Động cơ TsIAM: ngành hàng không vẫn có nhu cầu về động cơ piston
© Sputnik / Dmitry Shorkov
Đăng ký
Cuối tuần qua, tại Matxcơva đã tiến hành Diễn đàn Xây dựng Động cơ Quốc tế.
Một trong những thành viên chính của Diễn đàn là Viện Thiết kế Động cơ Hàng không Trung ương mang tên P.I. Baranov (TsIAM). Đây là tổ chức khoa học duy nhất ở Nga tham gia toàn bộ chu trình nghiên cứu và phát triển (R&D) các loại động cơ hàng không, động cơ tuabin khí, cũng như hỗ trợ khoa học và kỹ thuật cho các sản phẩm đang được sản xuất hàng loạt.
Tại Diến đàn kỹ thuật động cơ năm 2022, TsIAM đã trình bày một loạt các phát triển đầy hứa hẹn: các loại động cơ piston, động cơ phản lực và động cơ điện cho phi cơ hạng nhẹ: máy bay thể thao và máy bay dân dụng hoạt động ở các chặng tầm ngắn.
TsIAM đã giới thiệu mẫu động cơ máy bay piston hình chữ V được tạo ra trên cơ sở động cơ của Viện Nghiên cứu khoa học ô tô và động cơ ô tô trung ương Nga (NAMI) dành cho loại xe cao cấp AURUS. Thiết bị này được gọi là APD-500: động cơ piston máy bay có công suất 500 mã lực. Động cơ có hệ thống phân phối phun nhiên liệu. Để giảm trọng lượng, điều cực kỳ quan trọng đối với ngành hàng không, số lượng xi-lanh (ban đầu là 12) đã giảm xuống còn 8. Thể tích làm việc là 4,4 lít, công suất cực đại - 5.500 vòng / phút.
Động cơ RPD-100T
© Sputnik / Dmitry Shorkov
Trả lời phỏng vấn độc quyền của Sputnik, ông Vladimir Palkin, Cố vấn Tổng Giám đốc TsIAM phụ trách hoạt động kinh tế đối ngoại, cho biết rằng, động cơ APD-500 dành cho máy bay hạng nhẹ đã được thiết kế để thay thế các động cơ nước ngoài.
“Không giống như phiên bản động cơ dành cho ô tô, thời gian đại tu động cơ máy bay được kéo dài hơn. Loại động cơ này đang được hiện đại hóa, hay nói đúng hơn là được điều chỉnh để lắp đặt trên các máy bay huấn luyện Yak-18 và Yak-52. Để đảm bảo bôi trơn ổn định cho các bộ phận động cơ ở chế độ bay và tránh hiện tượng đói dầu, một số bộ phận được làm bằng vật liệu composite được phát triển tại viện của chúng tôi với lớp phủ bảo vệ đặc biệt giúp giảm hệ số ma sát. Ngoài ra, các chuyên gia đã thay đổi cách bố trí một số thiết bị để bôi trơn và làm mát động cơ trong thời gian trình diễn nhào lộn trên không”, - ông Vladimir Palkin cho biết.
Một phát triển khác của TsIAM là động cơ piston quay (RPD) dành cho máy bay.
Động cơ RPD là một thể loại của động cơ đốt trong đánh lửa bằng tia lửa điện (từ bugi). Nó nhỏ gọn, nhẹ, vòng tua nhanh và có thể cung cấp mô-men xoắn, nó có công suất lớn hơn nhiều so với động cơ xăng truyền thống. Động cơ này không có xi lanh, không có piston, không có thanh nối, không có trục khuỷu theo nghĩa thông thường, không có cơ cấu phân phối khí nào cả. Các chức năng của trục khuỷu và piston được thực hiện bởi rôto ba mặt quay trong đường ống nằm ngang, đôi khi có hình dạng rất phức tạp. Buồng đốt bố trí giữa rôto và đường ống đóng vai trò xi lanh.
Tuy nhiên, động cơ RPD có một số nhược điểm nghiêm trọng: giá thành cao do công nghệ chế tạo phức tạp (kết cấu phức tạp đòi hỏi độ chính xác rất cao và phải đảm bảo bôi trơn đáng tin cậy), mức tiêu thụ nhiên liệu và dầu khá cao. Tuổi thọ thấp hơn gấp đôi so với động cơ piston truyền thống.
Viện TsIAM cùng với Quỹ hỗ trợ nghiên cứu sáng tạo đã tạo ra và trình bày tại Diễn đàn năm 2022 động cơ hàng không RPD-100T nhỏ gọn với thiết kế mô-đun khối.
“Mẫu động cơ được giới thiệu tại Diễn đàn có thiết kế một khối, với công suất 100 mã lực ở chế độ cất cánh và 120 mã lực ở chế độ khẩn cấp. Về nguyên tắc, kết cấu của động cơ có thể bao gồm ba khối để tăng thêm công suất tùy theo loại máy bay. Một số bộ phận của động cơ được làm bằng vật liệu composite cũng như trên động cơ APD-500, lớp phủ bằng composite giúp giảm ma sát và sinh nhiệt. Điều này giúp nâng cao tuổi thọ cho động cơ”, - Vladimir Palkin nói với Sputnik.
Đông cơ RPD-100T có thể tích làm việc 386 cm3, phát triển công suất 6.500-7.000 vòng / phút. Đông cơ được bổ sung thêm bộ tăng áp. RPD-100T có thể sử dụng cả xăng máy bay và xăng ô tô. Suất tiêu hao nhiên liệu tùy thuộc vào chế độ là 240 -265 g/HP/h. Động cơ cung cấp khả năng bay ở độ cao lên đến 10 km ở nhiệt độ từ - 65 đến +55 độ C. Động cơ một khối nặng khoảng 60 kg.
Động cơ APD-500
© Sputnik / Dmitry Shorkov
Một mẫu khác của động cơ piston
Mẫu thứ ba của động cơ piston do TsIAM phát triển là động cơ máy bay piston tự do với máy phát tuyến tính. Động cơ này có kích thước nhỏ hơn, trọng lượng chỉ 10,5 kg.
Kỹ sư Nikita Prasolov từ Viện TsIAM, đại diện cho thế hệ trẻ đang phát triển chế tạo động cơ của Nga, giới thiệu chiếc động cơ này với phóng viên Sputnik:
"Loại động cơ này không có cơ chế quay tay. Điều đó giúp giảm trọng lượng của cỗ máy, ngoài ra, nó có thể ... thay đổi tỷ lệ nén ở mỗi chu kỳ hoạt động. Nhờ đó, động cơ hoạt động hiệu quả hơn. Động cơ này là bộ nguồn phụ để cung cấp thêm nguồn điện cho máy bay với dòng điện một chiều có điện áp 27 vôn. Nó hoạt động song song với máy phát điện tuyến tính và bộ chuyển đổi AC / DC. Động cơ có thể tiêu thụ bất kỳ nhiên liệu lỏng hoặc khí", - kỹ sư lưu ý.
Nikita Prasolov nói thêm rằng, động cơ này có thể được trang bị cho các phương tiện bay hạng nhẹ - các máy bay dân dụng, máy bay thể thao cũng như máy bay huấn luyện Yak-18T và Yak-52.
