Открытый проект ОКБ "Двигатели Легкой Авиации"

[Ромашчандр]

Привычные Вам двигатели нет. А гибридный почему нельзя? Что мешает? Снижаетесь на режиме самовращения винта. Изменяя нагрузку сможете даже скорость снижения регулировать Даже тормозные щитки не нужны. Это к вопросу о весе..

А вы снижались на режиме самовращения винта? У меня на посадке при выключенном двигателе винт не вращается, скорости набегающего потока не хватает.
Конечно генератор меньшее сопротивление даст, но что он выдаст тогда вопрос, это раз. А два, уже сказали, никто не снижает обороты до холостых, потому что поведение аппарата меняется, немного уменьшили обороты и на снижение.

Уважаемые эксперты, как вы относитесь к тому, что подавляющее большинство новинок на автосалоне Шанхай-2023- гибриды?

А как вы относитесь к тому что половина из них скопировала тойотовскую схему.
А другая половина тоже ничего сверх нового не сделала, стандартный 4т движок, батарейка, электромотор.
А вам хочется своим путем пойти. Соосные винты, неведомый мотогенератор.
Очередной Ё-мобиль получается

 

[Vladimir1950]

Хотелось бы, конечно, чтобы появился движок для СЛА и ЛА с адекватными параметрами и ,особенно, ценой. Сколько уже было начинаний,воплощения в металле и испытаниий, а воз и ныне там. РМЗ-250,500,550 клоны забугорных ДВС с не самыми лучшими данными и угрожающе растущей ценой. Вот и всё из реального и более-менее доступного. Предлагаемая система достаточно инновационная и с неясным результатом. Может не гнаться за "настоящей" СУ, а сделать демонстратор для БПЛА весом 100-200кг. Отработать схему и посмотреть тенденции развития,проблем и решений. Если нормально и решаемо, то масштабирование. Хоть и чужие, а жалко усилий, времени и денег, если не пойдёт.

 

[ОКБ ДЛА]

1.У ЭД нет такого большого сопротивления вращению как у ДВС. Его можно плавно регулировать не допуская значительной обратной тяги и не допуская раскрутки винта. Вы не ставите на мг так как появляется обратная тяга при определенных скоростях.
2. Почему бы у Тойоты не спереть интересное решение.
3. Да, хотим пойти своим путем.

 

[ОКБ ДЛА]

Так

Хотелось бы, конечно, чтобы появился движок для СЛА и ЛА с адекватными параметрами и ,особенно, ценой. Сколько уже было начинаний,воплощения в металле и испытаниий, а воз и ныне там. РМЗ-250,500,550 клоны забугорных ДВС с не самыми лучшими данными и угрожающе растущей ценой. Вот и всё из реального и более-менее доступного. Предлагаемая система достаточно инновационная и с неясным результатом. Может не гнаться за "настоящей" СУ, а сделать демонстратор для БПЛА весом 100-200кг. Отработать схему и посмотреть тенденции развития,проблем и решений. Если нормально и решаемо, то масштабирование. Хоть и чужие, а жалко усилий, времени и денег, если не пойдёт.

Так и собираемся сделать. Спасибо за совет. Масштабирование- сила!

 

[Kazakov]

Применение и преимущество гибридов в авиации можно рассмотреть можно рассмотреть немного с другой стороны. Схема "ГТД - генератор - электродвигатель (+акб) - редуктор", как замена традиционной механической трансмиссии "ГТД со свободной турбиной - редуктор".
Например предположим вертолет R22 (или новомодный квадрокоптер -такси) с полезной нагрузкой 190-200кгс, ему требуется мощность номинально 160-180лс, на взлете на 15-20% больше. Если бороться с массой и применять ГТД двигатель, то эффективные обороты в этих мощностях - около 60000об/мин. Редуктор будет очень сложным и тяжелым и ненадежным, намного тяжелее чем сам ГТД. Применение турбогенератора, когда турбина вращает напрямую ротор генератора, резко упрощает редуктор, и дополнительно можно применить бустер АКБ.
Еще громадный плюс этой схемы - не нужно делать свободную турбину в ГТД, срабатывание энергии происходит в одной радиальной ступени, поэтому повышенные рабочие температуры и кпд. Технологии микро турбин и малых компрессоров и рекуператоров сейчас очень отработаны и дешевы.

