то время они покупают только черновые отливки, котельные трубы и другие сырые детали.

Но эти люди могут с прибылью производить паровые машины. На заре автомобилестроения заводы, на которых работало всего несколько человек, производили такие машины, конечно, самое большее несколько машин в неделю. Не будет достаточно этих автомобилей, чтобы сильно беспокоить Детройт… если больше людей не поймут ту же идею.

Но… эти автомобили будут двигаться с той же скоростью и с большей безопасностью, чем автомобили на бензине. Они будут использовать керосин, масло № 2, старые огарки свечей или дохлых кошек, но то, что они сжигают, не выйдет в виде ядовитого газа, и быстро истощающиеся запасы топлива на нашей планете не будут сожжены почти так же быстро. Им не нужны ни переключения передач, ни автоматические коробки передач. У Stanley было в общей сложности 17 движущихся частей, и Stanley до сих пор удерживает рекорд скорости серийной модели на пробеге в Дейтона-Бич в начале 19-го века.00с.

У них будут недостатки… но, учтите, они не взорвутся. И, между прочим, бензиновый автомобиль, к удивлению своего водителя, будет и часто делает это, если он выживет.

Одним из недостатков, например, было бы короткое время, до трех минут, необходимое для прогрева до движущей силы от полностью холодного двигателя. (Большинство американцев, кажется, считают, что бензиновый двигатель не нужно прогревать перед тем, как разогнаться. Они твердо придерживаются этого убеждения, несмотря на клубы синего масляного дыма, вздымающиеся из наполовину смазанных и сгоревших двигателей.)

Время от времени им нужна вода… иногда раз в пару сотен миль. Заполнение бака водой занимает почти столько же времени, но не так дорого, как заполнение бака бензином по 45 облагаемых высокими налогами центов за галлон. Не так ли?

Но у паровой машины есть один огромный недостаток… если вы работаете механиком в гараже или владельцем магазина. Они требуют примерно в десять раз меньше ремонтных работ, большинство из которых довольно простые; и они длятся, и длятся, и длятся. (По этим краям курсирует красивый пароход, в кузове Packard для маскировки. Под этим 1940 жестянок бьют толстый пульс Стэнли 1915 года.)

Хорошо. Вот ваша коммуна, строит машину или около того в неделю; продают их по цене примерно такой же, как цена бензинового багги 1969-70 годов. Кто покупает?

Сделайте выбор. Продукт GM 1970 года, сделанный из материалов, которые, как вы чертовски хорошо знаете, хуже, если вы хоть немного разбираетесь в технике. Собирается мужчинами, которые ненавидят свою работу, которым в буквальном смысле наплевать. Продается торгашами, которым все равно, если ваша машина рухнет под вами после подписания договора о финансировании. Он продлится в лучшем случае пять-шесть лет. В тот день, когда вы вывезете его из выставочного зала, он обесценится до половины той суммы, которую вы за него заплатили. Он будет нуждаться в постоянном, дорогом ремонте, и в половине случаев механик, к которому вы его отнесете, с вас будет солидно сдирать.

Более того, этот монстр будет глотать бензин и превращать его в раковый газ по постоянно растущей цене. Будет больно с обоих концов, как сказал мужчина, когда ел чили. Но не волнуйтесь — если рулевой механизм выйдет из строя или автоматическая коробка передач неожиданно сработает, когда вы этого не ожидаете, она может убить вас до того, как она износится. И за ту же цену вы могли бы купить автомобиль, который не нуждался бы в переключении передач, который разгонялся бы до 100 за время, которое заставило бы профессиональный драгстер бледнеть, который катился бы с хорошей скоростью, используя топливо, которое отбросило бы вас назад на всю катушку. пару центов за 10 миль… и не смог бы сделать смог.

Эту машину могли собрать мастера, которые были частью живой семьи; которые чувствовали гордость за свою работу, чьи руки коснулись этой машины с мыслью и чувством, которые дает хороший рабочий.

И, может быть, эта маленькая семья людей, занимающихся производством автомобилей, могла бы до чертиков напугать компании, собирающие драндулеты. Особенно, если больше таких семей поймут эту идею и будут строить автомобили, или генераторы, или тракторы, или что там еще предстоит построить.

Интересно, кто-нибудь это сделает? Я продолжаю надеяться, что когда-нибудь, каким-то образом, люди заберут великое инженерное искусство у торговцев и продавцов медицинских выставок, которым оно принадлежит сегодня. Могу поспорить, что это можно сделать.

Вы можете записать меня на седан и покрасить его в цвет восхода солнца.

Я отправился в Англию и вернулся, одержимый этими миниатюрными паровыми двигателями

Мои товарищи-автопианцы, видели ли вы когда-нибудь что-нибудь и моментально знали из самой глубины своей души, из глубины самой своей сущности, что вы абсолютно, положительно , без вопросов, должен был иметь его? Что ж, это случилось со мной несколько недель назад, когда я присутствовал на собрании Hunton Steam Gathering в Хантоне, Англия.

The Hunton Steam Gathering — двухдневный фестиваль старинной сельскохозяйственной техники, антикварных автомобилей, мотоциклов, а также выставка соколиной охоты [ Прим. ред.: Полагаю, там вы ездите на Ford Falcons? – МЗ] . Если вы никогда не видели, как большая птица спускается с неба со скоростью более 100 миль в час и пикирует на 3 фута над землей, чтобы схватить цель, то вам нужно увидеть шоу соколиной охоты. Это действительно впечатляет. [ Примечание редактора: Nevermind – MH]

На выставке представлены десятки старинных тракторов, старых автомобилей и мотоциклов, пожарных машин и коммерческого транспорта, но главными героями шоу являются тяговые двигатели. Я говорю о них:

Эти действительно массивные паровые машины были обычным явлением на фермах 100-120 лет назад и перемещались с фермы на ферму, выполняя различные работы, поскольку они были слишком большими и дорогими для каждого фермера, чтобы владеть ими. Они часто работали парами на противоположных сторонах поля, перетаскивая плуг вперед и назад на проволоке между ними. Вот хороший пример того, как это работало:

Они были разных форм и размеров, и не все использовались для сельского хозяйства. Некоторые из них были ранними дорожными грузовиками:

Никогда не задумывались, почему их называют паровыми катками?

Они также предназначались для ярмарок и карнавалов и могли перемещаться между городами, буксируя несколько автомобилей с животными, аттракционами, каруселями и другими аттракционами. Они были намного красивее и должны были привлекать внимание, а не быть функциональными.

Красиво украшенные навесом с именем владельца или компании карнавала, они включали в себя генератор, установленный спереди, и лебедку сзади, которую устанавливали по прибытии в следующий город, чтобы помочь поставить аттракционы на место и сложить их вместе. Как только все будет завершено, генератор будет питать фары и различные электродвигатели на аттракционах.

Взгляните на эту линейку:

Но хотя эти двигатели поразили меня, они не вызвали у меня той реакции «нужно иметь это», которую я получил от этих следующих детей, отчасти потому, что эти гигантские машины стоят очень дорого, и для их перевозки требуется бортовой грузовик. Я говорю об этих щенках:

Вы можете в это поверить? Миниатюра, Пар, Двигатели! Вааааааааааа! Представьте, что вы приходите на такую ​​вечеринку, таща за собой бочонок пива. На самом деле бочонок на этой картинке — это подача воды для котла, но что, если бы это был бочонок?! Время вечеринок!

Этих штук было несколько десятков, и они были всех форм и размеров. Я их не считал, но на событие было зарегистрировано 54 разные миниатюры, три из которых не паровые. Размеры этих игрушек обозначаются в дюймах: 3”, 4”, 6” и т. д., где цифра в дюймах относится к масштабу относительно фута, т.е. 2” длины миниатюрной машинки равняются одному футу полной длины. 2-дюймовая модель означает масштаб 1/6, 6-дюймовая модель означает масштаб ½ и т. д.

 

Посмотреть эту публикацию в Instagram

 

Пост, опубликованный The Autopian (@theautopian)

Сначала я подумал, что их можно использовать для небольших задач на ферме, например, для перевозки сена или другой легкой пищи, но, видимо, они всегда предназначались для игрушек. Некоторое время вы могли получить их в виде комплекта с различными деталями, прибывающими каждый месяц или около того, пока, в конце концов, вы не получили все это целиком.

Самодельный двигатель ракетный: Реактивный двигатель своими руками: мастер-класс

Самодельные ракеты — ракета своими руками





   1. Общие сведения


   2. Ракета — это просто! Проект РК-1

   3. Ракета — это серьезно! Проект РК-2

   4. Ракета — это классно! Проект РК-3

   5. Ракета — это круто! Проект РК-4

   6. Проект «Циклон»

   7. Проект «Экстрим»

   8. Проект «Циклон-2»

   9. Проект «Циклон-2М»

  10. Проект «Блик»

  11. Проект «Эврика-1»

  12. Проект «Экстрим-2»




   13. Проект «Арлекин»

   14. Ракетные двигатели

   15. Ракетная химия

   16. Бортовая электроника

   17. Приборы и оборудование

   18. Лаборатория


   19. Системы визуализации и поиска

   20. Ракетные программы

   21. Ракетные топлива

   22. Полеты и испытания

   23. Библиотека ракетчика

   24. Дизайн


Наверное, нет таких мальчишек, которые не
пробовали что-нибудь запустить. Но в мои времена возможности для «диких» любителей были весьма ограничены.
Как ни крути — прошлый век. Прорыв случился, когда достал книжку по ракетомоделизму и когда в
доме появилась кофемолка :).

Тогда первый раз сделал карамельное топливо и получил первые приличные результаты.
Но начались институты, работа, семья и процесс ракетостроения протекал очень вяло. Главным
достижением тогда стала двухступенчатая ракета на базе «Москита»(см.проект РК-1)




Со временем появился свободный доступ к интернету.
Из сети на меня обрушилась лавина информации и, в частности, по ракетной тематике,
что и возродило былой интерес. К тому же, с высоты прожитых лет все кажется намного
проще, но не менее увлекательно.
Несколько напрягало только то, что информация в сети достаточно разрознена и не всегда
качественно представлена.
Недавно заинтересовался созданием сайтов, и почти сразу возникла мысль сделать цикл
статей, объединяющий весь собственный опыт в области ракетостроения.
Писать какие-то отдельные статейки
не имело смысла. Хотелось действительно помочь особенно начинающим ракетчикам, чтобы они могли,
не рыская по просторам всемирной паутины, найти на моем сайте всю необходимую информацию. Причем проверенную
информацию, позволяющую получить реальный результат. Не секрет ведь, что в сети все пишут обо всем, даже о том
чего не знают. А в области любительского ракетостроения неверная информация может обернуться большими
неприятностями.




Я не претендую на роль гуру, и свои возможности оцениваю достаточно трезво,
но до некоторого среднего уровня моих материалов может оказаться вполне достаточно. Кроме того, даю ссылки на
первоисточники, тоже проверенные. Ну, а кто пойдет дальше (и выше, и быстрее!), то пойдет уже не с нуля,
и сможет сам заценить качество любой информации, предлагаемой сетью.

Насколько все задуманное получится, сказать трудно. Но уже
на данный момент, вырисовывается что-то реальное. Буду
надеяться, что труды не пропадут даром.



Если что-то непонятно, можете
написать в гостевую книгу. Указывать мыло и URL там не обязательно. По-возможности отвечу.
А сейчас отсылаю заинтересованного читателя к
моим ракетным проектам:
РК-1 для новичков,
Проект Арлекин и
РК-2 для ракетчиков посерьезней и,
наконец, относительно несложный, но претендующий на звание «классического любительского проекта»
РК-3. Кое-что уже сделано и
в рамках нового, довольно амбициозного, проекта РК-4.



Часть разработок носит не этапный характер, а целевой.
Например, ЦИКЛОН
— простая надежая ракета, эдакая рабочая лошадка,
ЦИКЛОН-2 — конструкция для отработки модульной схемы, а ракета
ЭКСТРИМ — это попытка выжать максимум летных характеристик и технологичности
из уже имеющихся наработок, а
БЛИК — для отработки системы спасения на светодиодном датчике апогея,



ракета Эврика-1 — для отработки радиопоиска.


Ракета Экстрим-2 — коммерческий проект.


Поэтому они выделены в отдельные проекты.


Есть уже и рекордная ракета Циклон-5М.



/03.09.2007 kia-soft/

***

Студентами создана ракета с гибридным двигателем и компонентами Arduino

Андрей Васильков

14 августа 2012

В университете штата Вашингтон в рамках студенческого конкурса за полгода был разработан ракетный двигатель гибридного типа. Топливом для него служит смесь твёрдых парафинов, а в качестве окислителя используется оксид азота (I). Недавно двигатель успешно прошёл испытания, подняв на высоту 8 км созданную этой же командой ракету и принеся своим создателям заслуженную победу.

Команда разработчиков ракеты рядом со своим детищем

Как само топливо, так и продукты его сгорания можно назвать «экологически чистыми». Отсутствие токсичных компонентов в топливе подтверждено данными рентгеноструктурного анализа, а в выхлопах – хроматографическими методами. Это сильно контрастирует с обычным восприятием ракетной техники, использующей производные гидразина и другие высокотоксичные соединения.

За полгода команда из 4 членов студенческого клуба привлекла новых участников и проделала колоссальную работу. Всего было испытано 7 моделей ракетных двигателей, рассчитаны и подобраны в эксперименте оптимальные режимы работы камеры сгорания.

Видеозапись презентации с описанием процесса разработки (25 минут):

В итоге самодельный двигатель достиг показателя 93 процентов от теоретической полноты сгорания, что лишь на два процента уступает характеристике серийно выпускаемых моделей.

Корпус ракеты длиной чуть более 3,5 метров монтировался в кампусе по собственным чертежам. При его создании активно использовался алюминий авиационного класса и композитные материалы. Ракета получила название DAQ (for data acquisition) Destroyer.

Видеозапись подготовки к запуску (менее минуты):

Авионика собрана из компонентов Arduino. Она включает в себя систему GPS навигации, цифровой барометр, магнетометр, акселерометр и гироскоп. Предпринималась также попытка отправлять SMS сообщения непосредственно с летящей ракеты, но сигнал сотовой сети быстро пропал.

Видео момента запуска (имеет смысл смотреть первые 8 секунд):

Работа была высоко оценена экспертами в аэрокосмической области. Никто из других участников соревнований не справился с разработкой ракетного двигателя. Их детища часто летели по нерасчётным траекториям или вовсе взрывались вскоре после старта.

Активируйте JavaScript в браузере, чтобы участвовать в обсуждении.

