BMW с дизелем: все особенности

BMW с дизелем: все особенности

С 1999 года германский концерн начал заниматься выпуском кроссоверов, и именно тогда BMW стали оснащаться дизельными двигателями. Первой моделью на дизтопливе стал BMW X5 в кузове Е53, оснащавшийся двигателем 3.0 марки M57 мощностью 184 л. с. Сейчас дизелями комплектуются различные модели «баварцев», поэтому стоит углубленно рассмотреть автомобили с этими силовыми агрегатами, подробно разобрать их преимущества и недостатки.

История развития дизельных ДВС на BMW

До конца 90-х годов дизельные двигатели не пользовались популярностью на легковых автомобилях: они всегда были очень экономичны и отличались хорошей тягой, но работали шумно и плохо разгоняли автомобиль. Инженеры BMW сумели доработать эти силовые агрегаты: они практически не шумят и не вибрируют, а скоростные качества у современных дизельных моделей не ниже, чем у бензиновых.

ДВС М57 устанавливается на баварские автомобили с 1998 года и до сих пор считается одним из лучших в дизельной линейке легковых моторов. Это рядный 6-цилиндровый турбированный мотор, оснащенный чугунным блоком цилиндров с алюминиевой головкой. В каждом цилиндре имеется по четыре клапана. На этом двигателе впервые был опробован механизм впрыска Common Rail, на котором число оборотов не зависит от давления впрыскиваемого топлива.

M57D30 устанавливался на кроссоверах Х5 в кузовах Е38, Е39, Е46. В 2003 году он был заменен силовым агрегатом нового поколения M57TUD30 с тем же рабочим объемом (три литра), но большей мощностью (34 л. с.).

В 2007 году был выполнен рестайлинг БМВ Х5 — до 2010 года они оснащались трехлитровыми моторами в следующих вариантах:

• M57TU2D30-OL, мощность 235 л. с.;
• M57TU2D30-TOP, мощность 286 л. с.

В 2010 году произошло очередное обновление — силовые агрегаты серии М57 заменили дизель N57. Они выпускаются в нескольких модификациях и могут иметь разное количество турбин. У моторов новых версий также возросла максимальная мощность — с 235 до 245 л. с., а с 286 — до 306 л. с.

Еще несколько лет назад кроссоверы с такими дизелями в России официально не продавались. Автомобили с трехлитровыми силовыми агрегатами, работающими на ДТ, пригоняли под заказ Европы. Сейчас полный модельный ряд БМВ представлен в дилерских центрах компании «БорисХоф». Эти моторы отличаются практичностью, небольшим расходом топлива и превосходными динамическими качествами.

Преимущества дизельных двигателей

Дизели более экономичны, чем бензиновые силовые агрегаты, но в любом случае расход топлива зависит от эксплуатации, состояния мотора, стиля езды, времени года. Важен и тип трансмиссии — на автомобилях с АКПП всегда расходуется больше топлива, чем на МКПП. Зимой прогрев силового агрегата всегда занимает больше времени.

Расход горючего на дизельном BMW X5 E53 с трехлитровым ДВС по трассе в среднем равен 8–10 л на 100 км, в городе он заметно выше и может достигать 16 л на 100 км. В инструкции по эксплуатации к автомобилям модификации 40d указан расход топлива в рамках 5,8–7,1 литров на 100 км пути, но с учетом пробок в больших городах он может вырасти до 9 литров. Разгон до 100 км/ч у дизельных моделей очень неплох — у дизельных кроссоверов он занимает не больше времени, чем у бензиновых. Автомобили БМВ Х5 на дизеле отличаются динамичностью, экономичностью и хорошей управляемостью, им свойственны следующие качества:

• быстрый запуск в мороз (при исправном топливном фильтре);
• хорошее ускорение (по этому показателю современные дизельные модели не уступают бензиновым);
• мягкая работа на холостом ходу.

При соблюдении правил эксплуатации BMW, оснащенная турбированным силовым агрегатом серии N57, прослужит очень долго. Практически все дизельные модели оснащены пусковым подогревателем Webasto. Это повышает комфорт — пассажиры уже через несколько минут садятся в прогретый автомобиль, а кроме того, наличие подогревателя сохраняет ресурс мотора.

Еще один плюс дизельных двигателей — практически полное отсутствие расхода масла при исправном состоянии. Бензиновые ДВС начинают понемногу «кушать» масло уже через 50 тыс. км пробега.

