Бесшатунные двигатели - 2

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

В России тоже есть опытные малогабаритные ТВД, например разработки ОКБ "Гранит" 180л.с. на базе газогенератора турбостартера. Топливная эффективность их очень плохая, обороты ротора газогенератора доходят до 100тыс. и более. 

А чего вы хотите от узко специализированного двигателя. Очереная указивка "ЦК КПСС и ВЦСПС" делать из того что есть.
Эффективная зона ТВД начинается от 250...300 л.с и выше. По ТВД мощностью от 100 и выше нужно брать за основу разработки автомобилистов и там отрабатывать газодинамику.
Со 100 тыс. оборотами турбинисты-автомобилисты нашли способ как справиться. Колесо центростремительной турбины имеет большой диаметр и относительно не высокие обороты, гораздо ниже 100 тыс. Центробежный компрессор приводится через мультипликатор и имеет обороты в несколько раз выше оборотов колеса турбины, всё это имеет соосную конструкцию. Степень повышения давления ограничивается величинами 5...7. Теперь по поводу ресурса малогабаритных турбин когенерационных и тригенерационных установок, у них он гарантируется 25 тыс. моточасов, и это работает.
Что кому нравится, это дело вкуса и находится на уровне эмоций. Подобные вещи не возможно объяснить логически, они есть, потому что есть. Переубеждать Вас не является моей задачей. Найдёте инвестора, значит хорошо, не найдёте, продолжите дальше искать. Хорошо что есть хоть какая-то занятка, так жить интересней, меньше остаётся времени на всякую дурь.
Миллеру отдельно писать не буду. Андрюш, успокойся. Разъёмные центральные шатуны у звёзд существовали, читай профильную литературу. Старайся писать свои посты посвязанней, с соблюдением правил русского языка, а то не понятно что ты хочешь сказать.

 

[Jbiplane]

Ну вот типичный маленький серийный турбовинтовой, воистину бесшатунный
с межремонтным интервалом 25000 часов.
Мощность 241 л.с. вес с редуктором и пропеллером 60 кг.
Обороты турбины 56000, пропеллера 2150
Высотность 7500м

Двигатель Парсона оказал столь незначительное влияние на моторостроение, что даже обычно не упоминается в его биографии.
https://ru.wikipedia.org/wiki/Парсонс,_Чарлз_Алджернон
Иногда нужно иметь силу воли отказаться от бесперспективной разработки и двигаться дальше.

По КПД. Микротурбины Capstone
200 кВт микротурбина имеет электрический кпд 33%, что уже лучше бензиновых электрогенераторов
370 кВт имеет электрический кпд 42%, практически недостижимый поршневикам, ну и ресурс несравним

 

[Сосед Николаич]

вариантов много не будет- проведите линию соединяющую центры верхней  и нижней головки шатуна и вот палец действует на шатун перпендикулярно этой линии

Нарисуйте. Писать не надо - мы с Вами слова по разному понимаем))

 

[Владимир Александрович]

Ну вот типичный маленький серийный турбовинтовой, воистину бесшатунный Улыбка с межремонтным интервалом 25000 часов.

       Ну как же можно серьезным специалистам ловиться на такую дезинформацию, завышенную как минимум на порядок. Там же кроме высокооборотного ротора еще есть высоконагруженный редуктор и другие вспомогательные высокооборотные валы с опорами. А авиационный двигатель не летает при неизменном положении своей главной оси. Он маневрирует в пространстве вместе с летательным аппаратом и все его опоры подвергаются действию знакопеременных гироскопических моментов значительной величины. Все это отрицательно влияет на изменение рабочих зазоров и межремонтный ресурс. А Вы с легкостью соглашаетесь рекламировать ресурс даже не назначенный, а межремонтный в 25000 часов, который не все относительно крупные ГТД способны выработать на земле в стационарных условиях.