Ракетный двигатель | Хакадей

24 января 2022 г., Райан Флауэрс

Представьте на мгновение, что вы член одной из первых марсианских колоний. Вы в затруднительном положении, и единственный способ передать сообщение домой — запустить радио над поверхностью. Что еще хуже, у вас нет ракет! Именно этот мысленный эксперимент побудил [Thoisoi2] экспериментировать с созданием ракетного двигателя, используя только ингредиенты и методы, доступные среднему марсианскому колонисту. Методы, которые он выбрал, можно увидеть в видео ниже перерыва.

Если вы пропустили «Ракетную технику 101», вам может помочь краткое напоминание: ракеты работают, сжигая топливо в закрытой камере, а затем выбрасывая его на высокой скорости в одном направлении. Чтобы топливо сгорало быстрее (и, следовательно, добавляло больше энергии к сердитому концу), к топливу добавляется дополнение, называемое окислителем. Он служит для создания богатой кислородом среды для сгорания топлива. По той же причине кислородно-пропановая горелка горит горячее, чем пропановая сама по себе.

Ракетный двигатель с сахарным двигателем говорит: «Бум!»

Во-первых, застрявшему марсианину понадобится ракетное топливо. Если вы помните фильм «Октябрьское небо» 1999 года, четверо старшеклассников использовали столовый сахар в качестве топлива. Вы также можете вспомнить, что все они, как правило, взрывались. Эта нестабильность заставила [Thoisoi2] отказаться от сахара в качестве топлива в пользу топлива, которое также было бы доступно любому марсианскому колонисту, но с гораздо меньшей вероятностью вызвало бы быструю незапланированную разборку.

А окислитель? В October Sky мальчики экспериментировали с хлоратом калия. Это обычно используется в ракетах, но обычному марсианскому колонисту может быть труднее получить. Но оказывается, что хлорат калия и хлорат натрия, которые можно приготовить из поваренной соли, будут работать одинаково. Однако это немного сложнее.

Простое добавление соли и топлива не делает ракетный двигатель. Нюансы, наука и химия — все это изложено в замечательном видео, которое собрал [Thoisoi2], и мы уверены, что вам оно понравится так же, как и нам.

Вы также узнаете, добирается ли наш застрявший марсианин до дома или его выращивание картофеля было напрасным.

Мы также хотели бы повторить предупреждение в видео: это довольно опасный эксперимент, поэтому не пытайтесь повторить его дома! Обязательно попробуйте сначала у кого-нибудь дома. Или на поверхности Марса.

Недавно Hackaday рассказал об еще одной отличной попытке сделать ракетный двигатель в домашних условиях, хоть и менее удачной, но не менее интересной! Продолжить чтение «Спасение марсианских колонистов с помощью поваренной соли и ракетостроения» →

Рубрика: Майор Том, Наука, КосмосTagged самодельная ракета, модельная ракетная техника, хлорат калия, ракетный двигатель, РУД, хлорат натрия, хлорид натрия, твердотопливная ракета

13 января 2021 г. Эл Уильямс

Мы не знаем почему, но по какой-то причине чем опаснее что-то, тем больше оно привлекает хакеров. Нам нравится иметь дело с высокими температурами, высоким напряжением, опасными химическими веществами и мощными лазерами. Поэтому недавнее видео [Tech Ingredient] о самодельных ракетных двигателях, безусловно, привлекло наше внимание. Однако вам может понадобиться небольшое обязательство. Первое видео (да, там не одно) длится больше часа.

Оказывается, [Техник] на самом деле не хочет использовать ракеты для движения. Ему нужен был источник высокоионизированной высокоскоростной плазмы, чтобы попытаться получить больше энергии от своего магнитогидродинамического проекта. Независимо от того, для чего вы хотите его использовать, это двигатели серьезного размера. [Tech] утверждает, что его конструкция мощная и простая в сборке. У него также есть «секретное» ракетное топливо, которым он делится. Что это? Мы не будем портить вам видео, но это приятный сюрприз.

Продолжить чтение «Это не ракетостроение — подождите, может быть» →

Posted in Химия лайфхаки, классические лайфхакиTagged ракета, ракетный двигатель, Ракетный двигатель, твердотопливная ракета, твердотопливный ускоритель

25 декабря 2018 г., Дональд Папп

Rocketry безумна, и [Жеребкинс] делится деталями сборки и дизайна мини-ракеты Cortex 2  , полностью напечатанной на 3D-принтере. Не позволяйте этому обмануть вас, думая, что это какой-то трюк; Cortex 2 — серьезная инженерная разработка с интересными разработками.

Cortex 1 был запущен в рамках C’Space, мероприятия, позволяющего студентам запускать экспериментальные ракеты. S , заполненный датчиками и полностью напечатанный на 3D-принтере, Cortex 1 летал хорошо, но парашют не раскрылся в основном из-за несовершенной сборки. Люк восстановили, но ракету потеряли. Уроки были извлечены, и Cortex 2 был разработан до окончания мероприятия.

Некоторые изменения включали изменение формы и снижение веса, а также уменьшение количества плавников с четырех до трех. Плавники для Cortex 2 также усилены вставками из углеродного волокна и крепятся болтами к основному корпусу.

Вот интересная деталь: очевидно, что сохранение исходного оперения привело бы к тому, что ракета стала бы «сверхустойчивой». Мы действительно не понимали, что это вещь. Результаты перестабилизации аналогичны ПИД-контуру, где коэффициент усиления слишком высок, а перекоррекция приводит к колебаниям вместо хорошей стабильной траектории.

Cortex 2 использует другой ракетный двигатель, чем его предшественник, что привело к еще одной интересной проблеме конструкции. Новый двигатель похож на твердотопливный двигатель для хобби, в котором через некоторое время после того, как закончилось топливо, взрывается небольшой заряд взрывчатого вещества в верхней части двигателя. Этот заряд предназначен для выброса парашюта, но Cortex 2 не предназначен для использования этого метода, поэтому необходимо выпускать газы. [Жеребкинс] по понятным причинам не был в восторге от выпуска горячих газов через корпус ракеты, в основном состоящий из НОАК. Вместо этого был разработан цилиндрический картридж, который одновременно закрывает двигатель и перенаправляет любые газы от заряда взрывчатого вещества в заднюю часть ракеты. Этот картридж был напечатан по технологии SLA из материала, который, на наш взгляд, напоминает высокотемпературную смолу Formlabs.

Наконец, чтобы устранить причины, по которым Cortex 1 разбился, люк и парашют были переработаны для большей надежности. Сервопривод позаботится об активации системы, а пара магнитов обратной полярности поможет очистить люк. Есть даже небольшой сервопривод, который убирает направляющую для запуска.

Ракета построена только наполовину, но выглядит просто фантастически, и нам не терпится увидеть больше. Понятно, что [Жеребкинс] имеет большой опыт и знания. В конце концов, Жеребкинс превратил принтер Makerbot в станок для гравировки печатных плат с ЧПУ.

Опубликовано в Взломы 3D-принтеров, КосмосТеги 3D-печать, углеродное волокно, авария, экспериментальный, formlabs, высокотемпературная смола, мини-ракета, модельная ракетная техника, парашют, ракета, ракетный двигатель, ракетный двигатель, печать sla, ultimaker

14 декабря 2018 г. Том Нарди

Если вы любите ракетостроение, вы довольно быстро перерастете маленькие изящные моторы Estes, которые продаются в магазинах игрушек. Многие любители переходят к созданию своих собственных самодельных твердотопливных двигателей и экспериментируют с топливными смесями, но трудно понять, на правильном ли вы пути, если у вас нет способа количественно измерить получаемую тягу. [ElementalMaker] решил, что наконец-то дошел до того, что ему нужно собрать недорогой испытательный стенд для своих двигателей, и, к счастью для нас, решил задокументировать процесс и результаты.

Сердцем подставки является обычный тензодатчик (что-то вроде того, что вы найдете в цифровых весах) в сочетании с платой усилителя HX711, установленной между двумя пластинами, с небольшим отрезком вертикальной трубы из ПВХ, прикрепленным к самой верхней пластине. служить опорой двигателя. Эта конфигурация способна измерять до 10 кг с частотой дискретизации 80 Гц, что крайне важно, поскольку ракетные двигатели этого типа начинают работать всего несколько секунд. Датчик выдает сотни точек данных в течение короткого времени работы, что идеально подходит для построения графика кривой тяги двигателя с течением времени.

Учитывая такое маленькое окно для проведения измерений, [ElementalMaker] не хотел ничего оставлять на волю случая. Таким образом, вместо того, чтобы вручную запускать двигатель и запускать сбор данных, встроенный в стенд Arduino делает все это автоматически. Нажатие красной кнопки на подставке запускает процедуру обратного отсчета с миганием светодиода, после чего с помощью реле запитывается нихромовая проволока «электронная спичка», воткнутая внутри мотора.

На видео после перерыва видно, что у [ElementalMaker] изначально были проблемы с запуском воспламенителя Arduino, и в конечном итоге они отследили проблему до переизбытка тока, из-за которого слишком быстро раздувался нихромовый провод. Замена большой свинцово-кислотной батареи, которую он изначально использовал, на простую 9Батарея V решила проблему, и после этого его первые пробные ожоги на стенде прошли с полным успехом.

Если вам нравятся модели ракет, у нас есть много контента, чтобы занять вас. В прошлом мы рассмотрели создание ваших собственных твердотопливных двигателей, а также электронных воспламенителей для их запуска и даже беспроводного испытательного стенда, который позволит вам немного отойти от действия на Т-0.

Читать далее «Испытательный стенд ракеты на базе Arduino» →

Posted in Arduino Hacks, ScienceTagged hx711, тензодатчик, нихромовая проволока, Ракетный двигатель, твердотопливная ракета, испытательный стенд

23 октября 2014 г. , Адам Фабио

[Грант Томпсон, также известный как «Король рандома»] создал отличный учебник по созданию двигателей для сахарных ракет. [Грант] использует топливо на основе нитрата калия и сахара. Эта смесь, известная в ракетном сообществе как Rocket Candy или R-Candy, использовалась на протяжении десятилетий. Фактически, это похоже на одну из смесей, которые [Гомер Хикам] и его друзья использовали для создания ракет в его романе Rocket Boys .

[Грант] купил дешевый блендер в комиссионном магазине, который он использовал для измельчения ингредиентов. Вы, вероятно, не захотите использовать этот блендер для еды после того, как он был заполнен средством для удаления пней на основе KNO3. Блендер быстро измельчил KNO3 до мелкого порошка. [Грант] затем добавил сахарную пудру и тщательно перемешал их встряхиванием, , а не , запустив блендер.

5-дюймовая труба из ПВХ сортамента 40 изготовлена ​​из кожуха ракетного двигателя. Торцевые крышки ракетного двигателя сделаны из молотого глиняного наполнителя для кошачьих туалетов. [Грант] трамбует слои деревянным дюбелем и молотком. Сначала верхняя крышка из глины, потом ракетное топливо, потом нижняя крышка тоже из глины. Установив все слои, он вручную просверлил отверстие в нижней крышке и во всем топливном слое. Полное сверление превращает двигатель в ракету, сжигающую ядро. Весь топливный цилиндр сгорает изнутри наружу, с большей площадью поверхности, чем горящий конец.

[Грант] испытал свой ракетный двигатель в удаленном месте. Мы, вероятно, использовали бы электрический воспламенитель, а не предохранитель типа фейерверка, но конечный результат тот же. Ракетный двигатель работал превосходно, взлетая на высоту более 2000 футов.

Само собой разумеется, что работать с твердым ракетным топливом нелегко. Такая простая вещь, как воздушный зазор в топливе, может привести к CATO, превратив этот ракетный двигатель в самодельную бомбу. Мы повторяем предложение [Гранта] поискать местные любительские ракетные клубы, прежде чем пытаться сделать это дома.

Продолжить чтение «Я люблю запах леденцов по утрам» →

Posted in classic hacksTagged любительская ракетная техника, Эстес, ракета, Rocket Candy, Rocket Motor

Ракетный двигатель модели

Ракетный двигатель модели


Летающие модели ракет – относительно безопасный и недорогой способ для школьников
изучить основы аэродинамических сил и
Реакция транспортных средств на внешние воздействия.
Как и самолет, модель ракеты
подвергается
силы веса,
тяга и аэродинамика
во время его
полет.

Есть две основные категории ракетных двигателей; жидкостные ракеты и
твердотопливные ракеты. В
жидкая ракета,
топливо и источник
кислород (окислитель), необходимый для
горение
хранятся отдельно и закачиваются в камеру сгорания форсунки
где происходит горение.
В твердотопливной ракете горючее и окислитель смешиваются вместе.
и упакован в прочный цилиндр. В нормальных температурных условиях,
топливо и окислитель не будут гореть; но они сгорают при воздействии
источник тепла. Для инициирования горения используется какой-либо тип воспламенителя.
РДТТ на конце пороха, обращенном к соплу.
Как только топливо начинает гореть, горячие выхлопные газы
производится, который используется для приведения в движение ракеты, и
Образуется «фронт пламени», который перемещается в порох.
Как только начнется горение,
это будет продолжаться до тех пор, пока не сгорит все топливо.
С жидкостной ракетой можно остановить тягу, отключив поток
топливо; а вот с твердотопливной ракетой пришлось бы разрушить обшивку, чтобы остановить
двигатель. Жидкостные ракеты, как правило, тяжелее и больше
сложный из-за насосов, а горючее в ракету обычно заливаешь просто
перед запуском. Твердотопливная ракета намного проще в обращении и может простоять годами
перед стрельбой.

Относительная безопасность строительства и летающих моделей ракет является результатом
производство и доступность предварительно упакованных твердотопливных моделей ракет
двигатели. Эти двигатели производятся несколькими производителями и
доступны в различных размерах с диапазоном
производительность двигателя.
Двигатели можно купить в большинстве магазинов для хобби и в некоторых магазинах игрушек за
скромная цена (средняя текущая цена — 3 двигателя за 5 долларов). Двигатели
используются один раз и выбрасываются; вставлен новый двигатель
ракета для следующего полета. Перед этим
двигатели стали доступны, многие молодые ракетостроители потеряли конечности или жизнь в
процесс смешивания ракетных топлив. С этими двигателями вы все еще можете
получайте удовольствие от постройки и запуска ракет, изучите основы, а затем
перейти к более опасным и сложным проблемам движения.