Распространенные недостатки

Любая дизельная BMW подвержена типичным «болезням». Одна из таких — засорение сажевого фильтра. Этот элемент относительно долговечен и не требует ремонта на протяжении примерно 100 тыс. км, но потом скопление сажи приводит к его чрезмерному засорению. Процедура по замене сажевого фильтра стоит довольно дорого, его можно вырезать, но в этом случае придется перепрошивать блок управления.

Все дизели БМВ очень требовательны к качеству топлива и моторного масла, но если вы заправляетесь на проверенных АЗС, не перегреваете двигатель и вовремя меняете смазочный материал в силовом агрегате и КПП в специализированном центре, эти проблемы вас не коснутся. Наиболее часто владельцам дизельных «баварцев» приходится сталкиваться со следующими неисправностями:

• засорение форсунок — эта проблема наиболее распространена на моделях, выпущенных после 2003 года;
• выход из строя клапана газовой рециркуляции;
• неисправность турбины — такое может случиться при пробеге в 200 тыс. км и более;
• разлом вихревых заслонок, который нередко приводит к серьезным последствиям: разбиванию поршней металлическими осколками, образованию задиров на поверхностях цилиндров;
• растрескивание выпускного коллектора.

Встречаются перечисленные в списке проблемы нечасто, но для «дизелей» характерны именно они. В целом владельцы автомобилей с дизельными ДВС отзываются о них хорошо.

Современные дизели, установленные на BMW 3 серии, кроссоверах серий X3, X5, X7, работают очень тихо. Если не открывать капот, работу таких моделей почти невозможно отличить от оснащенных бензиновыми турбированными силовыми агрегатами. Вибрация у них очень невелика, при условии нормального технического состояния и своевременного обслуживания они не требуют серьезного вмешательства на протяжении нескольких сотен тысяч километров. Но ремонт в случае поломки обойдется в сравнении с бензиновыми ДВС в 1,5–2 раза дороже.

Признаки неисправностей

Владельцам баварских автомобилей с дизельными двигателями необходимо обращать внимание на следующие неполадки:

• повышение рабочей температуры ДВС;
• любые посторонние шумы;
• неровная работа двигателя (плавающие обороты, рывки и т. д.);
• перебои при запуске силового агрегата;
• проблемы с развитием оборотов;
• слишком высокий расход масла, топлива, охлаждающей жидкости;
• неестественный цвет выхлопных газов.

При появлении хотя бы одного или двух из вышеперечисленных признаков следует незамедлительно ехать на диагностику, это поможет снизить затраты на ремонт дизеля БМВ. Если вовремя не обратить внимание на возникшие неполадки, стоимость восстановления ДВС может оказаться очень большой.

Баварский концерн комплектует многие модели (кроссоверы, седаны, универсалы) дизельными силовыми агрегатами. Линейка этих двигателей BMW является одной из самых лучших в мире. Их основные достоинства — надежность агрегата и великолепная износостойкость узлов.

Но, как показывает практика, ремонт дизельных BMW редкостью не является. Среди уязвимых частей двигателя — вкладыши и поршневые кольца, которые редко выдерживают более 300 тысяч километров. Своевременная диагностика позволит отложить ремонт двигателя на продолжительный срок, поскольку на состояние мотора влияет не только пробег, но и специфика эксплуатации, своевременное прохождение ТО и качество используемого масла.

Что учесть при эксплуатации современного турбированного дизеля

Дизельные силовые агрегаты последних поколений в плане эксплуатации не особенно отличаются от бензиновых двигателей. Следует учесть ряд рекомендаций при их использовании, поскольку неправильная эксплуатация приводит к серьезным проблемам:

• Используйте высокий крутящий момент при пониженных оборотах. Не раскручивайте дизельный двигатель до слишком больших (5000—6000 об/мин) показателей вращения коленвала силового агрегата.
• Воспользуйтесь удобным ранним переключением передач и хорошими тяговыми характеристиками автомобиля с дизельным двигателем. Такой подход сделает езду более комфортной.
• Не перегревайте агрегат, длительная работа на повышенных оборотах или эксплуатация на бездорожье в срединном режиме выводит из строя ТНВД и прочие важные модули.
• Не стоит слишком увлекаться гонками на дизельной машине — вы приобретаете автомобиль для комфортного движения и низкого расхода топлива. Используйте все важные преимущества транспорта с такими чертами.
• В городе постарайтесь передвигаться на скорости 60–70 километров в час с использованием последней передачи — это один из самых комфортных режимов эксплуатации дизельного агрегата.