 

[KAA]

Оптимизм вселяет низкий КПД традиционных ДВС и высокий КПД электродвигателей.

Так вы же и предлагаете ДВС в качестве производителя э/энергии! Т.е. совершенно очевидно, что общий максимальный КПД СУ будет меньше, чем у традиционного ДВС, но следует ожидать оптимизации по режимам.

Гибрид в авиации както применим лишь в БПЛА.

Не только. Во всех ЛА, где требуются редукторы и трансмиссии, замена их на электродвигателями с прямым приводом сулит большой выигрыш. Это и вертолёты, и конвертопланы.

 

[Anatoliy.]

Может не гнаться за "настоящей" СУ, а сделать демонстратор для БПЛА весом 100-200кг.

Чтобы не тратить много усилий и времени на такой демонстратор вначале следует провести исследование самого процесса.
Что это в себя включает?
1. Берем постоянный магнит вот с такими то параметрами.
2. Мотаем вот такую катушку с вот такими то параметрами.
3. Закрепляем тот "вот такой" магнит на толкушке прикрепленной к кривошипному механизму.
4. Раскручиваем этот кривошипный механизм до вот таких вот оборотов.
5. Измеряем потребляемую мощность того самого кривошипного механизма с присоединенным магнитом без электрической нагрузки линейного генератора.
6. Подключаем электрическую нагрузку и измеряем мощность вот такого то линейного генератора.
7. Вычисляем КПД всей этой установки за вычетом потерь того самого кривошипного устройства.

8. Повторяем измерения при различных оборотах (частотах генератора).
9. Строим зависимости мощности от всяких там параметров установки.
10. Строим прогнозы и решаем стоит ли овчинка выделки.

И не надо при этом организовывать некое Конструкторское Бюро.
Не надо изготавливать некий прототип - демонстратор.

 

[ОКБ ДЛА]

...
И не надо при этом организовывать некое Конструкторское Бюро.
...

Вам мешает некое КБ?

 

[ОКБ ДЛА]

Так вы же и предлагаете ДВС в качестве производителя э/энергии!

Под ДВС я подразумевал традиционный поршневой двигатель.

 

[JohnDoe]

Привычные Вам двигатели нет. А гибридный почему нельзя? Что мешает? Снижаетесь на режиме самовращения винта. Изменяя нагрузку сможете даже скорость снижения регулировать Даже тормозные щитки не нужны. Это к вопросу о весе..

Снижаться не имея запаса по тяге/мощности просто опасно. Почемуто всю историю авиаторы посадки с выключенным двигателем очень не любили. Только планеристы, но у тех это дано по умолчанию.
Далее. Кпд рекуперации будет низок. Теоритический максимум, что можно выжать с ветряка 0,593. Добавим сюда потери в генераторе, проводах, преобразователе, акб. Плюс учтем, что кпд будет плавать от скорости потока/вращения винта. Плюс, как уже писал ранее, подааляющую долю времени полета занимает горизонтальный полет. Те на маршрутнике рекуперация бессмымленна еще и по этому. На акробате тоже, не припоминаю фигур пилотажа выполняемых с выключенным двигателем. На учебно-тренировочно-покатушечном, аля взлет-посадка тоже. Потому как запасной комплект быстросьемных акб+двс-енератор на земле дешеале, а конструкция самого самолета проще, легче и, опять же, дешевле. Дешевле ее только тот же самолет с двс.
Имху

 

[ОКБ ДЛА]

