На днях размышлял по поводу использования автомобильных двигателей
на одноместных вертолётах самостоятельного изготовления и пришел к следующим выводам.
Современный автомобильный двигатель наиболее подходящий вариант для одноместного вертолёта с точки зрения
экономичности, доступности и стоимости эксплуатационных расходов. Несущая система вертолёта имеет довольно
низкий КПД, и использование двигателей с большим расходом топлива (двухтактные, газотурбинные) лишь усиливает
недостаток этих летательных аппаратов и делает их эксплуатацию в индивидуальном порядке просто разорительной.
Широкому применению двигателей автомобилей в этой сфере мешают лишь два недостатка этих моторов-
их большой вес и невозможность использования максимальной паспортной мощности в постоянном режиме.
Постоянная работа в режиме максимальных оборотов и мощности снижает ресурс двигателя сразу
на порядок, с надёжностью происходит тоже самое, но если большой вес можно компенсировать
уменьшением полезной нагрузки, то с надёжностью и ресурсом этот вариант не проходит.
В своё время я интересовался у специалистов в лаборатории испытаний двигателей на Вазе, какие
максимальные обороты двигателя не приводят к снижению его ресурса и надёжности.
Испытатели исходя из собственного опыта работы с вазовскими движками высказали своё мнение, что если
двигатель при работе не превышает 4500 об/мин. то его ресурс и надёжность полностью сохраняются.
Я нашёл график внешней скоростной характеристики современных вазовских двигателей и увидел, что многие
из них позволяют использовать их для одноместных аппаратов в диапазоне рабочих оборотов 3500-4000 об/мин.
и это в стандартном исполнении, а незначительные доработки позволяют либо ещё снизить рабочие обороты, либо
увеличить мощность. По этому я считаю, что закладывая рабочие обороты двигателя в районе 5000 об/мин. и
более, мы совершаем ту же ошибку, что и при проектировании несущего винта с концевой скоростью лопасти
в 200м/сек. для вертолёта максимальная скорость которого не превысит 130-140 км/час.
При этом в сравнении с винтом имеющем концевую скорость 170 м/сек. мы затрачиваем примерно 15 процентов
мощности двигателя не на создание подъёмной силы, а тупо на перемещение лопастей с большей
скоростью, которая ни как не реализуется. С двигателем происходит приблизительно такая же история-
ориентируясь на высокие обороты, мы существенную часть его мощности затрачиваем не на привод несущего
винта, а на внутренние потери - возрастающее трение, инерционные нагрузки и пр.
Моя мысль проста, выбирая двигатель для вертолёта необходимо приобретать мотор с максимальной паспортной
мощностью примерно на 20 процентов больше чем необходимо по расчёту и ориентируясь на его внешнюю
скоростную характеристику устанавливать рабочие обороты минимально возможной величины
при которых нужная мощность будет обеспечиваться.
Этот подход приведёт не только к высокой надёжности работы двигателя, но и ещё к одному положительному
явлению, он позволит уменьшить максимальный диаметр шкива в первичной клиноремённой передаче, потому
что передаточное число существенно снижается.