Особенности зимнего использования дизельных моторов

Зимняя эксплуатация силового агрегата с дизельным топливом отличается рядом сложностей. Если бензин не застывает в принципе, то дизтопливо начинает мутнеть уже при -25 °С. Температура замерзания -35 °С исключает эксплуатацию автомобиля в таких условиях.

Хотя арктическая солярка с присадками без проблем используется даже при таких морозах. Существует ряд моментов, которые необходимо учитывать:

• зимой в дизельном двигателе стоит установить турботаймер, который будет медленно снижать температуру двигателя после поездки, когда вы уже вышли из автомобиля;
• следует заливать зимнее топливо только на проверенной заправочной станции, так вы будете знать, что заливаете в бак качественную жидкость;
• можно использовать ряд присадок для снижения температуру кристаллизации топлива, когда залитое в бак горючее превращается в гелеобразную массу.

Выбирать присадки лучше всего по рекомендации специалистов. Если дизтопливо превратилось в гель, придется везти машину в дилерский центр, причем на эвакуаторе. Самостоятельно удалить желеобразную массу из топливных элементов и шлангов для дальнейшего использования автомобиля не получится.

Часто Задаваемые Вопросы (Для Начинающих)

Какой радиус действия пульта управления у радиоуправляемых моделей?

Примерно 200 м. Это при условии, что модель находится в прямой видимости, а также отсутствуют радиопомехи и достаточно заряда батарей приемника и передатчика.

Какой расход топлива у радиоуправляемых моделей с ДВС?

Бак топлива позволяет получить примерно на 15-20 минут непрерывной езды. То есть, один галлон топлива (3,81 л.) – это около 8 часов езды. На время катания также влияют и другие факторы: скорость езды, мощность двигателя и объем топливного бака.

Какая максимальная скорость у моделей?

Есть много факторов, которые могут повлиять на скорость модели: дорожное покрытие, передаточное отношение и качество используемых покрышек. Главное отличие моделей- двигатель. Это может быть двигатель внутреннего сгорания (ДВС) или электродвигатель. У моделей с ДВС скорость сильно зависит от настройки самого двигателя, наличие или отсутствие коробки передач и тип топлива. На скорость, главным образом, влияет количество нитромена, которое содержится в топливе. Чем его количество больше- тем быстрее едет модель. Таким образом, средняя максимальная скорость у моделей, под капотом которых уже стоит ДВС- от 70 до 100 километров в час.

У моделей с электродвигателем так же есть свои характеристики: мощность самого двигателя и используемые аккумуляторы. Соответственно, чем больше напряжение в аккумуляторах- тем быстрее будет ездить модель. Кстати, надо не забывать и о том, что мало того иметь большое напряжение в аккумуляторах, надо еще чтобы двигатель и регулятор скорости поддерживали бы это напряжение. В отличие от моделей с ДВС, у электромобилей может быть очень большой разброс в скоростях. Главным образом, разные ценовые категории предлагают разные максимальные скорости: от 30 до 120 км/ч. Существуют и очень быстрые модели, которые, например, достигают и 260 км/ч.

Стоит запомнить и то, что мощность больше у моделей с ДВС, а динамика- у электродвигателей.

Радиоуправляемые модели Readyset действительно полностью готовы к работе?

Подразумевается, что готовые комплекты- это комплекты. Которые полностью готовы к работе. Однако, лучше внимательнее посмотреть и уточнить, что под этим понимает сам производитель. Например, если это модель с электродвигателем, то не лишним будет еще раз уточнить, есть ли аккумуляторы и зарядное устройство в комплекте с машиной, что бы потом не пришлось срочно докупать. Это нужно сделать именно потому, что большинство моделей фирмы HPI или Kyosho не имеют в комплекте аккумуляторов, а модели фирмы Traxxas — наоборот, имеют, обычно, весь полный комплект.

Нужно помнить еще и о том, что модели с ДВС обычно бывает необходим стартовый набор. Он включает в себя накал свечи, бутыль для заправки и свечной ключ, а также необходимо топливо. Перед использованием ДВС обязательно требует выполнения настройки и обкатки. Настройка двигателя обычно занимает у владельца от 5 до 30 минут, в зависимости от навыков и опыта использования. Сама же обкатка требует использования 2-3 баков топлива.