200 кВт микротурбина имеет электрический кпд 33%, что уже лучше бензиновых электрогенераторов
370 кВт имеет уже электрический кпд 42%, недостижимый никаким поршневикам 

       370 кВт это 503л.с., то есть та граница, где можно активно бороться за высокие эффективные показатели ГТД. Я бы даже уточнил, что перспективные материалы и решения понизят эту границу до 450л.с.
       Далее Вы сами показали, как снижается КПД. С мощности 300 до 200кВт он снижается с 0,42 до 0,33, то есть на 21,4%. Можете прикинуть каким будет КПД у ГТД мощносьтю 50 или 100л.с. и, соответственно, какой будет эффективный расход топлива.  За одно поинтересуйтесь насколько км хватает топлива у танка с мощным ГТД (1350л.с.) и у дизельного танка с такой же примерно мощностью. Это к тому, что в эффективности большую роль играют еще переменные режимы, когда расходы топлива у ГТД могут возрастать в 1,5-2 раза. У поршневых двигателей эта характеристика значительно лучше, т.к. удельный расход с ростом нагрузки уменьшается значительно резче, чем у ГТД.

 

[Владимир Александрович]

Теперь по поводу ресурса малогабаритных турбин когенерационных и тригенерационных установок, у них он гарантируется 25 тыс. моточасов, и это работает.

       В авиации это не работает. Условия не те (См. предыдущий пост).

Колесо центростремительной турбины имеет большой диаметр и относительно не высокие обороты, гораздо ниже 100 тыс.

.      Для каждого значения мощности в ГТД необходим определенный расход воздуха через двигатель, который по величине еще зависит от рабочей температуры газов перед турбиной. Чем она выше, тем меньше потребный расход воздуха на создания заданной мощности. Увеличивая диаметр, да, Вы снижаете обороты, но проточные части стремятся превратиться в щели, особенно в последних сечениях сжатия. Получаем большую относительную величину пограничных слоев и максимальное влияние вязкости воздуха. Работа сжатия значительно увеличивается, удельный расход топлива растет. 
   

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

За одно поинтересуйтесь насколько км хватает топлива у танка с мощным ГТД (1350л.с.) и у дизельного танка с такой же примерно мощностью. Это к тому, что в эффективности большую роль играют еще переменные режимы, когда расходы топлива у ГТД могут возрастать в 1,5-2 раза. У поршневых двигателей эта характеристика значительно лучше, т.к. удельный расход с ростом нагрузки уменьшается значительно резче, чем у ГТД. 

В Новосибирске наверное от незнания поставили на Ан-2 "Гаррет", из-за его плохих характеристик.
Малоразмерными ТВД в России никто всерьёз не занимался, не было такой задачи. Насчёт танков. Вы наверное никогда не видели как запускаются танковые дизели в сильные морозы. Минимум полчаса дизель нужно прогревать котлом. Ренесанс поршневиков возможен в одном случае, если шарахнет Йеулстоун вкупе ещё скучей мелких вулканов "огненного кольца". Вот тогда поршневики действительно окажутся вне конкуренции в силу малых расходов воздуха. Я просто не представляю ситуацию что в России откажутся от уже готового дизеля РЕД в замен на гипотетический БСМ мотор. Тут как говорится: "Мечтами юные мужи питаются". Никто в правительстве не даст 6...10 миллиардов рублей на строительство завода по выпуску мелкосерийных БСМ авиамоторов. Дурних нэ мае. Точно также не дадут и на обычные поршневые авиамоторы, причина та же. Так что поклонники разных схем в одинаковой ситуации. Самый перспективный двигатель, это батут.

 

[Владимир Александрович]

В Новосибирске наверное от незнания поставили на Ан-2 "Гаррет", из-за его плохих характеристик. 

        О граничных условиях по мощности для перехода от ПД к ГТД было сказано ранее - 500л.с. На Ан-2 идет модернизация под ГТД 1400-1500л.с. Все более чем оправдано технически, только дорого - двигатель стоит дороже самолета.

Насчёт танков. Вы наверное никогда не видели как запускаются танковые дизели в сильные морозы. Минимум полчаса дизель нужно прогревать котлом.

     Увидеть не довелось, но знаю об этом и иногда привожу данный пример убеждая собеседника, что танки с ГТД все равно нужны для наших северных морозных и заснеженных приграничных районов, где и проблема пыли решается достаточно просто.

Я просто не представляю ситуацию что в России откажутся от уже готового дизеля РЕД в замен на гипотетический БСМ мотор. 

