В Уфе разрабатывается новый поршневой двигатель для легких самолетов

Любуясь фигурами высшего пилотажа на аэродроме Первушино, многие зрители не знают, что сегодня в России нет отечественных моторов для легкой и сверхлегкой авиации. Но на кафедре двигателей внутреннего сгорания Уфимского государственного авиационного технического университета уже разрабатывается новый поршневой двигатель для легких самолетов. Об этом Уфаведу  рассказал аспирант кафедры Эмиль Халилов.

- Основное преимущество проекта - уникальная топливная система, позволяющая использовать в качестве топлива авиационный керосин, при этом его удельная мощность - на уровне современных бензиновых моторов, а удельный расход топлива - на уровне современных дизелей. Мотор - поршневой, поскольку для класса легких и сверхлегких летательных аппаратов чаще всего используются именно такие: в диапазоне мощностей от 30 до 500 лошадиных сил они выгоднее. Газотурбинные двигатели легче, но они потребляют больше топлива и стоят на порядок дороже.

В разработке принимают участие сотрудники кафедры ДВС, а также основанная в 2015 году инновационная компания ООО «Двигатели для авиации». Естественно, для того, чтобы модель стала конкурентоспособной, необходимо использовать научно-технический потенциал, накопленный за весь период существования университета.



Сейчас первый одноцилиндровый лабораторный прототип двигателя (ДДА-40) испытывается на стенде. Параллельно ведутся работы по четырехцилиндровому (ДДА-160). Со своим изобретением сотрудники кафедры уже принимали участие в международных выставках: HeliRussia (2017), МАКС (2019), «Армия» (2020). В этом году мы планируем снова участвовать в выставке Международного авиакосмического салона (МАКС-2021).

На счету Эмиля есть и собственное изобретение: установка, позволяющая эффективно очищать поверхности от различных загрязнений. С ней он участвует в грантовой программе «УМНИК»-2020.

Чтобы понять нужность этого устройства, вспомним, что происходит на ТЭС (или ТЭЦ), снабжающих город электричеством и теплом. Вы удивитесь, но и сегодня здесь еще есть что автоматизировать и совершенствовать. При сгорании топлива выделяются отработавшие газы. Их теплу не дают пропасть просто так: они нагревают трубы теплообменника. В трубах циркулирует теплоноситель (например, вода), который поступает в батареи. Однако из-за несовершенства сгорания топлива в камерах сгорания силовых установок образуется сажа, которая покрывает трубы, что ухудшает передачу тепла от отработавших газов жидкому теплоносителю. И наступает момент, когда станцию (на каждой ТЭС или ТЭЦ их может быть несколько) приходится внепланово останавливать и чистить поверхности нагрева теплообменника, что, конечно, невыгодно. В настоящее время металлические трубы чистятся вручную: при промывании водой они подвержены коррозии.



Эмилю Халилову удалось создать конкурентоспособную установку, использующую технологию пневмоимпульсной очистки: принцип ее работы заключается в воздействии ударных волн на загрязненную область. Чем мощнее волна, тем продуктивнее работа устройства. И главное - его можно использовать без остановки технологического процесса. Эффективность очистки подтвердилась после тестового использования на одной из ТЭЦ ООО «БГК», сотрудники которой отметили, что время производства работ сократилось, можно сказать, на порядок - с 4 часов до 30 минут, а качество осталось таким же.

Преимущество ударной волны в том, что она способна обтекать сложную геометрию межтрубного пространства и прочищать труднодоступные места.

- Изобретение было не случайным: заняться темой рекомендовал мой научный руководитель - профессор кафедры ДВС, д. т. н. Марат Данилович Гарипов, - продолжает Эмиль. - Создание установки заняло 7-8 месяцев. Перед изготовлением первого прототипа я смоделировал ее работу в 3D с учетом всех процессов, происходящих внутри. Именно моделирование показало, что нужно изменить, чтобы устройство стало более эффективным.

- Какова примерная стоимость вашей установки и где еще ее можно будет применять?

 - Первый прототип - с учетом исправлений всех выявленных недочетов - обошелся в 45 тысяч руб. И он уже способен очищать высокотемпературные поверхности со сложными загрязнениями.

Кроме энергетики, установку можно использовать в сельскохозяйственной, пищевой, железнодорожной, химической промышленности. Ее стоимость будет зависеть от выполняемых задач, но при серийном производстве должна снизиться.

 - Что даст вам победа на «УМНИКе»?

 - В первую очередь это возможность провести эксперименты и сверить данные с полученными при компьютерном моделировании, что позволит продолжить работу с учетом выявленной погрешности. Таким образом экономится много времени и денег. Следующий шаг - формирование технической и конструкторской документации: без этого по закону нельзя получить право на использование изобретения в промышленных масштабах. В данное время я занимаюсь формированием патента.

 Екатерина КЛИМОВИЧ.