И не забудьте, что почти все модели требуют от 4 до 8 батареек размера АА в пульт управления!

На сколько легко обращаться с радиоуправляемыми моделями с ДВС?

Сложнее в использовании, конечно, модели с ДВС. Это связано с обкаткой и настройкой двигателя при первом использовании. Однако, знания легко приобретаются уже в процессе, а необходимые процедуры подробно описаны в инструкциях, которые прилагаются к моделям. Настройка двигателя также требуется при существенных изменениях погодных условий, а также при смене типа топлива. Еще одно свойство ДВС- грязь. Сам двигатель и прочие детали требуют чистки и ухода. Но при этом все, надо сказать, что недостатки ДВС компенсирует удовольствие от поездок.

Как запускается двигатель внутреннего сгорания радиоуправляемых моделей?

Все зависит от того, оборудована ли конкретная модель ручным стартером или предусматривается запуск двигателя с помощью стартового стола. Процесс запуска ДВС может отличаться, однако, суть процесса остается одинаковой. После того, как двигатель заправлен топливом, баратеей установлены и включена радиоаппаратура — модель готова для запуска. Необходимо подключить накаливатель свечи (поставляется в комплекте), прижав его контакты к верхней части свечи, которая выступает из корпуса головки двигателя. При этом через спираль свечи проходит ток. Свеча накаляется и вскоре становится готова к обеспечению возгорания топливной смеси. Далее необходимо провернуть поршень двигателя с помощью ручного стартера (дернув за веревку) или прижав шасси шестеренкой двигателя к маховику стартового стола (после чего двигатели стартового стола начнут работать и прокручивать двигатель модели). Через несколько секунд после запуска двигателя накаливатель свечи нужно отсоединить.

Что такое накаливатель свечи для радиоуправляемых моделей?

Накалиатель свечи- это приспособление, которое работает от батареек типа D или аккумуляторов, позволяющее накаливать спираль свечи. Один контакт накаливателя присоединяется к контакту свечи, а второй – на корпус. После того, как двигатель запущен и накаливатель отсоединен, спираль остается в накаленном состоянии. Это возможно, благодаря тепловой энергии сгорания топливной смеси в камере сгорания.

Что такое стартовый стол для радиоуправляемых моделей?

Стартовый стол- специальное устройство для запуска ДВС. Обычно, оно работает от двух батарей 7,2V и представляет собой подставку, оборудованную 1-2 мощными электродвигателями и маховиком.

Модель ставится на стартовый таким образом, что бы шестеренка двигателя находилась над маховиком стартового стола. После нажатия на модель и, соответственно, на верхнюю крышку стартового стола, маховик начинает выступать над крышкой, электродвигатели стола начинают вращаться и прокручивать двигатель модели, после чего он запускается (при подключенном накаливателе свечи). Стартовый стол позволяет запускать любые модели, имеющие специальную проточку в днище шасси, с помощью которой становится возможным доступ к шестеренке двигателя. Стартовый стол существенно упрощает запуск ДВС.

Двигатель для авиамоделей

Пилотирование самолетов стало увлечением, объединившим взрослых и детей со всего мира. Но с развитием данного развлечения развиваются и движители для мини самолетов. Самый многочисленный двигатель для самолетов такого типа является электрический. Но с недавних пор на арене двигателей для RC авиамоделей появились реактивные двигатели (РД).

Они постоянно дополняется всевозможными инновациями и придумками конструкторов. Задача перед ними стоит довольно сложная, но возможная. После создания одной из первых моделей уменьшенного двигателя, которая стала значимой для авиамоделирования, в 1990-х годах изменилось многое. Первый ТРД был 30 см в длину, около 10 см в диаметре и весом в 1,8 кг, но за десятки лет, у конструкторов получилось создать более компактную модель. Если основательно взяться за рассмотрение их строения, то можно поубавить сложностей и рассмотреть вариант создания собственного шедевра.

Устройство РД

Турбореактивные двигатели (ТРД) работают благодаря расширению нагретого газа. Это самые эффективные двигатели для авиации, даже мини работающие на углеродном топливе. С момента появления идеи создания самолета без пропеллера, идея турбины стала развиваться во всем обществе инженеров и конструкторов. ТРД состоит из следующих компонентов:

• Вал;
• Диффузор;
• Колесо турбины;
• Камера сгорания;
• Компрессор;
• Статор;
• Конус сопла;
• Направляющий аппарат;
• Подшипники;
• Сопло приема воздуха;
• Топливная трубка и многое другое.