  У нас кто-то здесь предлагал такую замену? Если и будет замена, например на Як-152, то на ГТД. Это же летающая парта. Будущих летчиков лучше сразу приучать к ГТД.

Никто в правительстве не даст 6...10 миллиардов рублей на строительство завода по выпуску мелкосерийных БСМ авиамоторов.

       Таких запросов у инициаторов не существует.  Да и завод не нужно строить. Возможностей существующих заводов вполне хватает. Многие из них сильно недогружены. Начинать надо с малого и двигаться по восходящей, показывая результаты. Необходимость  в тех или иных последующих действиях должна быть осознанной, а решения созреть, тогда и ошибок не будет. Со временем оформится область наиболее рационального применения моторов с БСМ. Мне вот уже вчера позарез нужны 3-4 бесшатунных мотора, виды и разрез которого я привел на стр.534, а их нет и стоит очень перспективный проект.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

их нет и стоит очень перспективный проект.

Стоит, наверное, по очень простой причине. Вы достигли с потенциальным заказчиком 50% консенсуса. Вы считаете что проект перспективен, заказчик нет. Суммарная величина консенсуса 50%. Тут как в песне. "Обычная совсем, обычная совсем история. Немного грустно всем, не более".
Чтобы вас повеселить на тему дирижаблей, расскажу реальную историю, случившуюся 1 апреля 1998 года в Надыме.
Был у нас один шутник, Петя Тищенко, он в курилке рассказал ураганщикам что в тресте набирают людей для обучения пилотированию дирижаблей. В то время в прессе было много статей об использовании дирижаблей для перевозки грузов на Крайнем Севере. Мужики "повелись" и попёрлись записываться к управляющему трестом на дирижабли. В общем, было смеху, Петю чуть не убили.

 

[Varan]

Нарисуйте

а носки не надо постирать, упертому соседу пытаюсь объяснить что к чему а он еще в позу становится кочевряжится, инженеры видишь ли у него ничего не понимают вот сейчас он всем покажет момент  на шатуне, взять надо за ноги да пару раз об угол башкой трахнуть чтоп мозги на место встали а не картинки ему рисовать

 

[Владимир Александрович]

Вы считаете что проект перспективен, заказчик нет.

        В этой истории заказчика еще не было. Предприятие согласилось инвестировать в проект собственные средства. Изготовитель хотел получить за свою работу наличными, в чем руководством было наотрез отказано. Только по банковскому переводу от одного юридического лица к другому. На том "высокие договаривающиеся стороны" и разбежались.

Был у нас один шутник, Петя Тищенко, он в курилке рассказал ураганщикам что в тресте набирают людей для обучения пилотированию дирижаблей. 

     Видать талантливый на разводы парень. А вообще-то у классического дирижабля на мой взгляд слабые перспективы даже с учетом появления новых высокопрочных материалов для оболочки. Перспектива есть у гибридных дирижаблей. В них устраняются или кардинально ослабляются почти все недостатки классического.

 

[Андрей Миллер]

В Новосибирске наверное от незнания поставили на Ан-2 "Гаррет", из-за его плохих характеристик. 

Леша, в Новосибирске во первых поставили то, что смогли достать, так как ставить больше нечего - ничего нет!
Во вторых Гаррет работает на авиакеросине, который в разы дешевле бензина. И поэтому даже если Гаррет жрет топлива в 2 раза больше, он все рано приемлем.
Остается только вопрос - а если Гаррета не будет, то что тогда делать Новосибирску?

 

[Сосед Николаич]

Нарисуйте

а носки не надо постирать, упертому соседу пытаюсь объяснить что к чему а он еще в позу становится кочевряжится, инженеры видишь ли у него ничего не понимают вот сейчас он всем покажет момент  на шатуне, взять надо за ноги да пару раз об угол башкой трахнуть чтоп мозги на место встали а не картинки ему рисовать

Ой, что ж вас так распалила простая просьба? Рисовать  - не писать, - тут я  с вами согласен))

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Остается только вопрос - а если Гаррета не будет, то что тогда делать Новосибирску? 