На этом слайде мы показываем чертеж деталей модели ракетного двигателя.
чтобы вы могли узнать, как это работает.
Мы положили двигатель на бок,
и «разрезать» двигатель пополам, чтобы мы могли видеть, что внутри.
(Никогда не трогайте, не разрезайте и не модифицируйте настоящий ракетный двигатель.
может воспламениться в любой момент, если есть источник тепла.)
Двигатель установлен в ракете, показанной на рисунке пунктирными линиями.
Корпус двигателя представляет собой цилиндр из плотного картона, в котором находится
сопло, метательные взрывчатые вещества и другие заряды взрывчатого вещества.
С правой стороны двигателя находится
сопло, относительно
простое устройство, используемое для ускорения горячих газов и создания тяги. Модель ракеты
насадки обычно изготавливаются из глины или керамики из-за высокой
температура выхлопа. Горячие газы
для модели ракеты изготавливаются на твердом топливе и , показанном на рис.
зеленый. Электрический воспламенитель используется для
запустить модель ракеты
двигатель. Когда пламя прожигает топливо, ракета испытывает
полет с двигателем.
Когда фронт пламени достигает крайнего левого края пороха, тяга
стремится к нулю, а замедляющий заряд , окрашенный в синий цвет, начинает гореть.
В течение
задержка, тяга не создается и ракета
достигает максимальной высоты.
Длина задержки варьируется между двигателями от 2 до 8 секунд и
величина задержки указана на корпусе двигателя.
При полном прогорании заряда замедления метательный заряд ,
показан красным, горит. Это производит небольшой взрыв, который выбрасывает
горячий газ выходит из передней части двигателя через опора двигателя , выталкивает
носовой обтекатель и раскрывает парашют для безопасного
восстановление.



Экскурсии с гидом

  • Ракеты:

  • Детали модели ракеты:

  • Модель Ракетные двигатели:

  • RocketModeler:

  • Разговор с модельером ракет:



Наверх

Перейти к…

Домашняя страница руководства для начинающих

Том
Бенсон
Пожалуйста, присылайте предложения/исправления по адресу: benson@grc.

Ракетный плазменный двигатель: Плазменный ракетный двигатель. Что заказал «Росатом»?

В России изобрели облегчённый электроракетный двигатель для полётов в ближнем и дальнем космосе — в теории он может работать почти вечно

3DNews Технологии и рынок IT. Новости на острие науки В России изобрели облегчённый электрорак…

Самое интересное в обзорах


03.03.2022 [16:18], 

Геннадий Детинич

По сообщению источников, специалисты Ракетно-космической корпорации «Энергия» имени С. П. Королёва, которая входит в состав Госкорпорации «Роскосмос», получили патент на уникальную конструкцию магнитоплазменного электроракетного двигателя. Такие двигатели перспективно использовать для полётов как вблизи Земли, так и на дальних маршрутах.

Работа ионных двигателей. Источник изображения: scmp.com

В отличие от ракет на химическом топливе электроракетные двигатели могут работать годами без остановки, питаясь только электрической энергией. И если современные ракеты и космические аппараты вместо полезной нагрузки несут до 90 % топлива на борту, то электроракетные двигатели оставляют намного больше свободного объёма для научной и другой аппаратуры.

Изобретение специалистов РКК «Энергия» позволяет существенно снизить массу одной из разновидностей электроракетного двигателя — магнитоплазменного безэлектродного двигателя с циклотронным ускорением плазмы в осевом магнитном поле. Другое название такого двигателя — геликонный плазменный ракетный двигатель (ГПРД).

Геликоном называют низкочастотные электромагнитные волны в плазме во внешнем постоянном магнитном поле. Магнитная система двигателя создаёт мощное магнитное поле, через которое проходит рабочее тело (это могут быть газы, включая азот, который можно найти даже в космосе) и превращается генерируемыми геликоновыми волнами в плазму с созданием тяги.

Отсутствие погружённых в плазму электродов, как у ионных и других электроракетных двигателей, означает едва ли не бесконечный рабочий ресурс геликонных двигателей. Также у них минимизировано разрушение стенок рабочей камеры и нет движущихся частей. Российские специалисты изобрели новую конструкцию магнитной системы, совмещённую с системой подачи рабочего тела, что позволяет значительно уменьшить массу геликонного ракетного двигателя, а высвободившуюся массу в ракете всегда можно конвертировать в полезную нагрузку.

Добавим, в 2016 году в России начали разрабатывать мощный геликонный ракетный двигатель мощностью 100 кВт. Проект разрабатывается Курчатовским институтом и близок к завершению. Также электроракетными двигателями занялись самарские учёные в новом двухлетнем проекте. Есть и другие проекты, подчёркивающие радужные перспективы электрических РД, включая спектр новых иностранных разработок в этом направлении.

Источник:


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Материалы по теме

Постоянный URL: https://3dnews. ru/1061291/rossiyskie-ingeneri-izobreli-oblegchyonniy-elektroraketniy-dvigatel-dlya-polyotov-v-blignem-i-dalnem-kosmose

Рубрики:
Новости Hardware, на острие науки, космос,

Теги:
ракетный двигатель, российские разработчики

← В
прошлое
В будущее →

Измеряем плотность плазмы в проекте геликонного двигателя / Хабр

В 2016 году Хабр рассказал о старте проекта Курчатовского института по созданию прототипа безэлектродного плазменного ракетного двигателя (БПРД) мощностью 100 кВт. Сегодня этот проект выходит на финишную прямую, и пора измерять плотность плазмы и ускорение ионов, чтобы подобрать оптимальные режимы двигателя. Ведь двигателю придется работать на орбите десятки, а то и сотни часов, и фактическая плотность плазмы должна соответствовать расчетной для достижения требуемых параметров тяги и ресурса.

Кому он нужен, этот геликонный двигатель

Что такое геликонный двигатель.  Это один из видов плазменных двигателей, входящих, наряду с ионными двигателями (ИД), в более общий класс так называемых электрических ракетных двигателей.

ГЕЛИКОН (от греч. helix, род. падеж. helikos — кольцо, спираль) — слабо затухающая электромагнитная волна, возбуждающаяся в газовой плазме или плазме твердых тел, находящейся в постоянном магнитном поле.

Далее — зачем вообще нужен плазменный ракетный двигатель. В ракетостроении, начиная с самых первых полетов и по сегодняшний день используются ракетные двигатели на химическом топливе (жидкостные и/или твердотопливные). Из плюсов — у них высокая тяга, позволяющая отправлять многотонные космические аппараты на околоземную орбиту и к планетам Солнечной системы. Из минусов — эти двигатели чрезвычайно прожорливы, и топливо занимает до 99% от возможной полезной нагрузки.

Что важно — для дальних перелетов в глубоком космосе традиционные ракетные двигатели не слишком подходят, т. к. при работе на химическом топливе имеют относительно низкую скорость выброса рабочих газов, не превышающую 5 км/с. Иными словами, с их помощью хорошо разогнать космический аппарат для дальнего полета с высокой скоростью не получится.

Для длительного межпланетного полёта двигатели космического аппарата должны обладать большей скоростью истечения газов (рабочего тела), недоступной для химических ракетных двигателей. Кроме того, очень актуальна задача экономии топлива. Поэтому космической отрасли требуется двигатель с многократно увеличенным удельным энергосодержанием рабочего вещества.

Схема работы геликонного двигателя. Источник: НИЦ «Курчатовский институт»

На эту роль уже несколько десятилетий претендуют различные типы электрического (плазменного) двигателя. В плазменном двигателе тяга возникает в результате выброса заряженных частиц, поэтому требуется источник электрической энергии для создания и ускорения заряженных частиц. К примеру, расчетная скорость выброса газов у плазменного двигателя находится в диапазоне от 5 до 50 км/с, т. е. может почти на порядок превышать скорость истечения газов у двигателя на основе химических реакций.

Здесь следует отметить, что в создании плазменных двигателей конструкторы уже давно добились определенного практического успеха. Впервые такой двигатель был применен в 1964 году для ориентации советской автоматической межпланетной станции «Зонд-2». На современных спутниках также можно встретить маломощные плазменные двигатели, выполняющие задачу коррекции аппаратов на орбите, смены позиционирования и для иных небольших перемещений в космосе. Иными словами, идея плазменного двигателя вполне рабочая, но требуется ее масштабировать, создав двигатели с тягой, достаточной для буксировки грузов по орбите или для дальних перелетов.

Геликонный плазменный ракетный двигатель (ГПРД) позиционируется в последнее десятилетие как новое поколение электрических двигателей для передвижения в космосе. Геликон — это название низкочастотной электромагнитной волны, которая возникает в плазме, находящейся во внешнем постоянном магнитном поле.

Большой вклад в популяризацию идеи геликонных двигателей внес Олег Батищев, кандидат физико-математических наук, выпускник и доцент МФТИ, и позже сотрудник Института прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН. В конце 2000-х Олег Батищев, работая в MIT (Массачусетский Технологический Институт), предложил идею одноступенчатого геликонного двигателя в виде кварцевой трубки с навитой обмоткой для создания магнитного поля и антенной для возбуждения геликонной волны. Поступающий газ ионизируется мощностью, подводимой к антенне, плазма разогревается, и магнитное поле направляет плазменную струю в нужном направлении. 

Чтобы популяризовать свою идею, в 2009 году Олег Батищев организовал публичную демонстрацию плазменного двигателя, сделанного из бутылки Кока-Колы и жестяной банки, помещенных в вакуумную камеру. На YouTube сохранилась запись этого эксперимента с макетом мини-геликонного двигателя, хотя видео и не очень хорошего качества. Можно увидеть, как с подачей тока в бутылке загорается свечение, и струя голубой плазмы истекает из отпиленного донышка.

Небольшой итог: геликонный двигатель обладает несколькими преимуществами перед большинством других конструкций электрических ракетных двигателей. В нем отсутствуют электроды, погружаемые в плазму (эти электроды имеют малый ресурс), практически нет эрозии стенок рабочей камеры, можно относительно легко управлять тягой.

Геликонный двигатель без движущихся механических частей и подверженности эрозии может иметь значительный ресурс, и работать, пока он обеспечивается энергией и рабочим телом для создания плазмы.

Следует уточнить, что в геликонном двигателе, в отличии от традиционного реактивного двигателя, разделены источник энергии и рабочее тело. Источник энергии может быть любой — например, солнечная батарея или бортовой ядерный реактор. 

В качестве рабочего тела (пока еще в теории) могут использоваться не только лабораторные водород или аргон, но и довольно распространенные во Вселенной виды газов, такие как азот. Иными словами, запас рабочего тела может пополняться прямо в космосе, «по дороге». Для работы на околоземной орбите или на орбите планет с атмосферой в этом качестве предполагается использовать разреженный атмосферный газ (воздух).

Об интерферометрии как методе измерения параметров плазмы

Прежде чем перейти непосредственно к рассказу о 94-гигагерцевом интерферометре, сделанном в Санкт-Петербурге для установки Е-1 Курчатовского института (на ней выполнен прототип геликонного двигателя), стоит рассказать, каковы типичные применения интерферометрии и почему они так важны для будущего мировой энергетики.

Методы измерения параметров плазмы крайне разнообразны, без преувеличения можно сказать, что в этом вопросе используется большая часть арсенала экспериментальной физики, так или иначе связанная с электромагнетизмом.

Для измерения плотности электронов в плазме можно использовать интерферометр. Метод интерферометрии основан на измерении фазового сдвига при прохождении электромагнитной волны через исследуемый объект. Фазовый сдвиг, вносимый плазмой, может быть измерен фазовым детектором, и затем по определенным формулам может быть рассчитана электронная плотность плазмы.

Интерферометры для диагностики плазмы делаются на основе лазерного или СВЧ излучения. Использование излучения с различными длинами волн имеют свои преимущества и недостатки, но и те, и другие активно применяются в одной из наиболее многообещающих областей науки и техники — установках магнитного удержания плазмы, в том числе предназначенных для реализации так называемого «управляемого термоядерного синтеза».

Наиболее известная конфигурация таких установок называется «токамак», что расшифровывается как «тороидальная камера с магнитными катушками». Сам термин появился в СССР вскоре после постройки первого токамака в 1954 году.

Конечной целью, побуждающей вводить в строй новые токамаки во многих странах мира, и повышать температуру плазмы от десятков до сотни и выше миллионов градусов, является создание устройства, позволяющего осуществить управляемый термоядерный синтез в коммерческих целях, а если говорить шире — для обеспечения человечества неисчерпаемым источником экологически чистой энергии на ближайшие тысячелетия.

Наиболее известным проектом в этой области является ITER – проект международного экспериментального термоядерного реактора (реактор расположен во Франции, но работу над его созданием ведут ученые из десятков стран мира, в том числе, большой вклад вносит Россия). Проект официально начат в 1988 году, в 2025 году планируется достройка самого большого токамака в мире, и только в 2035 году планируется достижение важнейшей промежуточной цели – получение энергии за счет слияния атомов дейтерия и трития (изотопов водорода) в гелий с выделением огромной энергии.

Надо отметить, что ITER изначально не предполагал возможности не только использования выделяемой энергии в коммерческих целях, но даже перевода этой энергии в электричество. Эту цель предполагается достичь в планируемом термоядерном реакторе DEMO (DEMOnstration power plant). Выход на режим генерации электроэнергии, когда часть вырабатываемой энергии будет использована для поддержания термоядерной реакции в токомаке и для других нужд электростанции, а часть – передана во внешнюю сеть – планируется после 2050 года. Этот этап развития термоядерной энергетики также является промежуточным, поскольку стоимость и объем вырабатываемой электроэнергии будут еще не такими, как у существующих даже на текущий момент электростанций. Постройка коммерческих термоядерных электростанций планируется еще позднее.

Впрочем, если большие международные проекты могут позволить себе развитие в течение многих десятилетий без коммерческого результата, частные компании, которые также существуют в этой области, рассчитывают получить коммерческие результаты гораздо быстрее.

Например, американская компания TAE Technologies (Try Alpha Energy Technologies, tae.com), основанная в 1998, создает реактор иного типа, который сочетает в себе физику ускорителей частиц и физику плазмы для решения проблемы удержания плазмы. Это позволяет использовать в том числе реакцию водорода с бором, которая имеет более высокий порог зажигания, но зато дает возможность полностью избавиться от «радиоактивного следа». Коммерциализация термоядерной реакции планируется в середине 2020-х, не считая того, что компания продвигает также коммерческое применение своих промежуточных результатов работы по созданию реактора в других областях — например, в медицине и в системах для зарядки электромобилей. Идея плазменной установки FRC (Field-reversed configuration), как средства получения ядерного синтеза — согласно опубликованной дорожной карте, уже близка к коммерческой реализации.