Принцип работы

В основе строения турбированного двигателя лежит вал, который крутится при помощи тяги компрессора и нагнетает быстрым вращением воздух, сжимая его и направляя из статора. Попав в более свободное пространство, воздух сразу же начинает расширяться, пытаясь обрести привычное давление, но в камере внутреннего сгорания он подогревается топливом, что заставляет его расшириться еще сильней.

Единственный путь для выхода воздух под давлением — выйти из крыльчатки. С огромной скоростью он стремится на свободу, направляясь в противоположную от компрессора сторону, к крыльчатке, которая раскручивается мощным потоком, и начинает быстро вращаться, придавая тяговой силы всему движку. Часть полученной энергии начинает вращать турбину, приводя в действие компрессор с большей силой, а остаточное давление освобождается через сопло двигателя мощным импульсом, направленным в хвостовую часть.

Чем больше воздуха нагревается и сжимается, тем сильней нагнетаемое давление, и температура внутри камер. Образовываемые выхлопные газы раскручивают крыльчатку, вращают вал и дают возможность компрессору постоянно получать свежие потоки воздуха.

Виды управления ТРД

Существует три вида управления двигателем:

Электронный блок управления ТРД jet GR180

Ручной. Самый простой из способов, который разгоняет двигатель электрическим статором до минимальных оборотов 3000 об/мин. При таких оборотах на свечу накала подается газ, и после воспламенения обороты увеличиваются вдвое. При стабильной тяге, подача газа отключается и начинается стабильная подача жидкого топлива. Недостаток управления в полном отсутствии информации о работе движка.

Виды двигателей для авиамоделей

Реактивные двигатели на авиамодели бывают нескольких основных типов и двух классов: воздушно-реактивные и ракетные. Некоторые из них устарели, другие слишком затратные, но азартные любители управляемых авиамоделей пытаются опробовать новый двигатель в действии. Со средней скоростью полета в 100 км/час авиамодели становятся только интересней для зрителя и пилота. Популярнейшие типы двигателя отличаются для управляемых и стендовых моделей, в силу разного КПД, веса и тяги. Всего типов в авиамоделировании немного:

• Ракетный;
• Прямоточный воздушно-реактивный (ПРВД);
• Пульсирующий воздушно-реактивный (ПуРВД);
• Турбореактивный (ТРД);

Ракетный используется только на стендовых моделях, и то довольно редко. Его принцип работы отличается от воздушно-реактивного. Основным параметром здесь выступает удельный импульс. Популярен из-за отсутствия необходимости взаимодействия с кислородом и возможности работы в невесомости.

Прямоточный сжигает воздух из окружающей среды, который всасывается из входного диффузора в камеру сгорания. Воздухозаборник в этом случае направляет кислород в двигатель, который благодаря внутреннему строению заставляет нагнетать давление у свежего потока воздуха. Во время работы, воздух подходит к воздухозаборнику со скоростью полета, но во входном сопле она резко уменьшается в несколько раз. За счет замкнутого пространства нагнетается давление, которое при смешивании с топливом выплескивает из обратной стороны выхлоп с огромной скоростью.

Пульсирующий работает идентично прямоточному, но в его случае сгорание топлива непостоянное, а периодичное. При помощи клапанов топливо подается только в необходимые моменты, когда в камере сгорания начинает падать давление. В своем большинстве реактивный пульсирующий двигатель совершает от 180 до 270 циклов впрыскивания топлива в секунду. Чтобы стабилизировать состояние давления (3,5 кГ/см2), используется принудительная подача воздуха с помощью насосов.

Турбореактивный двигатель, устройство которого вы рассматривали выше, обладает самым скромным расходом топлива, за счет чего и ценятся. Единственным их минусов является низкое соотношение веса и тяги. Турбинные РД позволяют развить скорость модели до 350 км/ч, при этом холостой ход двигателя держится на уровне 35 000 оборотов в минуту.

Технические характеристики

Важным параметром, заставляющим авиамодели летать, является тяга. Она обеспечивает хорошую мощность, способную поднимать в воздух большие грузы. Тяга у старых и новых двигателей отличается, но у моделей, созданных по чертежам 1960-х годов, работающих на современном топливе, и модернизированных современными приспособлениями, КПД и мощность существенно возрастают.

