Как работает двигатель
самолета
Как работает Поршневой двигатель самолета.
Поршневой
авиационный двигатель является ровесником авиации. Один из первых самолетов, поднявшихся
в воздух был Флайер-1 братьев Райт, на котором стоял поршневой двигатель
авторской разработки, работавший на бензине.
Долгое время этот тип
движка оставался единственным, и только в 40-е годы 20-го века началось
внедрение двигателя совсем иного принципа действия. Это был турбореактивный
двигатель.
Однако поршневой двигатель самолета, хоть и утратил свои
позиции, но со сцены не сошел, и теперь в связи с достаточно интенсивным развитием малой авиации он просто получил второе рождение.
Как же работает Поршневой двигатель самолета?
Это обычный двигатель внутреннего сгорания
(ДВС), такой же, как на автомобилях.
Если это автомобиль, то
вращение двигателя передается на его колеса, а если это самолет, то на его
воздушный винт. Цилиндров у двигателя самолета может быть несколько, точнее много, от 4-х до 24-х. Такое количество
цилиндров обеспечивает достаточную мощность и устойчивость работы двигателя.
Работа двигателя внутреннего сгорания (тот же рядный поршневой двигатель).
Конечно поршневой двигатель самолета только
принципиально похож на обычный ДВС. На самом деле здесь обязательно
присутствует авиационная специфика.
Двигатель самолета выполнен из более
совершенных и качественных материалов, более надежен. При той же массе, он
значительно мощнее автомобильного.
Обычно, двигатель самолета может работать и в
перевернутом положении, ведь для самолета (особенно истребителя или
спортивного) пилотаж – обычное дело, а автомобилю это, естественно, не нужно.
Поршневые двигатели
самолетов могут различаться, как по
количеству цилиндров, так и по их расположению. Бывают рядные двигатели
(цилиндры в ряд) и радиальные (звездообразные).
Рядные двигатели
могут быть однорядные, двухрядные, V-образные и т.д. В звездообразных цилиндры расположены по
окружности (в виде звезды) и бывает их обычно от пяти до девяти (в ряду).
Эти двигатели,
кстати, тоже могут быть многорядными, когда цилиндры блоками стоят друг за
другом.
Рядные двигатели, обычно, имеют жидкостное охлаждение,
как в автомашине. Они и по виду больше похожи на автомобильные, а радиальные –
воздушное. Они обдуваются набегающим потоком воздуха и цилиндры, как правило,
имеют ребра для лучшего теплосъема.
Поршневые двигатели самолетов часто имеют такую особенность, как высотность. То есть с увеличением высоты, когда плотность и давление воздуха падают, они могут работать без потери мощности.
Подвод топливно-воздушной смеси
может осуществляться двумя способами. Здесь полная аналогия с автомашиной.
Либо смесь готовится в специальном агрегате,
называемом карбюратором и потом подается в цилиндры (карбюраторные двигатели),
либо топливо непосредственно впрыскивается в каждый цилиндр в соответствии с
количеством поступающего туда же воздуха. На автомобилях такого типа двигатели
называют «инжекторными».
Радиальный двигатель М-14П. Устанавливается на спортивные СУ-26, ЯК-55.
В отличие от обычного
автомобильного ДВС, для поршневого двигателя самолета не нужны громоздкие,
тяжелые передаточные механизмы от поршней к колесам.
Все
эти оси, мосты, шестерни. Для самолета ведь вес очень важен. Здесь движение от
поршня сразу через шатун передается на главный коленчатый вал, а на нем уже
стоит вторая важная часть самолета с поршневым двигателем – воздушный винт.
Винт – это самостоятельная и очень важная
единица. В данном случае он является «движителем» самолета, и от его корректной
работы зависит качество полета.
Винт – это не часть
двигателя, но работают они в тесном сотрудничестве. Винт всегда подбирается или
проектируется и рассчитывается под конкретный двигатель или создаются одновременно,
в комплекте.
Существует практика
применения дизельных самолетных двигателей, как разновидность поршневых, еще со
времен войны. Однако широко этот двигатель пока не применяется из-за
существующих проблем в разработке, в частности, в области надежности. Но работы
все равно ведутся, особенно в свете грядущего дефицита нефтепродуктов.