Дорожная карта создания промышленной электростанции на основе плазменного реактора в компании TAE Technologies (США). Источник: https://www.ukpropertyguides.com/wp-content/uploads/2019/01/ceo-of-tae-technologies-says-they-will-reach-commercial-fusion-by-2023-nextbigfuture-com.png

Следует упомянуть также британскую компанию Tokаmak Energy, основанную в 2009 году, которая ориентирована на создание сферических токамаков малых размеров с использованием высокотемпературных сверхпроводников. В планы компании входит запуск к 2030 году токамака с возможностью генерации электроэнергии.

Интерферометры для измерения плотности плазмы — сделано в России

Надо сказать, что разработка интерферометров для изучения плазмы, особенно под заказ для конкретной установки — это область высокого хайтека. В мире есть всего несколько компаний, способных изготавливать такие приборы, и одна из них — компания «ДОК» из Санкт-Петербурга. У команды «ДОК» большой опыт в изготовлении интерферометров для исследовательских токамаков, петербургскими интерферометрами оснащены многие токамаки в мире. Собранные в Петербурге интерферометры работают в компаниях TAE Technologies и Tokаmak Energy. Также петербургские интерферометры будут работать в токамаке Т-15МД, который планируется запустить в Курчатовском институте в 2021 году.

Плазменная машина Norman С-2W в TAE Technologies, где установлен 300 гигагерцевый СВЧ-интерферометр, собранный в Санкт-Петербурге. Фото TAE: https://tae.com/wp-content/uploads/TAE_Technologies_6528.jpg

Плазма в экспериментах по управляемому термоядерному синтезу— это состояние вещества с очень высокой температурой, когда атомы полностью ионизуются, т.е. электроны и ионы существуют отдельно. При этом плазма удерживается сильным магнитным полем, чтобы избежать контакта со стенками установки. В частности, согласно опубликованным сведениям от Блумберг, в 2021 году в плазменной установке Norman С-2W в TAE Technologies зарегистрирована температура плазмы в 50 млн °C.

Разработчикам «ДОК» одним из первых в мире удалось решить важную задачу нечувствительности компонентов интерферометра к сильнейшему магнитному полю, которое используется в установках создания плазмы.

Магнитное поле плазменной установки отрицательно влияет на работу любой установленной вблизи аппаратуры, включая интерферометр. Поэтому интерферометр приходилось отодвигать как можно дальше от магнитного поля установки, доставляя СВЧ-сигнал по длинным волноводам.

Огромный минус такого решения — настолько большое затухание сигнала в длинных волноводах, что СВЧ-сигнал ослаблялся на один или даже два порядка по сравнению с ситуацией, когда СВЧ источник и приёмник расположены в непосредственной близости от установки. Поэтому создание нечувствительных к магнитному полю интерферометров — это большое технологическое достижение в отечественном и мировом приборостроении.

Теперь перейдем от общих рассуждений к конкретике и расскажем о 94-гигагерцевом интерферометре, 3 экземпляра которого поставлены в НИЦ «Курчатовский институт» на проект создания прототипа 100-киловаттного геликонного двигателя.  

Передатчик 94-гигагерцевого СВЧ-интерферометра производства компании «ДОК» на макете геликонного двигателя . Источник: НИЦ Курчатовский институт»

Выбор рабочей частоты 94 ГГц был обусловлен в первую очередь концентрацией электронов в плазме. Частота 94 ГГц идеально подходит для измерения плазмы с плотностью электронов до 1013см-3. Именно такая плотность характерна для геликонных источников.

Непосредственно вблизи плазмы располагается блок, состоящий из предусилителя, умножителя на лавинно-пролетном диоде, и узкополосного фильтра. Все эти элементы не чувствительны к магнитному полю. Высокостабильный источник «кварцевый синтезатор» располагается на отдалении от установки с макетом геликонного двигателя и соединяется с приёмником и передатчиком кабелями.

Рабочая частота диагностического оборудования (интерферометра) должна в несколько раз превышать плазменную частоту, которая прямо пропорциональна плотности электронов
(),
иначе СВЧ-волна просто не проникнет в плазму и отразится от неё, как будто плазма является для волны зеркалом. Именно поэтому для интерферометрии более плотной плазмы требуется использовать более высокие частоты. Согласно техническому заданию на интерферометр для Курчатовского института, плазменная частота в установке макета геликонного двигателя составляет примерно 30 ГГц.

Также, чтобы избежать проблем с отклонением зондирующего луча, отношение диаметра D плазменного облака к длине волны интерферометра λ, (D / λ) должно быть достаточно большим. В различных научных работах показано, что для цилиндрической плазмы с постоянной плотностью при соответствующем размере рупора должно соблюдаться условие D / λ > 3. Из-за особенностей, описанных выше, для макета геликонного двигателя была выбрана рабочая частота интерферометра 94 ГГц.

Стендовая плита с компонентами 94 ГГц интерферометра с блоками питания производства компании «ДОК» на макете геликонного двигателя. Источник: НИЦ «Курчатовский институт»

Многие спросят, почему 94 ГГц, а не ровно 90 ГГц? Дело в том, СВЧ-компоненты выпускаются на определенные дискретные частоты, и выбор этих частот обусловлен локальными минимумами ослабления СВЧ-сигнала в атмосфере и под действием других факторов в общем частотном спектре. К таким минимумам относится и участок вокруг 94 ГГц. Другие ближайшие минимумы ослабления СВЧ-сигнала лежат вокруг частот 76 ГГц (что очевидно мало) и 130 ГГц (можно использовать, но излишне дорого, так как с ростом рабочей частоты стоимость СВЧ-компонентов растет почти экспоненциально).

Особенностью СВЧ-интерферометрии и, в частности, интерферометров производства «ДОК», является возможность передачи «опорного» СВЧ сигнала не по «воздуху», а по коаксиальному кабелю, что гораздо удобнее с технической точки зрения. Преобразование в сигнал с частотой, необходимой для зондирования плазмы, происходит непосредственно в передатчике и в приемнике с помощью умножителей частоты (суммарный коэффициент умножения — это всегда целое число, и оно составляет, в зависимости от задачи, единицы или десятки раз).

Структурная схема канала интерферометра имеет следующий вид:

Структурная схема 94-гигагерцевого СВЧ-интерферометра производства ДОК для макета геликонного двигателя. Источник: «ДОК»

Гетеродины приемника и передатчика интерферометра запитаны от одного кварцевого генератора сигналами, немного разнесёнными по частоте. Прошедший через плазму сигнал преобразуется сначала в первую промежуточную частоту (ПЧ) 78 МГц, а затем во вторую ПЧ 200кГц.

Выбор относительно низкой частоты второй ПЧ позволяет записывать и анализировать сигнал в большом временном окне. Также в усилителях промежуточной частоты была реализована фильтрация частот 2 МГц и 10 МГц. Это было необходимо, так как для разогрева плазмы в макете геликонного двигателя используются СВЧ-генераторы большой мощности (десятки киловатт), работающие именно на этих частотах. Поэтому, чтобы избежать наводок, в тракте ПЧ была предусмотрена дополнительная фильтрация.

Измерения плотности плазмы проводятся на одной фиксированной частоте, поэтому сдвиг фазы возможно измерять с большой точностью и в реальном времени. Экспериментально измеренное среднеквадратичное отклонение фазы, которое обусловлено шумами прибора, составило 1°. Такая точность определения фазы позволяет проводить измерения плотности с погрешностью меньше 1%, поскольку в плазме геликонного двигателя набег фазы составляет несколько сот градусов.

The road ahead или планы на будущее

Впереди много работы — у НИЦ «Курчатовский институт» на горизонте года предстоит сдача макета геликонного двигателя заказчику с последующей работой над созданием промышленного образца маршевого ракетного двигателя на плазменной тяге, в том числе с масштабированием проекта под мощности двигателя до 1 МВт.

«При помощи СВЧ интерферометра можно получать значения плотности электронов. Это дает возможность экспериментально подобрать оптимальный режим работы установки макетирования геликонного двигателя, изменяя входные параметры (расход рабочего газа, конфигурацию магнитного поля, вводимую мощность). В дальнейшем система с СВЧ интерферометром в ходе исследований может дать ясный и простой метод количественной оценки ускорения ионов за счет ионного циклотронного резонанса», — такой комментарий был дан Евгением Буниным, сотрудником НИЦ «Курчатовский институт».

Компания «ДОК» работает над изготовлением интерферометра для токамака Т-15МД, нового проекта Курчатовского комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий. Для Т-15МД потребуется многоканальный интерферометр на частотах порядка 330 ГГц в так называемом терагерцовом диапазоне, т.е. на грани перехода радиоволн в область оптического спектра инфракрасного диапазона.

Интерферометр на 330 ГГц (длина волны около 1 мм) также может быть интересен тем, что с его помощью можно создать особенно узкий луч для исследования плазменных пучков с малым сечением. В установке Е-1 в НИЦ «Курчатовский институт» есть подобные сечения. Такой интерферометр на 330 ГГц может найти применение и для исследования плазмы под антенной геликонной установки, где плотность плазмы выше значения в 1013см-3.

Интересные проекты реализуют в России, не правда ли?

Вы также можете к ним присоединиться — в компании «ДОК» открыты вакансии для специалистов по СВЧ-технике, конструкторов и сборщиков РЭА, программистов.

Плазменный ракетный двигатель

компании Ad Astra установил рекорд продолжительности и времени работы при большой мощности – SatNews двигатель — при этом фирма еще больше продвинулась в технологии мощных и экономичных электрических ракет.

Электрические ракеты мощностью более 50 кВт на двигатель считаются « большой мощности ». В среду, 30 июня, основываясь на серии более ранних испытаний в этом году с увеличением продолжительности и мощности, компания завершила рекордные испытания двигателя, работающего на уровне мощности 82,5 кВт в течение 28 часов, что намного дольше, чем любой другой стрельба большой мощности на сегодняшний день. Испытания продолжаются в исследовательском центре компании в Техасе недалеко от Хьюстона.

По данным фирмы, двигатель VASIMR® уникален тем, что он сохраняет высокую мощность химической ракеты, но с 10-кратной эффективностью использования топлива. Таким образом, он является основным кандидатом для множества приложений, начиная от грузовых коммерческих грузов с высокой полезной нагрузкой на солнечных батареях и миссий по пополнению запасов в окололунном пространстве до быстрых ядерно-электрических пилотируемых миссий на Марс и за его пределы.

Ad Astra неуклонно приближается к отметке в 100 кВт/100 часов, установленной НАСА, не отвлекаясь от основной цели компании: демонстрации теплового установившегося режима работы двигателя на высокой мощности. Это условие требует, чтобы все температуры критических компонентов двигателя успешно контролировались системой управления тепловым режимом двигателя.

Значительные успехи в разработке этой системы были достигнуты в ходе экспериментальных кампаний продолжительностью от нескольких дней до недель, за каждой из которых следовал период проверки, разборки и усовершенствования. Это быстрое прототипирование является основой подхода Ad Astra к быстрому совершенствованию технологии VASIMR® и предоставлению конкурентоспособного варианта мощного электрического двигателя как для государственных, так и для частных клиентов.

Управление температурным режимом двигателя VASIMR® представляет собой уникальную задачу, поскольку необходимо тщательно контролировать температуру от миллионов градусов в плазменном ядре ракеты до почти абсолютного нуля в сверхпроводящем магните, расположенном на расстоянии нескольких десятков сантиметров. Это, конечно, в условиях вакуума, где должен работать двигатель.

Мы очень гордимся командой Ad Astra. Их техническое совершенство, упорство и самоотверженность отражены в этом достижении. Никакая другая электрическая плазменная ракета с такими уровнями мощности и технологической готовности не достигла такого сочетания мощности и выносливости, как у двигателя VASIMR®, достигнутого на сегодняшний день, », — сказал Франклин Р. Чанг Диас , председатель и главный исполнительный директор Ad Astra, а также награжденный бывший астронавт НАСА. « Мы могли бы легко побить 28-часовой рекорд, но решили остановить наш тест, чтобы дать команде столь необходимый отдых и возможность отпраздновать праздник 4 июля ».

« Благодаря сочетанию инноваций и решимости наша небольшая команда разработала уникальные инженерные и производственные возможности для стационарного двигателя VASIMR®, которые сделали возможным недавний успех », — сказал доктор Мэтью Джамбуссо , Ad Astra. Старший научный сотрудник и руководитель экспериментальных операций. « Нам предстоит еще много работы, чтобы достичь проектной мощности 100 кВт, но за последние несколько недель мы продемонстрировали значительный прогресс ».

VASIMR® — это аббревиатура от магнитоплазменной ракеты с переменным удельным импульсом. Двигатель работает с плазмой, электрически заряженным газом, нагретым до экстремальных температур радиочастотными (РЧ) волнами, и управляется и направляется сильными магнитными полями, которые также обеспечивают изоляцию. Плазменные ракеты, такие как VASIMR®, имеют чрезвычайно низкий расход топлива и гораздо более высокую мощность и/или производительность по сравнению с другими электрическими или химическими ракетами. VASIMR® предлагает экономические и эксплуатационные преимущества при развертывании спутников, повторной стимуляции, восстановлении и утилизации по окончании срока службы. С надлежащим ядерно-электрическим источником энергии VASIMR® может обеспечить гораздо более быструю и безопасную транспортировку людей и роботов в дальнем космосе, где солнечной энергии недостаточно.

Плазменный двигатель может значительно сократить время полета к внешней Солнечной системе. В отличие от большинства других моих научно-фантастических произведений, повествование «Пространства» (пока что) в основном сосредоточено в нашей собственной Солнечной системе. В «Звездном пути» корабли летают по галактике со скоростью, превышающей скорость света, упоминая о многих световых годах (или парсеках *кашель* «Звездных войн»), не говоря уже о субсветовых путешествиях внутри самих солнечных систем. Расстояния между звездами огромны. Но для современных земных технологий сама наша Солнечная система по-прежнему огромна. Чтобы куда-то добраться, нужны годы.

В «Пространстве» корабли используют вымышленный досветовой двигатель под названием «Драйв Эпштейна», чтобы быстро перемещаться по Солнечной системе со скоростью, составляющей доли скорости света. Мы еще почти не достигли этого, но мы приближаемся к этому с анонсом нового теоретического досветового двигателя. Это не будет двигатель Эпштейна, но он может стать известен как двигатель Эбрахими — двигатель, вдохновленный термоядерными реакторами и невероятной мощностью солнечных выбросов корональной массы.

Fatima Ebrahimi в своем кабинете c, Elle Starkman

Flip and Burn

Ракетные двигатели были основой космических исследований, доставляющих людей на Луну, марсоходы на Марс и отправляющих зонды за пределы Солнечной системы. Однако, несмотря на всю их взрывную мощь, они по своей природе неэффективны и громоздки. Вы можете получить столько энергии только из ракетного топлива. В результате большая часть всего вашего космического корабля представляет собой гигантский топливный бак. Масса ракеты, предназначенной для Марса, может составлять до 78% топлива. Для снижения веса нужны более эффективные двигатели.