В зависимости от типа РД, характеристики, как и принцип работы, могут отличаться, но всем им для запуска необходимо создать оптимальные условия. Запускаются двигатели при помощи стартера — других двигателей, преимущественно электрических, которые прикрепляются к валу двигателя перед входных диффузором, либо запуск происходит раскручиванием вала с помощью сжатого воздуха, подаваемого на крыльчатку.

На примере данных из технического паспорта серийного турбореактивного двигателя GR-180 можно увидеть фактические характеристики рабочей модели:
Тяга: 180N при 120 000 об/мин, 10N при 25 000 об/мин
Диапазон оборотов: 25 000 — 120 000 об/мин
Температура выхлопного газа: до 750 C°
Скорость истечения реактивной струи: 1658 км/ч
Расход топлива: 585мл/мин (при нагрузке), 120мл/мин (холостой ход)
Масса: 1.2кг
Диаметр: 107мм
длина: 240мм

Использование

Основной сферой применения была и остается авиационная направленность. Количество и размер разных типов ТРД для самолетов ошеломляет, но каждый из них особенный и применяется при необходимости. Даже в авиамоделях радиоуправляемых самолетов время от времени появляются новые турбореактивные системы, которые представляются на всеобщий обзор зрителям выставок и соревнований. Внимание к его использованию позволяет существенно развивать способности двигателей, дополняя принцип работы свежими идеями.
В последнее десятилетие парашютисты и спортсмены экстремального вида спорта вингсьют, интегрируют мини ТРД как источник тяги для полета с применением костюм-крыло из ткани для вингсьюта, в этом случае двигатели крепятся к ногам, или жесткого крыла, надеваемого как рюкзак на спину, к которому и крепятся двигатели.
Еще одним перспективным направлением использования являются боевые беспилотники для военных, на данный момент их активно используют в армии США.
Самым перспективным направлением использования мини ТРД — беспилотники для транспортировки товаров между городами и по миру.

Установка и подключение

Установка реактивного двигателя и его подключение к системе — процесс сложный. В единую цепь необходимо подключить топливный насос, перепускные и регулировочные клапана, бак и температурные датчики. В силу воздействия высоких температур, обычно используются соединения и топливные трубки с огнеупорным покрытием. Закрепляется все самодельными фитингами, паяльником и уплотнениями. Так как трубка может быть по размеру с головку иголки, соединение должно быть плотным и изолированным. Неправильное подключение может привести к разрушению или взрыву двигателя. Принцип соединения цепи на стендовых и летающих моделях отличается и должен выполняться согласно рабочим чертежам.

Преимущества и недостатки РД

Преимуществ у всех типов реактивных двигателей множество. Каждый из типов турбин применяется для определенных целей, которым не страшны его особенности. В авиамоделировании использование реактивного двигателя открывает двери в преодоление высоких скоростей и возможности маневрирования независимо от многих внешних раздражителей. В отличие от электро- и ДВС реактивные модели более мощные и позволяют проводить самолету в воздухе больше времени.
Выводы
Реактивные двигатели для авиамоделей могут иметь различную тягу, массу, структуру и внешний вид. Для авиамоделизма они всегда останутся незаменимы из-за высокой производительности и возможности применять турбину с использование разного топлива и принципа работы. Выбирая определенные цели, конструктор может корректировать номинальную мощность, принцип образования тяги и т. д., применяя разные виды турбин к разным моделям. Работа двигателя на сгорании топлива и нагнетании давления кислорода делает его максимально эффективным и экономичным от 0,145 кГ/л до 0,67 кГ/л, чего всегда добивались авиаконструкторы.

То сделать? Купить или сделать своими руками

Данный вопрос не простой. Так как турбореактивные двигатели, будь они полномасштабными или уменьшенными моделями, но они технически сложные устройства. Сделать из — задача не из простых. С другой стороны мини ТРД производят исключительно в США или странах Европы, поэтому и цена у них в среднем 3000 долларов, плюс минус 100 баксов. Так что покупка готового турбореактивного двигателя вам обойдется с учетом пересылки и всех сопутствующих патрубков и систем 3500 долларов. Цену мощете сами посмотреть, достаточно загуглить «турбореактивный двигатель Р180-RX»

Поэтому в современных реалиях лучше подойти к этому делу следующим образом — что называется сделать своими руками. Но это не совсем верная трактовка, скорее отдать работу подрядчикам. Двигатель состоит из механической и электронной части. Компоненты для электронной части движителя покупаем в Китае, механическую часть заказываем у местных токарей, но для этого необходимы чертежи или 3D модели и в принципе механическая часть у вас в кармане.