Тут ты со своей БСМ звездой нарисуешься, и будет табе сщастя. Дерзай, только коленвал больше не сваривай.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

у классического дирижабля на мой взгляд слабые перспективы

Так на Авиастаре, ещё когда я там работал, делали термодирижабль. Гибрид дирижабля и вертолётов Ми-2. Вот и в вашем случае проще сделать турбогенератор и поворотные мотогондолы с электродвигателями. На порядок проще управлять такой схемой чем "шалдыбыхалками" не важно какой схемы КШМ или БСМ. Отработавшие газы от турбогенератора будут вносить свою лепту в подъёмную силу.
Как говорил Михаил Тимофеевич Калашников: "Сложно сделать просто, а просто сделать сложно". Вас что-то повело по первому пути, это называется зацикленность на идею.
Но это дело вкуса. Хоббийная деятельность не всегда понятна, просто человек так видит Мир.

 

[Владимир Александрович]

Так на Авиастаре, ещё когда я там работал, делали термодирижабль. Гибрид дирижабля и вертолётов Ми-2. 

     Знаю я этот проект с дутой "тарелкой". В свое время удивлялся. Ведь известно, что такая форма аэродинамически неустойчива и все равно решились делать опытный образец. У нас тоже болели "тарелкой" несколько лет назад. Мол она позволяет поднять аэродинамическое качество до 5, а сигарообразная форма дает максимум 2,5. А то, что она переворачивается от ветровых возмущений и парировать эти силы нечем мало кого волновало. Парадокс.

Вот и в вашем случае проще сделать турбогенератор и поворотные мотогондолы с электродвигателями. На порядок проще управлять такой схемой чем "шалдыбыхалками" не важно какой схемы КШМ или БСМ.

   Время таких схем для полноразмерных аппаратов еще не пришло. Мы проводили исследование таких схем. При современных показателях удельной массы электродвигателей и генераторов вся приводная система получается очень тяжелой. В мощных генераторах и электродвигателях в сумме с блоками управления (которые с силовой электроникой тоже тяжелы) нужно достигнуть удельной мощности не менее 5кВт/кг массы. Тогда дорога открыта. Сейчас остаются актуальными традиционные силовые установки.

Как говорил Михаил Тимофеевич Калашников: "Сложно сделать просто, а просто сделать сложно".

  С этой мыслью полностью согласен. Только не понял на чем я зациклился? Любое направление деятельности требует профессионального всестороннего изучения и попутно приходится еще развенчивать мифы разного рода дилетантов, защищая наших предшественников, которые в свое время добросовестно выполнили свою работу.

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

защищая наших предшественников, которые в свое время добросовестно выполнили свою работу. 

А вот тут у Вас похоже большой пробел. Я интересуюсь историей техники, у меня достаточно серьёзная библиотека по этой тематике в основном в "бумажной" форме. Люблю обычные книги. Изучив историю развития авиамоторостроения, стрелково-пушечного вооружения и авиастроения получил интересную картину. Многие вещи перекликаются между собой и тайно становится явным.
К сожалению, психология людей не меняется в независимости от социального строя. Все люди борятся за "место под Солнцем", а более точно к финансовым потокам и привилегиям.
Так вот. Чётко просматривается направление деятельности отдельных товарищей по устранению опасных технических конкурентов.
В стрелково-пушечном направлении очень негативную роль в развитии вооружения сыграли Шпитальный с Куликом. Физически были устранены Таубин и Бабурин, а вот их разработки до сих пор состоят на вооружении. "Отметился" на этом поприще шельмования и Ильюшин, с ним понятно, он "переводил стрелки" на других.
"Художественным свистом" в уши Сталина весьма успешно занимался Баландин со товарищи. Перед войной Люлькой был представлен проект ГТД, где он был освистан. Люльке удалось сделать двигатель практически полностью в Питере, затем работы остановили из-за войны. Деньги тратили на всякие химеры, а не на действительно реальные проекты. Разведка докладывала о работах по турбинам на Западе. БСМ там никто не занимался ибо знали реальную раскладку мех потерь в двигателе и чем она вызывается. Но мы же идём собственным путём. Результат на лицо. Пришлось покупать лицензию у англичан. Ну и самое главное. На снабжение дальней авиации был принят радиальный, блочный двигатель Добрынина, а не Баландина. Книга по истории моторостроения у вас есть, параметры можете сравнить сами.
"Красивые", в вашем понимании, решения не всегда самые рациональные. Здесь работает критерий "стоимость-эффективность".

