Рождённый ездить стремится в полёт

Проект адаптации двигателя автомобиля «Аурус» для использования в авиации вышел на финишную прямую: созданный на его базе авиационный поршневой двигатель АПД-500 вскоре приступит к лётным испытаниям. Они должны доказать правильность решений, заложенных конструкторами при реализации проекта. Впервые летающая лаборатория – самолёт Як-18Т с установленным на нём двигателем АПД-500 – будет представлена специалистам на авиасалоне МАКС-2021.

Авиационный поршневой двигатель – ровесник авиации. Долгое время этот тип двигателя оставался практически единственным, и только в 1940-е годы началась эра газотурбинных двигателей. В размерности до 400-500 л.с. поршневые двигатели по ряду факторов привлекательнее газотурбинных, поэтому они сохранили свою нишу: такие моторы весьма востребованы для использования в составе силовых установок лёгких самолётов и вертолётов, предназначенных для частных полётов, первоначального обучения, авиационного спорта, сельхозработ и многих других применений.

Правда, в постсоветской России крупной серией производились только поршневые двигатели М-14 разных модификаций, ведущие свою историю от АИ-14 разработки 1947 года. Немногочисленные самодельные летательные аппараты использовали доработанные двигатели от снегоходов «Буран», роторно-поршневых моторах разработки ВАЗ, делались попытки летать даже на моторах бензопилы «Дружба». Полноценной линейки моторов умеренной мощности, увы, не было. Сегодня это обстоятельство откликается проблемами при создании отечественной легкомоторной авиатехники и беспилотных летательных аппаратов.

Одним из инициаторов возрождения поршневого авиадвигателестроения в России стал Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ) им. Баранова, где был накоплен значительный научно-технический задел в этой области. Ввиду важности задачи возрождения малой авиации решение о разработке новых моторов было принято на государственном уровне: заказчиком НИР «Адаптация» выступил Минпромторг РФ. Цель изысканий – подтверждение возможности создания авиационного поршневого двигателя на базе серийного автомобильного мотора. Работа, которая выполняется в ЦИАМ, призвана продемонстрировать правильность подходов к разработке авиационной версии.

В мировой практике существует масса примеров адаптации автомоторов для использования в авиации, самые известные из них – «летающие» двигатели Subaru. Создание такого адаптированного двигателя имеет преимущества прежде всего по срокам и стоимости его разработки в сравнении с тем, если создавать двигатель с нуля, ведь автомобильные двигатели выпускаются достаточно крупными сериями, потому они по определению дешевле специализированных авиационных.

Однако несмотря на то, что существуют прекрасно отработанные автомобильные поршневые двигатели, в чистом виде для использования в авиации они не годятся, прежде всего из-за различных режимов работы и условий эксплуатации, а также разных требований к прочности, ресурсу, материалам, надёжности, безопасности. Не говоря уже о таких тонкостях, как работоспособность систем при крене и тангаже самолёта, при перевёрнутом полёте (что критически важно, например, для спортивного «акробатического» самолёта), при перегрузках. Наиболее трудоёмкой задачей стала адаптация под авиационные правила систем зажигания, управления, топливопитания. Инженерам пришлось решить целый ряд задач, которые связаны с конструктивными особенностями этих агрегатов и трудностями их расположения на двигателе.

В рамках НИР для адаптации автомобильного мотора для нужд малой авиации был взят базовый двигатель автомобиля «Аурус» мощностью 600 лошадиных сил, созданный в рамках программы «Кортеж». Двигатель был дефорсирован до 500 л.с. – это именно та мощность, на которой он должен надёжно работать на авиационных режимах.

Важно, что проект не ограничивается одним двигателем. НИР позволяет отработать саму возможность адаптации автомобильного двигателя, которая предполагает изменение ряда его систем с учётом специфики использования в авиации. В настоящее время специалистами ЦИАМ в кооперации с отраслевыми партнёрами ведутся ОКР по созданию поршневых двигателей в классе мощности 50, 120 и 300 л.с. Их появление даст толчок развитию малой и беспилотной авиации в России и обеспечит её технологическую независимость от импортируемых решений.

Опытные двигатели и образцы систем проходят наземную стендовую отработку, после чего начнутся испытания на летающей лаборатории. В качестве платформы для лётной отработки выбран лёгкий однодвигательный учебно-тренировочный самолёт Як-18Т, который и прежде не раз использовался в этом качестве – и как носитель экспериментальных летающих моделей, и как стенд для наземных испытаний двигателей, и как летающая лаборатория для отработки элементов системы связи, навигации и системы управления воздушным движением. Вместо штатного двигателя на Як-18Т устанавливается АПД-500, который будет проверяться и на земле, и в воздухе на всех рабочих режимах полёта.

Подробная информация о ходе выполнения программы создания отечественного авиационного поршневого двигателя АПД-500 будет представлена на МАКС-2021, где также будет экспонироваться летающая лаборатория Як-18Т.

Источник: https://aviasalon.com