Снижаться не имея запаса по тяге/мощности просто опасно. Почемуто всю историю авиаторы посадки с выключенным двигателем очень не любили. Только планеристы, но у тех это дано по умолчанию.
Далее. Кпд рекуперации будет низок. Теоритический максимум, что можно выжать с ветряка 0,593. Добавим сюда потери в генераторе, проводах, преобразователе, акб. Плюс учтем, что кпд будет плавать от скорости потока/вращения винта. Плюс, как уже писал ранее, подааляющую долю времени полета занимает горизонтальный полет. Те на маршрутнике рекуперация бессмымленна еще и по этому. На акробате тоже, не припоминаю фигур пилотажа выполняемых с выключенным двигателем. На учебно-тренировочно-покатушечном, аля взлет-посадка тоже. Потому как запасной комплект быстросьемных акб+двс-енератор на земле дешеале, а конструкция самого самолета проще, легче и, опять же, дешевле. Дешевле ее только тот же самолет с двс.
Имху

Спасибо, что описали наши перспективы. Мы должны проверить ваши расчеты на практике.

 

[JohnDoe]

Не только. Во всех ЛА, где требуются редукторы и трансмиссии, замена их на электродвигателями с прямым приводом сулит большой выигрыш. Это и вертолёты, и конвертопланы.

Электродвигатель с оборотами в 3000 об/мин и соотаетствующей мощностью будет по габаритам и массе сравним с редуктором. Электротрансмисстю применяли там, где механика не могла передать мощности/моменты без знпчительного роста массы габаритов. В карьерной технике, например. Но и там есть альтернатива - гидротрансмиссия.
Нл это все не прл малую авиацию.
Имху

 

[Алексей Костенко (А.Г.К)]

Мы не говорим, что линейный генератор- единственно возможное решение.

Пробуйте, может что-то получится. Просто не видитесь на агрессивную рекламу всевозможных линейных и прочих однотактных двигателей. Авторы этих "эпохальных изобретений" просто ищут с кого можно срубить бабла на покрытие своих расходов. Желаю вам удачи в ваших начинаниях, только не пытайтесь "объять не объятое". Известно, что даже самой большой мужской ладонью не возможно одновременно прикрыть все женские прелести. Выберите наиболее востребованный мощностной диапазон и создавайте свою силовую установку.

 

[ОКБ ДЛА]

Пробуйте, может что-то получится...

Спасибо большое! Будем качать руку!

 

[JohnDoe]

Если бороться с массой и применять ГТД двигатель, то эффективные обороты в этих мощностях - около 60000об/мин. Редуктор будет очень сложным и тяжелым и ненадежным, намного тяжелее чем сам ГТД

Посмотрите, например, турбостартеры. Скажем ГТДЭ-117 Предприятие «Красный Октябрь»
44кг вместе с редуктором. На выходе около 3000 об/мин. 115-90 л.с. Агрегат "времен Очакова и покоренья Крыма" (с)

Применение турбогенератора, когда турбина вращает напрямую ротор генератора, резко упрощает редуктор, и дополнительно можно применить бустер АКБ.

Редуктор упрощает, да. И осложняет электрику/электронику. 60кГц для тока многовато. И для АКБ тоже. Сэкоеосмленное на редукторе сьедят инверторы и пр.

Еще громадный плюс этой схемы - не нужно делать свободную турбину в ГТД, срабатывание энергии происходит в одной радиальной ступени, поэтому повышенные рабочие температуры и кпд.

Свободную турбину делают, чтобы отжать побольше энергии газа, увеличить кпд. В одной ступени срабатывается перепад 150+ гр. Максимум. Свободная турбина отвязана механически от газогенератора и не мешает его работе почти. Потому движок не захлебнется от резко возросшей нагрузки, например. Можно отдельно рулить потоком для ткрбины ГГ и свободной/силовой с помощью отдельно упраляемых лопаток НА/СА и ввбирать наивыгоднейший для каждой режим. В разумных пределах, ессно.
Имху

 

[свободник]

...В наших планах ремоторизировать отечественный парк самолетов и сбросить оковы зависимости от других стран...

