Надежно обеспечить те "нулевые" зазоры в РЛД аналогично поршневику и столь изящно контсруктивно пока нет ведь возможности?
Какие такие нулевые зазоры? О них вспоминалось только в максималистском теоретическом смысле. А всерьез я прикидывал потери от утечек газов при зазорах 0, 15 мм на сторону (0,3 мм на диаметр) и и считаю что при повышении оборотов потери от утечек газов будут меньше потерь на трение уплотнительных колец. Грубо говоря берем обычный двигатель, снимаем кольца, обеспечиваем отсутствие трения поршня о цилиндр, повышаем обороты и получаем двигатель с тем же КПД, но с гораздо большей удельной мощностью. Кстати повысить обороты при отсутствии трения колец и низком аэродинамическом сопротивлении газового тракта ничего не мешает.
В РЛД обеспечивать нужно тепловой режим не хуже поршневика
А зачем это нужно? Для обеспечения нулевых зазоров? Так они не нужны. А еще зачем? Температура лопаток и стенок камеры сжатия может быть как у изолятора свечи зажигания поршневого двигателя. Проблем с получением нужного теплового режима нет никаких. Температура камеры сгорания и камеры расширения может быть максимально допустимой для применяемых материалов. Обеспечивается рудиментарной системой охлаждения.
Для справки - коэффициент линейного расширения силуминов от 11 до 20, стали - 11, а нитрида кремния всего 3*10^-6/град. То есть если и корпус и лопасти изготовить из нитрида кремния, то проблем с зазорами не будет и при более высоких температурах, чем у обычных ДВС. Тем более что корпусу можно позволить греться до той же температуры, что и лопасти. В отличие от ДВС, где люминивые поршня с бОльшим коэффициентом линейного расширения греются сильнее, чем охлаждаемые цилиндры.
Консольные нагрузки на лопасть в РЛД также ни к черту - крякнется моментом в сравнении с поршневиком или масса возрастает неадекватно.
Интересно, почему они выше чем консольные нагрузки на шатунную шейку коленвала? А там они вполне нормальные, на уровне свойств существующих уже более 100 лет материалов.
Про механизм сихронизации вообще молчу - даже близко не будет надежности поршневиков.
Совершенно напрасно молчите, пытаясь что-то сказать. Схемы синхронизаторов с органическими пороками мы тут в этой теме уже давно не рассматриваем. В рассматриваемых схемах остались те же коленвалы с шатунами, что и в обычном поршневике. Есть какие-то неразрешимые проблемы у коленвалов с шатунами? А так же в этих схемах есть шестерни с режимом работы не намного хуже, чем в коробках передач автомобилей. Вы когда-нибудь слышали о неразрешимых проблемах шестеренчатых редукторов? Их нет, просто нужен грамотный расчет.
Газодинамические потери не причем - не критичны они ни разу в обычных ДВС и легко компенсируюится наддувом или объемом, тем более в авиадвигателях с их умеренными оборотами.
Вы совершенно правы - В обычных серийных ДВС газодинамические потери никого не беспокоят, потому что скорости трения с малым износом деталей гораздо ниже скоростей, на которых сказываются газодинамические потери. (хотя 4 клапана на головку почему-то ставят) Но они весьма ощущаются в спортивных двигателях, рассчитанных на одну гонку. Там они буквально перекрывают кислород двигателю. А в РЛД нет ограничений ни по скорости трения деталей, ни по газодинамическим потерям. Именно поэтому высокоскоростные РЛД будут обладать преимуществом перед обычными ДВС как по ресурсу работы, так и по удельной мощности.
Ни одного шанса при современных материалах и в ближайшем обозримом будущем.Свойства металлов, сплавом и уплотнений в конструкциооном применении практичкески существенно не изсменились с середины прошлого века - из них выжали практически максимум в рамках поршневиков с КШМ, которые оптимальны по совокупности характеристик.
И тут вы не правы. Например нитрид кремния начал применяться сравнительно недавно. Причем в основном в газотурбинных двигателях, где вообще никакой металл не справляется. Но применению нитрида кремния в обычных ДВС препятствует его низкая стойкость к трению скольжения и высокая абразивность продуктов его износа. А применению нитрида кремния в РЛД с бесконтактными уплотнениями ничего не мешает. Причем в РЛД он может позволить грубо говоря вдвое поднять температуру газа перед "турбиной" по сравнению с газотурбинными двигателями, так как лопасти периодически охлаждаются свежим воздухом.
А отсюда феноменально высокий КПД, недостижимый ни в дизелях, ни в газовых турбинах. Удельная мощность будет конечно меньше, чем у газовых турбин большой мощности, но сможет составить конкуренцию газовым турбинам малых мощностей. Не говоря уже о критически низком КПД газовых турбин малых мощностей. Так что у РЛД с бесконтактными уплотнениями есть своя ниша, свой диапазон мощностей, в котором он будет вне конкуренции с ДВС с одной стороны, за которыми останутся мощности ниже 10-50 л.с. и газовыми турбинами с мощностями 500-2000 л.с.
При применении трущихся уплотнений диапазон мощностей РЛД в принципе может быть сдвинут в меньшую сторону, но при одновременном снижении удельной мощности и потерей значительной части конкурентного преимущества по сравнению с обычными ДВС. А с газовыми турбинами он будет конкурировать в том же диапазоне мощностей, что и обычные ДВС. То есть резонов для освоения новых технологий в машиностроении для производства РЛД с трущимися уплотнениями действительно мало.
Для справки - горячепрессованный нитрид кремния имеет прочность на изгиб 90 кГ/мм кв. при температурах до 1200 градусов. Это гораздо выше прочности многих хороших сталей при комнатной температуре. А уж при высоких температурах о прочности сталей только вспоминать приходится. При этом удельный вес горячепрессованного нитрида кремния всего 3,1 кг/л. Почти как у алюминиевого сплава, применяемого для поршней. Только прочность в 10 раз выше даже при комнатных температурах. Не говоря уже о температурах 600-800 градусов, желательных для лопастей РЛД.
А вы говорите - материалы...