Измерение КПД двигателя называется «удельным импульсом» и выражается как количество секунд, в течение которых данная масса топлива может ускоряться в условиях земного притяжения. Например, если у меня есть фунт топлива, сколько секунд этот фунт топлива может разогнаться, прежде чем он будет исчерпан? Чем больше секунд сгорает топливо, тем эффективнее ваш двигатель. Удельный импульс также может быть выражен как скорость выхлопной тяги двигателя (вещества, вылетающего из его задней части) относительно самой ракеты. Одним из самых эффективных когда-либо созданных ракетных двигателей является РС-25 — основной двигатель космического корабля «Шаттл», который имел удельный импульс 453 секунды и скорость истечения 4,4 км/с — что кажется довольно быстрым!

Три главных двигателя RS-25 на борту космического корабля «Атлантис» — ок. НАСА

Выше Быстрее

Если мы хотим раздвинуть границы пилотируемого освоения космоса, нам нужно превзойти даже самые эффективные ракетные двигатели. Следующее поколение космических двигателей появилось в виде ионных двигателей. Ионные двигатели используют электромагнитные поля для ускорения заряженных частиц — ионов, которые затем выбрасываются из космического корабля, ускоряя вас в нужном направлении. Как сказал Ньютон, равные и противоположные реакции. Если вы стреляете в одну сторону, вы идете в другую. Это не обязательно должно быть ракетное топливо, это могут быть просто ионизированные газы.

Двигатель на эффекте Холла — это конструкция ионного двигателя, успешно развернутая на космических кораблях, в том числе на текущих спутниках SpaceX Starlink. В отличие от ракет, двигатели Холла могут развивать скорость истечения от 10 до 80 км/с и удельный импульс от 1000 до 8000 секунд. Однако, несмотря на огромный скачок в эффективности, эти двигатели работают в небольших масштабах, создавая небольшую общую тягу всего в несколько ньютонов силы (ньютон — это сила, необходимая для ускорения 1 кг со скоростью один метр в секунду каждую секунду). Таким образом, ионные двигатели идеально подходят для небольших роботизированных космических кораблей и спутников, но для более крупных полезных нагрузок требуется другая конструкция.

Двигатель Холла в работе в Лаборатории реактивного движения НАСА – ок. НАСА/Лаборатория реактивного движения

Видео Universe Today о функционировании и работе ионных двигателей – Fraser Cain

Mass Ejection

Здесь в игру вступает новый двигатель – не ионный двигатель, а плазменный двигатель – конструкция Фатимы Эбрахими. Плазменный двигатель имеет сходные характеристики с ионным двигателем в том смысле, что он также использует электрические поля и заряженные частицы. Газы электрически заряженных частиц, также известные как плазма, считаются четвертым состоянием вещества. Горячая плазма составляет 99% видимой Вселенной состоит из звезд, подобных Солнцу, которое само по себе является гигантским шаром плазмы. Во время драматических вспышек, называемых выбросами корональной массы (КВМ), Солнце иногда выбрасывает в космос миллиарды тонн этой плазмы.

Гигантский выброс корональной массы с Солнца – ок. NASA

Физический механизм, катализирующий КВМ, называется магнитным пересоединением. На поверхности Солнца плазма часто направляется вдоль магнитных полей, создавая огромные петли или «протуберанцы», в несколько раз превышающие размеры Земли. Линии поля скручиваются и напрягаются под действием магнитной энергии, пока не порвутся, как резиновая лента, и снова не соединятся с другими линиями поля. Воссоединение преобразует магнитную энергию в кинетическую энергию и тепло и значительно ускоряет выброс огромных количеств плазмы в космос со скоростью сотен или даже тысяч километров в секунду.

Плазменные протуберанцы на Солнце, приводимые в движение извилистыми силовыми линиями магнитного поля – c. Плазменный двигатель НАСА

Эбрахими создает подобные магнитные пересоединения, которые мы наблюдаем в короне Солнца. Вместо постоянного потока ускоренных частиц, как в ионном двигателе, думайте об этой конструкции как о мини-CME, которые срабатывают каждые несколько миллисекунд, создавая отдельные пузырьки плазмы, называемые «плазмоидами». Эти плазмоиды истощаются, чтобы создать тягу. Смоделированный двигатель Ebrahimi достиг удельного импульса 50 000 секунд при скорости выхлопа до 500 км/с! Гораздо более высокая эффективность, чем у современных конструкций ионных двигателей. Создаваемая сила также намного выше, чем у ионных двигателей — до 100 ньютонов.

Еще одно огромное преимущество плазменного двигателя — он может работать практически на любом газе. Ионные двигатели, такие как двигатель Холла, запускаются с ограниченным запасом газа, такого как ксенон, который ионизируется для создания тяги. Процесс магнитного пересоединения плазменного двигателя более важен для общей тяги, чем тип или масса газа, используемого для генерации плазмоидов. Таким образом, ваш космический корабль может буквально дозаправиться в космосе, используя газы, найденные в камнях и астероидах, а затем продолжить свое путешествие.

«Для исследования Солнечной системы за пределами Луны и Марса необходим электромагнитный двигатель большой тяги длительностью в десятки тысяч секунд»

— Фатима Эбрахими

Звезды в бутылках

Концепция плазменного двигателя Эбрахими была вдохновлена ​​ее работой в качестве директора физик-исследователь Принстонской лаборатории физики плазмы (PPPL). во время наблюдения за плазмоидами в термоядерном реакторе PPPL National Spherical Torus Experiment (NSTX). В настоящее время все энергетические ядерные реакторы на Земле представляют собой реакторы деления, которые расщепляют атомы тяжелых элементов, таких как уран, для высвобождения энергии. Термоядерные реакторы работают наоборот — сплавляют более легкие элементы вместе, воспроизводя ядерные ядра звезд. У термоядерной энергии есть определенные преимущества перед делением. Реакторы деления создают радиоактивные ядерные отходы в виде отработавших топливных стержней, которые необходимо безопасно хранить в течение тысяч лет, а само урановое топливо необходимо добывать.

NSTX Камера «Торус» и потолок «зонтик», где плазма будет магнитно удерживаться во время реакции
– c. Элли Старкман/PPPL Communications

Термоядерные реакторы могут работать в основном на водороде, высвобождаемом из воды — почти неиссякаемого источника топлива — и не производят отходов, которые необходимо закапывать. Проблемой для конструкций термоядерных реакторов является сдерживание перегретой плазмы. Плазма в термоядерном реакторе может достигать сотен миллионов градусов, и требуется энергия для нагрева плазмы и создания мощных магнитных полей для сдерживания реакции. Положительные реакции чистой энергии были редки. Такие реакторы, как NSTX, создают высокоскоростные плазмоиды посредством магнитного пересоединения, которые, по наблюдениям Эбрахими, перемещались внутри реактора со скоростью более 20 км/с. Она обдумывала, как плазмоиды можно использовать в конструкции космического двигателя, что привело к ее исследованиям.

NSTX разработала компоненты и научные данные для ITER (Международный термоядерный экспериментальный реактор), крупнейшего в мире термоядерного реактора, который в настоящее время строится во Франции. В сотрудничестве 35 стран ИТЭР является одним из самых сложных инженерных проектов, когда-либо предпринятых. Задачей реактора является создание устойчивой реакции мощностью 500 МВт (достаточно для питания города) из входной мощности в 50 МВт к 2035 году.

Радиальный двигатель: Radial engine — Wikipedia

Ротативный двигатель. — Российская авиация

Такие двигатели отличались плавностью и равномерностью хода. Зажигание производилось последовательно в каждом цилиндре через один по кругу.
Второй особенностью было хорошее охлаждение. Металлургическая промышленность в те времена была не настолько развита, как сейчас и качество сплавов (в плане термостойкости) было не слишком высоким. Поэтому требовалось хорошее охлаждение.

Скорости полета самолетов были не высокие, поэтому простое охлаждение набегающим потоком стационарного движка было недостаточным. А ротативный двигатель здесь находился в более выгодном положении, потому что сам вращался с достаточной для эффективного охлаждения скоростью и цилиндры хорошо обдувались воздухом. При этом они могли быть как гладкими, так и оребренными. Охлаждение было достаточно эффективным даже при работе двигателя на земле.

Расцвет ротативных двигателей пришелся на первую мировую войну. В то время авиация уже достаточно серьезно участвовала в боевых действиях и воздушные бои не были редкостью. Самолеты и двигатели для них производились всеми крупными участниками войны.

Из двигателестроительных одной из самых известных была французская фирма «Societe des Moteurs Gnome», в свое время занимавшаяся производством двигателей внутреннего сгорания для промышленного производства. В 1900 году она купила лицензию на производство маленького одноцилиндрового стационарного двигателя (мощность 4 л.с.) «Gnome» у немецой фирмы Motorenfabrik Oberursel. Это движок продавался во Франции под французским наименованием «Gnome» и при этом настолько успешно, что наименование это было использовано в названии фирмы — «Societe des Moteurs Gnome».

В Российской Империи двигатель «Gnome» послужил прототипом для двигателей Теодора-Фердинанда (Григорьевича) Калепа. Т.Г.Калеп в начале 1911 года сначала решил приступить к производству на своем заводе двигателей «Gnome», но попытка договориться с фирмой «Societe des Moteurs Gnome» окончилась неудачей, т. к. эта французская фирма поставила условие отдавать ей 2/3 чистого дохода.

Тогда Калеп решил спроектировать на своем заводе новый двигатель. Проект двигателя Калеп разрабатывал совместно с молодым инженером Шухгальтером. Конструкторам удалось значительно усовершенствовать конструкцию двигателя «Gnome» и создать двигатель, более надежный чем «Gnome». Прежде всего был изменен способ крепления цилиндров на картере. У двигателя «Gnome» картер состоял из нескольких частей, соединенных болтами — это весьма увеличивало массу двигателя. Калеп сделал картер всего из двух частей, причем плоскость разъема не совпадала с плоскостью, в которой лежали геометрические оси цилиндров, а была отнесена несколько в сторону. Это существенно упрощало сборку двигателя, т.к. можно было крепить цилиндры, защемляя их между двумя частями картера, причем цилиндры вставлялись в отверстия большей части картера.
Калеп усовершенствовал двигатель «Gnome», увеличив его прочность и в тоже время снизив на 7 кг его массу и уменьшив на 85 шт. число деталей. При этом размеры двигателя Калепа не превышали размеров двигателя «Gnome». 22 ноября 1911 г. Т.Г.Калеп подал заявку за № 50497 на получение патента на авиационный двигатель «внутреннего горения с радиально укрепленными на кривошипной камере вращающимися цилиндрами», которая была удовлетворена и автор получил патент на этот двигатель за № 25057.

Двигатели «Калеп» устанавливались на самолёты «Хиони», «Стеглау» и др. Впоследствии Т.Калеп создал ещё более мощные двигатели мощностью 80 л.с. и 100 л.с., которые устанавливались на лицензионные «Ньюпоры» и другие отечественные истребители и разведчики.
Увы, хоть слава и досталась Ф.Г.Калепу, моторы для российского Воздушного флота делались во Франции — нелегко было небольшому заводу соревноваться в рекламе с солидной иностранной фирмой.

В 1913 году, будучи больным, Теодор Калеп поехал на испытания своего мотора, проводимые в Риге военным ведомством. Мотор сочли хорошим, а 47-летний Калеп через несколько дней умер. Можно сказать, сгорел на работе…

Двигатель «Калеп-60».

Двигатель «Калеп-80» в музее ВВС Монино.

В дальнейшем на базе «Gnome» был разработан ротативный двигатель «Gnome Omega», имевший немалое количество модификаций и устанавливавшийся на самые различные самолеты. Известны так же другие массово производившиеся двигатели этой фирмы. Например, «Gnome 7 Lambda» – семицилиндровый, мощностью 80 л.с. и его продолжение «Gnome 14 Lambda-Lambda» (160 л.с.), двухрядный ротативный двигатель с 14-ю цилиндрами.

Ротативный двигатель «Gnome 7 Omega».

Двигатель «Gnome 7 Omega» на самолете.

Широко известен двигатель «Gnome Monosoupape» (один клапан), начавший выпускаться в 1913 году и считавшийся одним из лучших двигателей в начальный период войны. Этот «лучший двигатель» имел всего один клапан, использовавшийся и для выхлопа и для забора воздуха. Для поступления топлива в цилиндр из картера, в юбке цилиндра был сделан ряд специальных отверстий. Двигатель был безкарбюраторный и из-за упрощенной системы управления был легче и потреблял, к тому же меньше масла.

Двигатель «Gnome Monosoupape» Type N.

Управления у него не было практически никакого. Был только топливный кран, подававший бензин через специальную форсунку (или распылитель) в полый неподвижный вал и далее в картер. Этим краном можно было пытаться обогащать или обеднять топливо-воздушную смесь в очень узком диапазоне, от чего было мало толку.

Подвод топлива в цилиндр двигателя «Gnome Monosoupape». Crank Case — картер, Ports — подводящие отверстия.

Пытались использовать с целью управления изменение фаз газораспределения, но быстро от этого отказались, потому что начали гореть клапана. В итоге движок постоянно работал на максимальных оборотах (как, впрочем и все ротативные двигатели) и управлялся только отключением зажигания (об этом чуть ниже).

Другой известной французской фирмой, производившей ротативный двигатели была фирма «Societe des Moteurs Le Rhone», начавшая свою работу с 1910 года. Одними из самых известных ее двигателей были «Le Rhone 9C» (мощность 80 л.с.) и «Le Rhone 9J» (110 л.с.). Характерной их особенностью было наличие специальных трубопроводов от картера к цилиндрам для подвода топливо-воздушной смеси (немного похоже на входные коллектора современных ДВС).

Двигатель «Le Rhone 9C».

«Le Rhone» и «Gnome» первоначально соперничали, но потом объединились и с 1915 года уже работали совместно под названием «Societe des Moteurs Gnome et Rhone». Двигатель 9J был, в общем-то, уже их совместным продуктом.

Ротативный двигатель «Le Rhone 9J».

Открытый картер двигателя «Le Rhone 9J».

Интересно, что вышеупомянутая германская фирма «Motorenfabrik Oberursel» в 1913 году закупила лицензии на производство теперь уже французских ротативных двигателей «Gnome» (хотя и была родоначальницей этого брэнда, можно сказать) и чуть позже двигателей «Le Rhone». Их она выпускала под своими наименованиями: «Gnome», как «U-серия» и «Le Rhone», как «UR-серия» ( от немецкого слова Umlaufmotor, обозначающего ротативный двигатель).