Электронная часть

Контроллер поддержания режимов двигателя можно собрать на Arduino. Для этого нужен прошитый Arduino чип, датчики — датчик оборотов и датчик температуры и исполнительные механизмы, регулируемая электроникой заслонка подачи топлива. Чип можно прошить самому, если знаете языки программирования, либо обратиться на форум для ардуинщиков за услугой.

Механическая часть

С механикой все интереснее все запчасти в теории вам могут изготовить токаря и фрезеровщики, проблема вся в том, что для этого нужно их специально искать. Не проблема найти токаря, который изготовит вал и втулку вала, а вот все остальное. Самая сложная деталь в изготовлении — это колесо центробежного компрессора. Оно изготовляется либо отливкой. либо на 5 координатном фрезерном станке. Самый простой способ заполучить крыльчатку центробежного насоса это ее купить, как зап часть для турбонагнетателя ДВС автомобиля. И уже под нее ориентировать все остальные детали.

Где взять достойные двигатели для малой авиации

Грех не вспомнить наших великих предков, но, к несчастью, у нас и сейчас с двигателями для небольших самолетов почти те же проблемы. В наследие от СССР нам достался всего один серийный поршневой двигатель М-14. Двигатель простой, надежный, неприхотливый к топливу и маслу. Не боится морозов. Сравнительно недорогой, если летать на нем не очень много. За это и любят двигатель М-14.

На чем же летают сейчас, в «малой авиации», т.е. сверхлегкие и легкие летательные аппараты? Наиболее распространены, известны и почти везде в мире обслуживаются двигатели австрийской фирмы Rotax 912 и 914. Мощностью 80–100 л.с. , они устанавливаются на аппараты взлетной массой до полутонны, с экипажем до двух человек. Это учебные и туристские, любительские аппараты.

Как только потребуется выполнять фигуры сложного пилотажа вдвоем (с инструктором), потребуется более прочный и тяжелый самолет взлетной массой 800–1000 кг (например, По-2, Як-18, Як-52). При этом с двигателем в 100–160 л.с. половину летного времени придется затрачивать на набор потерянной за пилотаж высоты с вертикальной скоростью 2–3 м/сек. А если захочется набирать высоту побыстрей, то и двигатель подойдет как раз М14. На нем можно получить в наборе до 10 м/сек, да и потеря высоты за пилотаж будет гораздо меньше. Конкурентами М14 выступают американские Lycoming и Teledyne Continental, чешские Walter, немецкие Centurion. Lycoming и Teledyne Continental капризны при запуске на земле даже летом, то им жарко – то холодно, зимой в воздухе вообще не запустить. Они употребляют только «свои», дорогие, импортные бензин и смазку, но все их минусы перевешиваются двумя плюсами:
1. Работают на «максимале» без ограничения по времени.
2. Расход топлива в 2 раза меньше, чем у нашего М14.

Если свести основные технические и экономические показатели двигателей в одну таблицу с задачей получения стоимости затрат на работу двигателя с налетом самолета до полного использования ресурса – 10 тыс. летных часов – получим таблицу.

Из нее видно, что за 10 000 часов налета на нашем М-14 придется заплатить на 30% больше чем на ТВД Alison и почти в три раза больше против дизеля Centurion. А вот двигатель М601, хотя и стоит почти в три раза дороже, чем М-14, но каждая его лошадиная сила обходится эксплуатанту в три раза дешевле, чем у М-14. Поэтому если мы хотим получить самолет для основного обучения по курсу военного летного училища, где вынуждены работать интенсивно и обеспечивать очень большой налет, то самолет, конечно, нужно иметь с ТВД, и пока лучше М601 серийного двигателя не видно!

Самолет нужен, конечно, пилотажный, с эксплуатационной перегрузкой до 7, достаточно высотный (7–10 км), следовательно, с герметичной кабиной. Наиболее подходящий из имеющихся и обслуживаемых в России двигателей для планируемого самолета – это чешский Walter М601. Его аналоги Pratt&Whittney поновей, поэкономичней, но системы их технического обслуживания и опыта эксплуатации в России нет. Дизельный двигатель на пилотажный самолет с временем полета 0,5–1,5 часа пока ставить рано – тяжел ( в Интернете у танкистов есть очень дельный сравнительный анализ преимуществ и недостатков газотурбинного и дизельного двигателей).