 

[Владимир Александрович]

"Художественным свистом" в уши Сталина весьма успешно занимался Баландин со товарищи. 

       Изучение истории техники заслуживает всяческой похвалы. Правда, в данном случае я думаю есть неточность. С.С. Баландин не имел доступа к Сталину. В МАПе одним из руководителей, кажется в ранге зам. министра, тогда был еще один Баландин (Инициалы к сожалению не помню). У того были встречи со Сталиным и то не наедине. А уж содержание бесед можно узнать только в центральном архиве, да и то, если они рассекречены.

Чётко просматривается направление деятельности отдельных товарищей по устранению опасных технических конкурентов.

     Противостояние руководителей схожих направлений, желание раздавить оппонента и расталкивание всех мешающих с пути - такие методы существовали всегда и во всех странах. Существуют сейчас и, вероятно, будут существовать. Вы правы - люди борятся за "место под Солнцем". В Сталинское время последствия были очень жесткими и простого письменного обращения было достаточно, чтобы, фактически погубить человека.

Деньги тратили на всякие химеры, а не на действительно реальные проекты.

       Это сплошь и рядом присутствует и сейчас. БСМ здесь абсолютно не при чем. Чтобы что-то стоящее сделать надо этим плотно заниматься и иметь ресурсы. У С.С. Баландина в ЦИАМ с привлеченными институтами была тема и ресурсы. Они эффективно вели свою программу и получили зримые результаты. А почему сейчас нельзя прекратить игру словами, выделить тему, поставить цель, обеспечить ее ресурсами, специалистами и создать нормальный серийный образец бесшатунного двигателя или их наиболее востребованный модельный ряд?
Я уже насмотрелся на работы, на которые выделяют приличные деньги, обсуждают на конференциях, формулируют умные замечания, а вникнешь в результаты - там полный пшик и никакой пользы для реальной практики.

На снабжение дальней авиации был принят радиальный, блочный двигатель Добрынина, а не Баландина.

    Вот это называется не корректная постановка вопроса. Не было такого момента в принятии решения, где ставился вопрос чей двигатель применять Добрынина или Баландина и не могло быть по специфике самолетной темы у Туполева по Ту-4, где Сталин приказал полностью скопировать американский бомбардировщик. И вообще зачем постоянно по поводу и без повода наезжать на БСМ. Тип работоспособный, продемонстрирован на работающих образцах, имеет хорошие резервы совершенствования. Дело стоящее. Надо выделять ресурсы и создавать удачный промышленный образец. Помнится фирмы и очень знающие специалисты десятки лет собирали легковые автомобили с двигателями расположенными продольно. Одна фирма взяла и сделала поперек между передними колесами и значительно выйграла в компоновке внутренних объемов. И все потянулись за этим решением. Теперь это идет как само собой разумеющееся. Закостенелость догм губительна, в том числе и в технике.

   

 

[Jbiplane]

Тип работоспособный, продемонстрирован на работающих образцах, имеет хорошие резервы совершенствования. Дело стоящее.

Баландин протратил кучу ресурсов страны в тяжёлые 1937...1951 годы, 14 лет и ни разу ни один мотор не был установлен ни на одном транспортном средстве.

Картинка из исследования двигателей этого типа. Вкратце, по мех потерям эта штуковина близка крейцкопфному мотору с коротюсеньким шатуном.

Название картинки красноречиво и иллюстрирует отношение автора к этому механизму.

 

[Андрей Миллер]

тогда был еще один Баландин (Инициалы к сожалению не помню). У того были встречи со Сталиным и то не наедине. А уж содержание бесед можно узнать только в центральном архиве, да и то, если они рассекречены.

Этот Баландин был замнаркома авиапрома по авиадвигателям.
Кстати, очень серьезный инженер и организатор - сначала он был директором моторного завода и первым (раньше всех европейцев) внедрил у себя на заводе конвейерную сборку авиамоторов. Был репрессирован, но он был так нужен во время войны, что его выпустили и вернули на работу...

 

[Андрей Миллер]

Многие вещи перекликаются между собой и тайно становится явным.

Простой Ты, Леша, как электровенник...
А голоса у Тебя бывают? ;D