Например, двигатель «Oberursel U.0» был аналогом французского «Gnome 7 Lambda» и устанавливался первоначально на самолет Fokker E.I., а двигатель «Oberursel U.III» — это копия двухрядного «Gnome 14 Lambda-Lambda».

Германский двухрядный «Oberursel U.III», копия «Gnome 14 Lambda-Lambda».

Вообще фирма «Motorenfabrik Oberursel» всю войну в довольно большом количестве производила двигатели-клоны французских моделей, которые потом ставились на самолеты, являвшиеся противниками французов и их союзников в воздушных боях. Вот такие фокусы жизни…

Истребитель Fokker E.I с двигателем «Oberursel U.0».

Среди других известных двигателестроительных фирм значится также французская фирма «Societe Clerget-Blin et Cie» (интересное для русского уха слово Blin в названии означает фамилию одного из учредителей, промышленника Эжена Блина) со своим известным движком «Clerget 9B».

Двигатель «Clerget 9B».

Двигатель «Clerget 9B» на истребителе Sopwith 1½ «Strutter».

Истребитель Sopwith 1½ «Strutter» с двигателем «Clerget 9B».

Многие двигатели производились в Великобритании по лицензиям. На этих же заводах выпускали английские двигатели разработки «Walter Owen Bentley» (того самого Бентли) «Bentley BR.1» (заменившие «Clerget 9B» на истребителях Sopwith «Camel») и «Bentley BR.2» для истребителей Sopwith 7F.1 «Snipe».

На двигателях «Bentley» в конструкции поршней впервые были применены алюминиевые сплавы. До этого на всех движках цилиндры были чугунные.

Ротативный двигатель «Bentley BR.1».

Ротативный двигатель «Bentley BR.2».

Истребитель Sopwith 7F.1″Snipe» с двигателем «Bentley BR.2».

Теперь вспомним о других особенностях ротативного двигателя, которые, так сказать, плюсов ему не прибавляют (чаще всего как раз наоборот).

Немного об управлении. Современный (стационарный, конечно) поршневой двигатель, неважно рядный он или звездообразный, управляется относительно легко. Карбюратор (либо инжектор) формирует нужный состав топливо-воздушной смеси и с помощью дроссельной заслонки пилот может регулироват подачу ее в цилиндры и, тем самым, менять обороты двигателя. Для этого по сути дела существует ручка (или педаль, как хотите) газа.

У ротативного двигателя все не так просто. Несмотря на разницу конструкций, большинство ротативных двигателей имели на цилиндрах управляемые впускные клапана, через которые и поступала топливо-воздушная смесь. Но вращение цилиндров не позволяло применять обычный карбюратор, который бы поддерживал оптимальное соотношение воздух-топливо за дроссельной заслонкой. Состав смеси, поступающей в цилиндры нужно было корректировать для достижения оптимального соотношения и устойчивой работы двигателя.

Для этого обычно существовал дополнительный воздушный клапан («bloctube») . Пилот устанавливал рычаг газа в нужное положение (чаще всего полностью открывая дроссель) и потом рычагом регулировки подачи воздуха добивался устойчивой работы двигателя на максимальных оборотах, производя так называемую тонкую регулировку. На таких оборотах обычно и проходил полет.

Из-за большой инерционности двигателя (масса цилиндров все же немаленькая), такая регулировка часто делалась «методом тыка», то есть определить нужную величину регулировки можно было только на практике, и эта практика была необходима для уверенного управления. Все зависело от конструкции двигателя и опыта пилота.

Весь полет проходил на максимальной частоте вращения движка и если ее по какой-либо причине надо было снизить, например для посадки, то действия по управлению должны были быть обратного направления. То есть пилоту нужно было прикрыть дроссель и потом опять регулировать подачу воздуха в двигатель.

Но такое «управление» было, как вы понимаете, достаточно громоздким и требующим времени, которое в полете не всегда есть, особенно на посадке. Поэтому гораздо чаще применялся метод отключения зажигания. Чаще всего это делалось через специальное устройство, позволяющее отключать зажигание полностью или в отдельных цилиндрах. То есть цилиндры без зажигания переставали работать и двигатель в целом терял мощность, что и нужно было пилоту.

Этот метод управления широко применялся на практике, но тянул за собой и кучу проблем. Топливо, вместе, кстати, с маслом, несмотря на отключение зажигания, продолжало поступать в двигатель и, не сгорев, благополучно его покидало и затем скапливалось под капотом. Так как движок очень горячий, то опасность серьезного пожара налицо. Тогдашние «легкие этажерки» горели очень легко и быстро.

Пример защитных капотов на (защита от масла двигатель «Gnome 7 Lambda») Sopwith «Tabloid».

Поэтому капоты для двигателей имели внизу вырез примерно на одну треть периметра или на худой конец серьезные дренажные отводы, чтобы вся эта гадость могла быть удалена набегающим потоком. Чаще всего, конечно, она размазывалась по фюзеляжу.

Кроме того свечи в неработающих цилиндрах могли оказаться залитыми и замасленными и повторный запуск поэтому был не гарантирован.

К 1918 году французская двигателестроительная фирма «Societe Clerget-Blin et Cie» (ротативные двигатели «Clerget 9B»), исходя из очевидной опасности использования способа снижения мощности путем отключения зажигания, в руководстве по эксплуатации своих двигателей рекомендовала следующий метод управления.

При необходимости снижения мощности двигателя пилот перекрывает подачу топлива закрытием дросселя (ручкой газа). При этом зажигание не отключается и свечи продолжают «искрить» (предохраняя себя от замасливания). Винт вращается в результате эффекта авторотации и при необходимости запуска топливный клапан просто открывается в то же положение, что и до закрытия. Двигатель запускается…

Однако, по отзывам пилотов, которые в наши дни летают на восстановленных или точных копиях самолетов того времени, все-таки самый удобный режим снижения мощности — это отключение зажигания, несмотря на всю «грязь», которую при этом извергают ротативные двигатели.

Самолеты с такими движками вообще особой чистотой не отличались. Про топливо в отключенных цилиндрах я уже сказал, но ведь было еще и масло. Дело в том, что из-за вращающегося блока цилиндров, возможность откачки топлива из картера была весьма проблематична, поэтому организовать полноценную систему смазки было нельзя.

Схема топливо- и маслопитания ротативного двигателя «Gnome 7 Omega».

Но без смазки никакой механизм работать не будет, поэтому она, конечно, существовала, но в о-о-очень упрощенном виде. Масло подавалось прямо в цилиндры, в топливо-воздушную смесь. На большинстве двигателей для этого существовал небольшой насос, подававший масло через полый (неподвижный, как уже известно) вал по специальным каналам.

В качестве смазывающего масла использовалось касторовое, самое лучшее по тем временам масло (природное растительное) для этих целей. Оно, кроме того не смешивалось с топливом, что улучшало условия смазки. Да и сгорало в цилиндрах оно только частично.

Пример замасливания (темные пятна) двигателя «Gnome 7 Omega» полусгоревшим касторовым маслом.

А удалялось оно оттуда после выполнения своих функций вместе с отработанным газами через выпускной клапан. И расход его при этом был очень даже немаленький. Средний движок, мощностью около 100 л.с. (75 кВт, 5-7 цилиндров) за час работы расходовал более двух галлонов (английских) масла. То есть около 10 литров вылетало «на ветер».

Ну что тут скажешь… Бедные механики. Масло, сгоревшее и несовсем, топливная смесь, оставшаяся после дросселирования движка, сажа… все это оседало на самолете и все это нужно было отмывать. Причем масло это отмывалось очень плохо. Из-за этого на старых снимках самолеты частенько «щеголяют» грязными пятнами на крыле и фюзеляже.

Но и летчики — люди мужественные. Ведь из движка выходила касторка. А это, как известно, очень хорошее слабительное (в аптеках раньше продавалась, не знаю, как сейчас). Конечно, двигатель был закрыт капотом и снизу, как я уже говорил, был вырез для удаления всей грязи. Но ведь кабина открытая и воздушный поток — штука не всегда управляемая. Если чистая касторка попадала на лицо и потом внутрь… Последствия предугадать… наверное было не сложно…

Следующая особенность ротативных двигателей, которую я бы тоже не назвал положительной была связана с управляемостью аэропланов, на которых стояли такие движки. Немалая масса вращающегося блока представляла собой по сути дела большой гироскоп, поэтому гироскопический эффект был неизбежен.

Пока самолет летел прямолинейно, его влияние не было сильно заметно, но стоило начать совершать какие-либо полетные эволюции, как сразу проявлялась гироскопическая прецессия. Из-за этого и вкупе с большим крутящим моментом массивного блока цилиндров при выбранном правом вращении винта самолет очень неохотно поворачивал влево и при этом задирал нос, но зато быстро делал правые развороты с большой тенденцией к опусканию носа. Такой эффект с одной стороны очень мешал (особенно молодым и неопытным пилотам), а с другой был полезен при проведении воздушных боев, в так называемых «собачьих свалках» (dogfights). Это, конечно, для опытных летчиков, которые могли с толком использовать эту особенность.

Очень характерен в этом плане был известный самолет Sopwith F.1 «Camel» Королевских ВВС, считавшийся лучшим истребителем Первой Мировой. На нем стоял ротативный двигатель «Clerget 9B» (как примечание добавлю, что в последствии также ставился и английский «Bentley BR.1» (150 л.с.)). Мощный (130 л. с.), но достаточно капризный двигатель, чувствительный к составу топлива и к маслу. Мог запросто отказать на взлете. Но именно благодаря ему и особенностям компоновки фюзеляжа (рассредоточению полезного оборудования) «Camel» был очень маневренен.

Истребитель Sopwith F.1 «Camel» с двигателем «Clerget 9B».

Маневренность эта, правда, доходила до крайности. В управлении истребитель был необычайно строг и вообще имел кое-какие неприятные особенности. Например, большое желание войти в штопор на малой скорости. Он абсолютно не подходил для обучения молодых пилотов. По некоторой статистике за время войны в боевых действиях на этом аэроплане погибло 415 пилотов, а в летных происшествиях — 385. Цифры красноречивые…

Однако опытные пилоты, хорошо его освоившие, могли извлечь большую пользу из его особенностей и делали это. Интересно, что из-за нежелания истребителя «Camel» быстро разворачиваться влево, многие пилоты предпочитали делать это, так сказать, «через правое плечо». Поворот вправо на 270° получался значительно быстрее, чем влево на 90°.

Основным и достойным противником для Sopwith F.1 «Camel» был немецкий триплан Fokker Dr.I с двигателем «Oberursel UR.II» (полный аналог французского «Le Rhone 9J»). На таком воевал Барон Манфред Альбрехт фон Рихтгофен (Manfred Albrecht Freiherr von Richthofen), знаменитый «Красный барон».

Триплан Fokker Dr.I.

Германский двигатель «Oberursel-UR-2» (копия «Le Rhone 9J»).

За время войны ротативные двигатели достигли своего полного расцвета. При имеющихся запросах армии, несмотря на свои недостатки они очень хорошо подходили для решения, так сказать, триединой задачи «мощность — вес — надежность». Особенно, что касается легких истребителей. Ведь именно на них в подавляющем большинстве такие движки стояли.

Более крупные и тяжелые самолеты продолжали летать, используя традиционные рядные движки.

Однако авиация развивалась бурными темпами. Требовалась все большая мощность двигателей. Для стационарных рядных это достигалось путем увеличения максимального количества оборотов. Возможности совершенствования в этом направлении были. Улучшались системы зажигания и газораспределения, принципы образования топливовоздушной смеси. Применялись все более совершенные материалы.

Это позволило к концу Первой Мировой войны поднять максимальную величину оборотов стационарного двигателя с 1200 до 2000 об/мин.

Однако, для ротационного двигателя этот было невозможно. Организовать правильное смесеобразование было нельзя. Все приходилось делать «на глазок», поэтому расход топлива (как и масла) был, мягко говоря, немаленьким (в том числе, кстати, из-за постоянной работы на больших оборотах).

Какие-либо внешние регулировочные работы на двигателе, пока он находится в запущенном состоянии само собой были невозможны.

Повысить частоту вращения тоже не получалось, потому что сопротивление воздуха быстро вращающемуся блоку цилиндров было достаточно большим. Более того, при увеличении скорости вращения, сопротивление росло еще быстрее. Ведь, как известно, скоростной напор пропорционален квадрату скорости. То есть если скорость просто растет, то сопротивление растет в квадрате (примерно).

При попытках на некоторых моделях двигателей начала войны поднять обороты с 1200 об/мин до 1400 об/мин сопротивление поднималось на 38%. То есть получалось, что возросшая мощность двигателя больше тратилась на преодоление сопротивления, чем на создание полезной тяги воздушного винта.

Немецкой фирмой Siemens AG была сделана попытка обойти эту проблему с другой стороны. Был выполнен 11-цилиндровый двигатель так называемой биротативной схемы (наименование Siemens-Halske Sh.III). В нем блок цилиндров вращался в одну сторону с частотой 900 об/мин., а вал (ранее неподвижный) в другую с той же частотой. Суммарная относительная частота составила 1800 об/мин. Это позволило достичь мощности в 170 л.с.

Биротативный двигатель «Siemens-Halske Sh. III».

Истребитель «Siemens-Schuckert D.IV».

Истребитель «Siemens-Schuckert D.IV» в берлинском авиамузее.

Этот двигатель имел меньшее сопротивление воздуху при вращении и меньший крутящий момент, мешающий управлению. Устанавливался на истребителе «Siemens-Schuckert D.IV» , который по мнению многих специалистов стал одним из лучших маневренных истребителей времен войны. Однако производиться начал поздно и сделан был в небольшом количестве экземпляров. Существующее положение Siemens-Halske Sh.III не поправил и не смог опять поднять ротативные двигатели на должную высоту.

Здесь следует упомянуть о работах русского инженера Анатолия Георгиевича Уфимцева. А.Г.Уфимцев работы по биротативным авиационным двигателям начал ещё в 1909 году. Им был спроектирован четырехцилиндровый биротативный двигатель с воспламенением смеси при высокой степени сжатия в цилиндрах, диаметр которых составлял 90 мм, ход поршня — 120 мм. На это изобретение А. Г.Уфимцев получил патент. Специального станка для замера мощности биротативного двигателя у конструктора не было. По его расчетам мощность двигателя массой 40 кг могла достигать 35-40 л.с. Для запуска двигателя предполагалось использовать сжатый воздух от баллона на борту самолета. В Главном инженерном управлении дали отрицательное заключение на этот проект, считая невозможным запуск двигателя сжатым воздухом (в дальнейшем практика развития авиации подтвердила целесообразность воздушного запуска).