Приветствую! На форуме есть несколько похожих тем, типа "Народный" двигатель или "Отечественный". Там обсуждалось много чего интересного. Но только обсуждалось. Реального изделия нет. Полистайте упомянутые темы. Законспектируйте. Создайте изделие
Если коротко, то в тех темах была хотьба вокруг да около создания некоего подобия безредукторного оппозитного аналога Континенталь/Лайкоминг, но на отечественных авто/тракторных компонентах.
Напомню самый наипростейший вариант. Берём внутренности любого автомобильного рядного мотора (коленвал, шатуны, поршни). Первый и третий поршни ложим направо, второй и четвёртый налево. Изготавливаем картер, цилиндры, головки. Получаем простой и дешёвый оппозитный мотор
А всякие Ваши электромоторо/генераторо/гибриды - это сложно, дорого и будет ещё очень не скоро.
Удачи!

 

[KAA]

Электродвигатель с оборотами в 3000 об/мин и соотаетствующей мощностью будет по габаритам и массе сравним с редуктором.

Вот именно, что с редуктором, а не с двигателем! Главный редуктор вертолёта сравним по массе с двигателем, который его крутит. А применение небольшого электромотора для привода РВ, избавляет от необходимости в длинной трансмисссии, хвостовом редукторе, и механизме изменения шага винта пожалуй! При том, что это-проблемные механизмы!

 

[georgii-2dubl]

Хммм... если уж двухтактный, то конечно со встречно-движущимися поршнями, продольной продувкой, в котором неполная продувка, благодаря остаткам продуктов сгорания, работающим как антидетонатор, реализуется повышенная степень сжатия.
И никакого лектричества, плюс впрыск воды, плюс продОлженное время сгорания в ВМТ, плюс бОльшая степень расширения по сравнению со степенью сжатия.
Все давно известно, не требует никаких изысков для производства.
Привод соосных винтов возможен.
Система зажигания с вращением магнитопровода прерывающего магнитный поток в катушке зажигания.
Никаких контактов и ляктроники.
Чтите Оккама !!!

 

[1300V4]

Ох ё-маё....
Не, ну я понимаю, что автор ветки от авиации - как я от балета. Но некоторые другие участники обсуждения всё-таки немного "в теме".
Что вы несёте?
ДВС, генератор, инвертор, АКБ.... Ещё солнечных панелей не хватает и топливного элемента на пердячем газе.
ЭТО САМОЛЁТ! С таким набором агрегатов он взлетит нызенько-нызенко и тут-же упадёт из-за отказа.

Рекуперация ешё... Упал под стол. Финиш аэродинамике.

 

[Kazakov]

Посмотрите, например, турбостартеры. Скажем ГТДЭ-117 Предприятие «Красный Октябрь»
44кг вместе с редуктором. На выходе около 3000 об/мин. 115-90 л.с. Агрегат "времен Очакова и покоренья Крыма" (с)


Редуктор упрощает, да. И осложняет электрику/электронику. 60кГц для тока многовато. И для АКБ тоже. Сэкоеосмленное на редукторе сьедят инверторы и пр.


Свободную турбину делают, чтобы отжать побольше энергии газа, увеличить кпд. В одной ступени срабатывается перепад 150+ гр. Максимум. Свободная турбина отвязана механически от газогенератора и не мешает его работе почти. Потому движок не захлебнется от резко возросшей нагрузки, например. Можно отдельно рулить потоком для ткрбины ГГ и свободной/силовой с помощью отдельно упраляемых лопаток НА/СА и ввбирать наивыгоднейший для каждой режим. В разумных пределах, ессно.
Имху

Хотя тема не по теме, топик стартер простит.
Гтдэ117, компрессор его переразмерен именно из-за наличия редуктора. Поэтому низкий КПД. Для такой мощности, диаметры нужно меньше, обороты больше. Там редуктор уже громадная проблема.
60000 об/мин - 1кГц
Свободную турбину делают только для авиа и авто трансмиссии. Одновальные ГТД для генератора экономичней.
В одновальных малых ГТД, в радиальной турбине срабатывание газа много больше 150с. Примеров много, для простоты понимания это как обратное от ЦБ и осевой компрессор. КПД современных радиальных турбин достигает 0.9 и мало зависит от диаметра, поэтому для малых гибридов это самое то.