Тем не менее А.Г.Уфимцев не оставил намерения осуществить свою идею. Четырехцилиндровый двигатель с самовоспламенением не удовлетворял автора и в новом проекте была применена электрическая система зажигания топливовоздушной смеси при меньшей степени сжатия.
Получив небольшой кредит от частных лиц, заложив дом и используя все наличные средства, изобретатель построил шестицилиндровый биротативный двигатель. При этом диаметр цилиндра равнялся 80 мм, ход поршня — 110 мм, частота вращения — 1000 об/мин. Масса двигателя — 50 кг, расчетная мощность — 40 л.с. Этот двигатель А.Г.Уфимцев установил на самолете собственной конструкции «Сфероплан-2», который был построен в 1910 году. Во время испытаний самолет не взлетел из-за передней центровки.

Аппарат А.Г.Уфимцева «Сфероплан-II». 1910 г.

В 1912 году А.Г.Уфимцев спроектировал новый шестицилиндровый двухтактный биротативный двигатель с улучшенной продувкой цилиндров. Были устранены недостатки предыдущих двигателей, существенно изменены параметры и конструкция основных узлов, расчетная мощность — в пределах 65-70 л.с. при массе 58 кг. Двигатель был построен на Брянском паровозостроительном заводе и получил наименование АДУ-4. Его испытание, доводка не были завершены, завод отказался от производства этого двигателя. В настоящее время двигатель АДУ-4 экспонируется в музее ВВС.

А.Г.Уфимцев у своего первого биротативного двигателя.

Двигатель АДУ-4 в музее ВВС Монино.

Недостатков у всех видов ротативных двигателей, как видите, хватало. Ко всему прочему могу еще добавить, что движки эти были достаточно дороги. Ведь из-за большой быстро вращающейся массы все детали двигателя должны были быть хорошо отбалансированы и четко подогнаны. Плюс сами материалы были недешевы. Это приводило к тому, что, например, двигатель Monosoupape по ценам 1916 года стоил порядка 4000$ (что в переводе на курс года 2000-го составляет примерно 65000$). Это при том, что в движке-то, вобщем-то, по нынешним понятиям, ничего особенного-то нет.

Ко всему прочему моторесурс всех таких двигателей был невысок (вплоть до 10-ти часов между ремонтами) и менять их приходилось часто, несмотря на высокую стоимость.

Все эти недостатки копились и в конце концов чаша оказалась переполнена. Ротативный двигатель широко использовался и совершенствовался (по мере возможности) вплоть до конца войны. Самолеты с такими движками некоторое время использовались во время гражданской войны в России и иностранной интервенции. Но в целом их популярность быстро пошла на спад.

Совершенствование науки и производства привели к тому, что на сцену уверенно вышел последователь ротативного двигателя — радиальный или звездообразный двигатель с воздушным охлаждением, который не сходит с нее и по сей день, работая, между прочим, в содружестве с рядным поршневым авиационным двигателем с жидкостным охлаждением.

Ротативный двигатель, оставив яркий след в истории авиации, занимает теперь почетное место в музеях и на исторических выставках.

В заключении ролик — запуск восстановленного двигателя «Gnome» 1918 года выпуска:

.

.

Источник:
Сайт «Авиация понятная всем». Юрий Тарасенко. Ротативный двигатель. Чумазый вояка… 
Андрей Бондаренко. Моторы пламенных сердец.
П.Д.Дузь. История воздухоплавания и авиации в России (период до 1914 г.).
Д. Я.Зильманович. Теодор Калеп. 1866-1913.

Музей авиационных двигателей на МАРЗ, июнь 2020 года ч1: радиальные.

На МАРЗе есть небольшая коллекция авиационных двигателей. В предбаннике одного из цехов собраны экземпляры в основном советской поры, но не только. Эту коллекцию я и хочу показать. В этой части мы посмотрим на радиальные двигатели.

Музей авиационных двигателей на МАРЗ.

Начнем пожалуй с АШ-62ИР. Этот двигатель стоит на всех Ан-2, поэтому и сейчас завод занимается их капитальным ремонтом. АШ-62ИР — радиальный 9-цилиндровый двигатель, разработанный в ОКБ А. Д. Швецова в 1938 году для транспортной и гражданской авиации. До сих пор эксплуатируется на самолётах Ан-2. Двигатель серийно производился в СССР и России более 50 лет. Являлся дальнейшим развитием двигателя М-25. Первоначальное название М-62ИР. С 1944 — АШ-62ИР.

Табличка с описанием двигателя.

Вид со стороны противопожарной перегородки.

А на стене за двигателем висит четырехлопастной ВИШ от Ан-2.

Заводская табличка. До 15 серии двигатель строили на Воронежском механическом заводе, а начиная с 16 серии (к которой и относится этот двигатель) все права на двигатель и самолет Ан-2 были переданы Польше.

Знакомый всем любителям Як-52, Як-18Т и пилотажным самолетам Сухого двигатель М-14П. М-14 — советский авиационный поршневой радиальный двигатель воздушного охлаждения. Применялся на многих типах лёгких самолётов и вертолётов во второй половине XX века.

Табличка с описанием двигателя.

Двигатель был разработан в 1947 году в ОКБ-478 ЗМКБ «Прогресс» им. академика А. Г. Ивченко на базе АИ-10. Главный конструктор И. М. Веденеев. В мае 1948 году АИ-14 прошел государственные стендовые испытания, развив максимальную мощность 240 л. с..
Первые серийные двигатели, получившие индекс АИ-14Р, выпущены в 1950 году на Воронежском механическом заводе. Применялся на самолетах Як-12, Як-18, Ан-14, PZL-104 Wilga и др. Мощность двигателя была 260 л. с. В 1952 году в ОКБ-478 создается вертолетная модификация АИ-14В для вертолета Ка-15.
В 1960 году запущены в серию форсированные двигатели АИ-14ВФ мощностью 280 л. с. (для вертолетов Ка-15М и Ка-18) и АИ-14РФ мощностью 300 л. с. (для самолетов Як-18ПМ и Ан-14А). С 1969 года самолеты Ан-14А комплектовались двигателями АИ-14ЧР, отличавшиеся от АИ-14РФ введением чрезвычайного режима, на котором мощность кратковременно повышалась до 350 л. с..
В 1959 году работы над двигателем были переданы в «ОКБ Моторостроения», организованном при Воронежском механическом заводе. Индекс двигателей, разработанных в этом КБ, заменен на М-14. В 1964 году в «ОКБ Моторостроения» был разработан двигатель М-14В26 для вертолёта Ка-26. В 1974 году в серийное производство передан двигатель М-14П мощностью 360 л. с., ставший базовым для целой гаммы двигателей М-14Х, М-14ПФ, М-14В26В, М-14Р, М-14В26В1, М-14ПТ, М-14ПТ-2.

Лицензионная версия АИ-14Р производилась в Польше предприятием WSK-Kalisz с 1956 по 2007 год. В начале 1960 годов чехословацкая компания AVIA начала производство модифицированной версии АИ-14 под обозначением M462, позже M462RF. M462 работал на сельскохозяйственном самолете Z-37 и развивал мощность 315 л. с. Примерно в то же время в Китае был выпущен двигатель HS6, китайская версия АИ-14П, а в 1965 году HS6A, версия с увеличенной до 268 л. с. мощностью.
В 1983 году в Румынии был создан завод авиационных двигателей и редукторов, где начали производство двигателей М-14П и М-14В26. Ныне это компания под названием MOTORSTAR S.R.L. На 2019 год она продолжает выпуск двигателей М-14П и собственной модификации М-14Д.
В 1994 году серийное производство в России было приостановлено.
На 2018 год современные модификации двигателей М-14 разрабатывает и производит «Опытно-конструкторское бюро моторостроения». Решением Министерства промышленности и торговли Российской Федерации за ООО «Опытно-конструкторское бюро моторостроения» закреплены права разработчика и изготовителя авиационных поршневых двигателей М-14ПФ, М-14Р, М-14В26В1.

А это видимо АИ-14 (М-14) учебное пособие?

Редуктор.

Можно рассмотреть конструкцию всех наиболее важных узлов.

Фото 22.

Но никаких табличек с наименованием или заводским номером.

Для любознательных сняты крышки клапанных коробок.

А что это за 9 цилиндровый радиальный двигатель? Как подсказал Павел Николаевич Ненастьев, это двигатель с японского учебного самолета. Самолет японцы бросили на Курилах, его никто не сбивал, просто сгнил в морском климате.

С двухлопастным винтом…

С характерной крышкой редуктора.

И системой внешнего запуска на винта.

Вот она.

АИ-14РА — двигатель для самолёта PZL-104 Wilga

Крупнее

Табличка с описанием двигателя.

Объём 10,1 л
Мощность 260 л.с. на взлётном режиме
Степень сжатия 5,9
Диаметр цилиндров 105 мм
Ход поршня 130 мм
Количество цилиндров 9
Компрессор приводной, одноступенчатый, центробежный
Топливная система карбюраторная
Система охлаждения воздушная
Размеры
Диаметр 985 мм
Сухой вес 200 кг

Двигатель М-14В26 — вертолётный мощностью 325 л. с. Отличается коническим редуктором и муфтой сцепления. Устанавливался на Ка-15, Ка-18, Ка-26.

Табличка с описанием двигателя.

Заводская табличка двигателя.

И со специальным вентилятором для принудительного охлаждения.

Двигатель АИ-26ГРФ от вертолета Ми-1.

Двигатель АИ-26 создан в конце 1940 годов специально для первого советского массового вертолета Ми-1. Практически представляет собой «половинку» (один ряд цилиндров) двигателя АШ-82 без системы наддува. Главный конструктор — А. Г. Ивченко. Предприятие, производившее этот двигатель, в разные годы имело различные обозначения, в настоящее время — Мотор Сич. Всего было изготовлено более 4000 двигателей АИ-26 различных модификаций.

Табличка с описанием двигателя.

Фото 47.

Заводская табличка.

Двигатель АШ-82ФНВ (он же АШ-82В) — модификация для многоцелевого вертолёта Ми-4, заменившего Ми-1.

Табличка с описанием двигателя.

АШ-82 (М-82) — советский авиационный радиальный поршневой двигатель внутреннего сгорания, созданный под руководством А. Д. Швецова. Представляет собой двухрядную конструкцию с использованием элементов двигателя М-62 с уменьшением числа цилиндров с 9 до 7 и уменьшением хода поршня, что привело к уменьшению диаметра двигателя, что благоприятно повлияло на снижение лобового сопротивления самолетов. Модифицированный вариант данного двигателя стал первым серийным советским авиационным двигателем с инжекторной системой подачи топлива, а также стал основой для целого семейства двигателей. Всего было построено более 70 000 двигателей данного семейства.

Общий вид двигателя.

Тыльная сторона.

Поршневой двигатель М-62 был разработан конструктором А.Д.Швецовым. М-62 устанавливался на истребители И-15, И-16, И-153. Выпускался в больших количествах начиная с 1938 года. В 1940 году для транспортной и гражданской авиации был создан мотор АШ-62ИР (М-62ИР).

Табличка с описанием двигателя.

Общий вид. Интересно узнать, где его нашли и на каком самолете он стоял.

Судя по всему такой двигатель восстановлению не подлежит.

Заводская табличка.

И еще одна, виден год постройки: 1942…

И заглянем в цилиндр.

Здесь же стоит иностранный радиальный двигатель Bristol Pegasus XVIII. Такие двигатели стояли например на Vickers Wellington B Mk IC.

Он тоже не комплектный и работать больше не будет…

Тыльная сторона.

Клапана.

Крупнее

Мощность двигателя 965 лс, а сухой вес 504 кг. Объем 28.7 литра.

И еще один исторический иностранный двигатель BMW-132T. Такие двигатели стояли на Ju-52 P4+CH.

Табличка с описанием двигателя.

Цилиндр.

Общий вид с винтом.

Общие виды…

И переходим к паре двигателей М-3. М-3 был разработан в Воронеже. Они просто убрали у М-14 шесть цилиндров и редуктор. Построили порядка 200 двигателей, но в силу ряда отрицательных качеств, они не нашли применения и большинство послужило для комплектации М-14….

Первая табличка с описанием не имеет ничего общего с этими двигателями:-))) Такие двигатели ставили на самолет Леший… Это тот, который в дожде не летел без снижения:-))) По словам спецов двигатель М-3 полное дерьмо, особенно по вибрациям…

Заводская табличка.

Цилиндр как на М-14

Общий вид. Места под другие цилиндры просто закрыты.

Зато здесь есть такие вот загородочки.

Тыльная сторона.

Второй М-3

Теперь правильная табличка с описанием двигателя.

Заводская табличка.

Цилиндр.

Общий вид.

Фото 100.

Общий вид двух двигателей М-3.

Основная часть коллекции на входе в цех.

И уже в цеху радиальный двигатель М-11. Это М-11ФР, он мощнее обычного М-11, устанавливался на Як18, первый Як-12. .. Как новый… M-11 — авиационный двигатель, серийно выпускавшийся в СССР, в многочисленных модификациях, с 1929 по 1952 год, а в эксплуатации до 1959 года. Первый авиадвигатель собственной советской разработки, пошедший в серию. Разработан конструкторским бюро Государственного авиазавода № 4 («Мотор») в рамках конкурса на лучшую конструкцию мотора для учебных самолетов номинальной мощностью 100 л. с., объявленного в 1923 году. Главным инженером завода (по другим источникам — начальником КБ) в это время был А. Д. Швецов. Сам Швецов, хотя и был премирован, не приписывал себе авторства.

Табличка с описанием двигателя.

Заводская табличка закрашена.

Крупнее

Цилиндр.

С выхлопным патрубком.

Общий вид.

Фото 117.

Крупнее

Еще один М-11, но это уже М-11Д, 100 л/с с открытыми клапанами, запускался валенком, устанавливася на По-2, АИРы и т.п.

Табличка с описанием двигателя.

Табличка

Цилиндр с клапанами.

Общий вид двигателя

В тепле, у батареи…

Фото 125.

Скоро в коллекции появится после ремонта и М-11ФР2, ещё более мощный. Он как и М-11ФР имеет воздушный запуск.

И посмотрим на общие виды коллекции:

Фото 19.

Фото 20.

С другой стороны.

радиальных двигателей в автомобилях. Кто сказал, что это невозможно?

Если бы вас попросили перечислить наиболее распространенные типы двигателей в автомобилях, вы бы, наверное, ответили: рядный, оппозитный, V-образный и на этом закончили. И вы были бы правы на самом деле, так как это самые распространенные типы двигателей в отрасли. Некоторые могут даже упомянуть роторные двигатели или электрические двигатели, но это, вероятно, все. Несмотря на то, что внутри этих типов двигателей существует множество конфигураций, есть странный тип двигателя, который очень редко используется в автомобилях. И речь идет не о крупных производителях, а скорее о заядлых энтузиастах и ​​безумцах, устанавливающих в автомобили радиальные двигатели!

Пример радиального двигателя, используемого в самолетах.

Радиальные двигатели были впервые разработаны в самом начале 20 века. Первые задокументированные радиальные двигатели датируются 1901 годом. Концепция довольно проста; вместо того, чтобы цилиндры и поршни располагались по прямой линии или напротив друг друга, цилиндры распределялись вокруг центрального коленчатого вала по кругу. Полные технические детали объясняются здесь для тех, кто хочет знать. Радиальные двигатели могут варьироваться от 3 цилиндров на одном ряду до 42 цилиндров, смещенных на несколько рядов. Самыми большими преимуществами таких двигателей являются относительно простая конструкция, плавная работа и тот факт, что они могут выдерживать удары. Есть бесчисленное множество историй о том, как ранние летчики-истребители благополучно возвращались домой с двигателями с поврежденными цилиндрами и еще чем-то.

Радиальный двигатель в движении

Хотя этот тип двигателя используется в основном в авиации, особенно до появления реактивных двигателей, радиальный двигатель используется не только в самолетах. На протяжении всей истории были танки, лодки и даже странные автомобили или мотоциклы, оснащенные звездообразным двигателем. Как и более типичные типы двигателей, радиальный двигатель может иметь воздушное или водяное охлаждение. Lycoming XR-775-3 был одним из самых больших когда-либо построенных радиальных двигателей. Этот гигантский двигатель имеет 36 цилиндров, общий рабочий объем 127 литров, и производит 5000 лошадиных сил. Я не хотел бы быть тем, кто платит за топливо на этом!

McDonnell Douglas C-47 Skytrain с 4 14-цилиндровыми радиальными двигателями Pratt & Whitney R-1830-90C.

Бомбардировщик Boeing B-17 Flying Fortress времен Второй мировой войны с 4 9-цилиндровыми звездообразными двигателями Wright R1820 Cyclone.

Теперь, поскольку это Уголок Бензиновых Голов, и мы сосредоточимся преимущественно на автомобилях, давайте посмотрим на некоторые из автомобилей, оснащенных радиальным двигателем. Но будьте осторожны, эти автомобили абсолютно дикие!

Автомобиль Гран-при Монако-Тросси 1935 года

Мы вновь обращаемся к миру гонок Гран-при в 1930 лет в Италии за эту захватывающую историю. У Аугусто Камилло Пьетро Монако возникла идея разработать автомобиль Гран-при для топ-класса 750 кг. В партнерстве с другом и инженером Джулио Аймини он отправился искать финансирование для автомобиля и приступить к разработке дизайна. В то время нередко обращались к двигателям, использовавшимся в ранних самолетах, и переделывали их для гонок, особенно для установления мировых рекордов наземной скорости.

При финансовой и механической поддержке босса FIAT Джованни Аньелли дуэт приступил к разработке автомобиля. Был сконструирован крайне нетрадиционный двигатель, по крайней мере, для автомобиля: двухтактный 16-цилиндровый радиальный двигатель с двойным наддувом и воздушным охлаждением. Два ряда по 8 цилиндров были установлены друг за другом, а поршни делили камеру сгорания. Этот сложный двигатель был легким, но все же способным производить огромную мощность (в то время).

Устав от технических проблем, Джованни Аньелли в какой-то момент отказался от проекта, и дуэт снова остался один. Вскоре после этого им удалось привлечь на борт графа Карло Феличе Тросси, богатого аристократа с долгой историей гоночных автомобилей, самолетов и моторных лодок, а также бывшего президента Scuderia Ferrari.

Аугусто Камилло Пьетро Монако в клетчатом жилете и граф Карло Феличе Тросси, сидящий в машине – изображение получено из Интернета (авторское право; Автомобильный музей, Турин – Карло Бисканетти ди Руффиа)

В конце концов, все сошлось, и Monaco-Trossi прошла через все этапы, ведущие к Гран-при Италии 1935 года в Монце. Машина была быстрой, очень быстрой, но только по проливу, к сожалению. Проблема заключалась в том, что двигатель и коробка передач были установлены так далеко вперед, что из-за этого автомобиль был очень тяжелым. Баланс был нарушен, и в результате автомобиль имел недостаточную поворачиваемость на каждом повороте, а очень легкая задняя часть становилась опасно неустойчивой при торможении. С этой идеей машина была снята с Гран-при Италии, а команда Monaco-Trossi прекратила свою деятельность. Автомобиль пережил Вторую мировую войну и сейчас выставлен в Museo dell’Automobile в Турине, Италия.

Граф Карло Феличе Тросси

DriveTribe предоставляет более подробную информацию о радиальном автомобиле Гран-при Монако-Тросси.

Пикап Plymouth 1939 года

Эта машина, вероятно, самая интеллектуальная вещь, которую мы когда-либо показывали в Уголке Petrolhead, и что-то, что каждый раз поражает меня, потому что это чертовски безумно. Это пикап Plymouth Radial Air 1939 года выпуска, построенный Гэри Корнсом, владельцем свалки и механиком из Энглвуда, штат Колорадо. Это дурацкая комбинация классического американского пикапа с большим старым авиадвигателем, торчащим спереди.

Идея пришла от Гэри Корнса и его сыновей Эрика и Адама и их любви к авиации. Как владельцы свалки и автомагазина, трое мужчин имели доступ ко всем видам запчастей от всех видов транспортных средств. Грузовик поступил от заказчика и стоил всего несколько сотен долларов, а двигатель был взят от вышедшего из употребления гидросамолета. На самом деле это 12,4-литровый 7-цилиндровый звездообразный двигатель Jacobs начала 1950-х годов мощностью около 300 л.с.

Он подробно обсуждался и в конце концов показывался на короткое время в эпизоде ​​«Гараж Джея Лено»;

Это действительно очаровательная машина, какой бы далекой она ни была. Было построено специальное трубчатое шасси, так как донорский двигатель немного тяжелее оригинального. Тело было разодрано, порублено и склепано обратно в виде голого металла. Перенаправить мощность с того, что обычно было бы пропеллером, на колеса было непростой задачей. От двигателя до колес в нем используются детали Chevrolet, Ford и изготовленные на заказ детали. Одна из самых поразительных вещей — стоковый круглый выхлоп, который торчит сбоку грузовика.

Интерьер грузовика очень вдохновлен авиацией, с работающими двойными органами управления для рулевого управления и вождения и кожаными стальными ковшеобразными сиденьями. Когда дело доходит до реального вождения, это имеет очень ограниченный диапазон по двум причинам. Он очень быстро нагревается и поглощает топливо, как будто завтра не наступит. Так что это больше грузовик для шоу, чем для повседневного использования, но вы, наверное, уже догадались. На самом деле он поставляется с винтажным буксиром самолета в похожем стиле, который также показан в видео Джея Лено.

Подробнее о сборке этого зловещего грузовика можно узнать на MotorTrend.com

Porsche 356 Outlaw от Emory Motorsports и Radial Motion

Одно дело заменить оригинальный двигатель на радиальный. Совсем другое дело, как свидетельствует Монако-Тросси, разработать с нуля новый звездообразный двигатель и установить его на автомобиль. Но именно это и сделала инжиниринговая компания Radial Motion из Австралии. В сотрудничестве с Bespoke Engineering компания Radial Motion разработала концепцию модульного радиального трехцилиндрового двигателя.

Изначально не предназначался для использования в автомобилях, так как изначально разрабатывался как авиационный двигатель. Понимая потенциал двигателя, подходящего не только для самолетов, но и для автомобилей, команде нужен был испытательный стенд, чтобы увидеть, как он работает. Он оказался в Porsche 356, построенном Emory Motorsports, а также в других транспортных средствах, включая VW Beetle и трайк.

В настоящее время доступны два типа: 2,0-литровая или 2,1-литровая безнаддувная модель мощностью от 200 до 210 лошадиных сил. Будучи компактным и легким двигателем, он легко может быть установлен в нестандартный автомобиль, особенно на базе платформы Volkswagen. Сюда входят VW Beetle, фургон Kombi и, конечно же, Porsche 356 Outlaw, который вы видите здесь.

Концепция «Outlaw» Porsche, которая означает, что автомобиль был значительно модернизирован механически и эстетически, принадлежит Роду Эмори из Emory Motorsports. Эта компания, базирующаяся в Калифорнии, специализируется на восстановлении и модернизации старинных автомобилей Porsche и отвечает за полную реставрацию оригинального Porsche 356/2-63 «Gmund SL» 1951 года выпуска, первого автомобиля Porsche, когда-либо поступившего на рынок. Гонка «24 часа Ле-Мана».

Но это не значит, что каждый Outlaw Porsche построен ими, как ясно показывает этот проект. Porsche 356 с радиальным двигателем, который вы видите здесь, на самом деле построен и принадлежит Рону Гудману из Exclusive Body Werks в Австралии. Как и другие, Exclusive Body Werks строит, восстанавливает и гоняет дорогие автомобили, часто старинные, по всему миру. Компания также предлагает автомобили, изготовленные по индивидуальному заказу, например, радиальный Porsche 356, который, мягко говоря, ОЧЕНЬ классный проект!

Двигатель Radial Motion является модульным, что означает, что обслуживание должно быть достаточно простым, а детали можно легко заменять при необходимости. В настоящее время Radial Motion разрабатывает версию с наддувом (то есть с турбонаддувом или наддувом) и даже говорит о версиях с 6, 9 и 12 цилиндрами. Если вы хотите построить свой собственный Outlaw Porsche и у вас есть бюджет около 25 000 долларов США только на двигатель, я настоятельно рекомендую вам подумать об этом! Есть что-то прикольное в этих двух нижних цилиндрах, высовывающихся из-под заднего бампера. Вы непременно будете выделяться на таких мероприятиях, как Luftgekühlt или Porsche Rennsport Reunion.

Дополнительная информация доступна на Silodrome и, конечно же, на Radial Motion.

Мотоцикл Megola 1922 года

В видео Jay Leno’s Garage о пикапе Plymouth 1939 года он также упоминает принадлежащий ему мотоцикл с радиальным двигателем, установленным на переднем колесе. Итак, в качестве небольшого «биса», вот клип.

Он известен как Megola и был построен в Германии в 1922 году. 5-цилиндровый радиальный двигатель, установленный на переднем колесе, имеет минимальную мощность и выдает всего около 14 лошадиных сил. Он приводит в движение переднее колесо и не похож ни на что другое в мотоциклах, которые я когда-либо слышал.

И, как описывает Джей Лено в видео выше, это ответ на инженерный вопрос, который никто не задавал. Если вам нужна дополнительная информация, я рекомендую прочитать эту статью от Silodrome.

Как работает радиальный двигатель?

Вы, наверное, слышали о радиальном двигателе. Это двигатели ранней авиации вплоть до начала реактивной эры. Эти двигатели потрясающие. Но для чего они были изобретены и как они работают? И почему они исчезли? Смотри…

Чистая сила по кругу

Радиальные двигатели начали разрабатываться еще до того, как братья Райт совершили свой первый полет с двигателем, когда К.М. Мэнли создал пятицилиндровый радиальный двигатель с жидкостным охлаждением для самолета Сэмюэля Лэнгли Aerodrome.

В то время они конкурировали с роторными двигателями и рядными двигателями с водяным охлаждением. Но к концу Первой мировой войны роторные двигатели достигли своего пика, и радиальные двигатели быстро затмили их.

Радиальные двигатели с воздушным охлаждением имеют ряд преимуществ перед своими рядными собратьями. Они легче, чем рядные двигатели с жидкостным охлаждением, и, поскольку они не используют охлаждающую жидкость, они более устойчивы к повреждениям. Радиальные двигатели проще — коленчатые валы короче и им нужно меньше подшипников коленчатого вала. Они более надежны и работают плавнее.

Но у радиальных двигателей есть и недостатки. Их массивная лобовая площадь создает сопротивление и ограничивает обзор пилота. Радиальные двигатели нуждаются в значительном потоке воздуха для охлаждения цилиндров, поэтому размещение двигателя на самолете ограничено. Почти невозможно установить многоклапанную систему клапанов, поэтому почти все радиальные двигатели используют двухклапанную систему, ограничивающую мощность. И хотя один ряд цилиндров охлаждается равномерно, в более крупных двигателях используются ряды цилиндров. Задние ряды маскируются передними, а воздух уже горячий после первого набора цилиндров, что ограничивает охлаждение.

Как работает радиальный двигатель?

Радиальный двигатель работает так же, как и любой другой четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. Каждый цилиндр имеет такт впуска, сжатия, рабочего хода и такта выпуска. Они отличаются от рядных и оппозитных двигателей порядком работы и способом соединения с коленчатым валом.

Цилиндры радиального двигателя нумеруются сверху по часовой стрелке, при этом первый цилиндр имеет номер 1. коленчатый вал — это главный стержень. Штоки других цилиндров соединяются с точками поворота вокруг главного штока.

Каждый радиальный двигатель имеет нечетное количество цилиндров, и они работают в чередующемся порядке. Итак, пятицилиндровый двигатель срабатывает в порядке 1, 3, 5, 2 и 4. Семицилиндровый двигатель работает в порядке 1, 3, 5, 7, 2, 4, 6.

Когда цилиндры запускаются, шток в сборе вращается вокруг коленчатого вала, вращая его, как кривошип. Противовес расположен напротив ступицы штока, чтобы предотвратить вибрацию двигателя.

Турбины захватили рынок

Чтобы получить больше мощности от радиального двигателя, инженеры добавили несколько рядов цилиндров. Pratt & Whitney Wasp Major использует четыре ряда по семь цилиндров 9.0115 (всего 28 цилиндров!) с нагнетателем для выработки до 4300 лошадиных сил . Он приводил в действие многие из последних больших самолетов с поршневым двигателем, в том числе B-36 Peacemaker (в котором использовались шесть Wasp Majors и четыре турбореактивных двигателя) и Martin Mars.

B-36 Миротворца

Campbell / Flickr

Martin Mars

Alain Bourque / Flickr

Pratt & Whitne развивать гораздо большую мощность, чем радиальный двигатель, более эффективно и с меньшим весом.

© 2021 Scientific World — научно-информационный журнал