Пока получается, что самое дешевое летное обучение – на планере при запуске с лебедки. За 3 евро (120) рублей вас на планере забросят на высоту 500 м, откуда вы будете спокойно снижаться примерно 8–10 минут или можете уйти на свободное парение. За планерами следуют ультралайты с взлетным весом до 500 кг и двигателями Rotax 912 и 914, мощностью 80–100 л.с. На них можно проводить обучение полетам по кругу, простому пилотажу, полетам по маршруту. Это даст налет 30–40 часов и выход на уровень пилота-любителя. Заниматься таким обучением могут частные летные школы или ДОСААФ. Справка: уже проектируются сверхлегкие летательные аппараты, на которых будут использоваться электродвигатели с аккумулятором до 30 минут полета. И дешево, и экологически чисто, малошумно и безопасно.

Следующий этап: пилотажный учебный поршневой самолет. Одним из предпочтительных вариантов мог быть яковлевский самолет «Кадет». На нем можно учить сложному и высшему пилотажу, полетам строем и ночью. Но заставить военных пересесть снова на поршневой самолет будет очень трудно, полеты физически тяжелы, а оплата и льготы будут занижены. Поэтому такие машины, скорее всего, пригодятся ДОСААФ и частным летным школам. Двигатель все же придется менять – слишком дорог в эксплуатации – на 30% дороже, чем вдвое более мощный ТВД М601.

Если за единицу стоимости летного часа принять стоимость полета на самолете УТС с ТВД с максимальной скоростью около 500 км/ч, то, в зависимости от максимальной скорости самолета, можно получить соотношение цен летного часа на различных самолетах.

На графике четко видно, что до максимальной скорости 500 км/ч, цена самолета увеличивается плавно линейно, со скорости от 500 до 800 км/ч растет по параболе и далее почти линейно уходит вверх. Отсюда вывод: нет смысла увеличивать максимальную скорость УТС с ТВД более 500–600 км/ч, так как небольшое увеличение скорости обходится слишком дорого и в цене самолета, и в эксплуатации. Видимо, по этим причинам уменьшили мощность двигателей заказчики самолета Pilatus РС-7МК из ЮАР.

Если УТС с ТВД будет иметь скорость захода на посадку менее 150 км/ч, то необходимость в поршневом самолете первоначального обучения для военного училища может отпасть, и эта задача может быть решена на УТС с ТВД с меньшими затратами.

Для основной подготовки в летном училище, конечно, как и во всем мире, остро необходим УТС с ТВД («Авиапанорама» №№ 1 и 2, 2010).

Мы видим, как с помощью государства поддерживается авиапромышленность Китая, Индии, Бразилии и других развивающихся стран. Даже Турция планирует выпустить в 2011 году свой УТС с ТВД. Наш крупный бизнес – в основной массе технически малограмотный – покупает в первую очередь недвижимость и предметы роскоши. Кстати, и до революции наши финансисты не очень-то жертвовали на технический прогресс. Ведь не у нас, а на западе были установлены крупные призы за перелет через Ламанш и за другие рекордные полеты.

С отменой запретительной системы использования воздушного пространства, обещанного в 2008 году, теперь в конце 2010 года, вероятно, все же откроется большой российский рынок для небольших частных самолетов. Эту ситуацию государство могло бы использовать для развития собственного производства легких летательных аппаратов. Можно, как Китай и Индия, покупать партии лучших зарубежных самолетов, с правом их последующего производства. Но гораздо важнее для нас, авиационной промышленности и любителей авиации, это покупка и лицензионное производство лучших, самых распространенных и надежных двигателей Rotax, Teledyne Continental, Pratt&Whittney со шкалой мощности не производимых в России до сего времени. Имея широкий спектр выбора двигателей, наша авиационная промышленность смогла бы обеспечить российский рынок нужными самолетами. Исторические примеры только подтверждают это. Так было с Ли-2, так было с покупкой английских реактивных двигателей «Нин-1» и «Дервент-V», в результате получили самый массовый истребитель мира МиГ-15 и почти такой же массовый фронтовой бомбардировщик Ил-28.

На что хотелось бы обратить особое внимание. Наша национальная привычка к нищете породила массовую тенденцию: сделаем, что получится, а потом в серии доведем. Нужно помнить, чему учат студентов авиационных ВУЗов: доработка эскиза обойдется в цену резинки и карандаша (копейки), макета – в цену затраченного пиломатериала (тысячи рублей), опытного образца самолета – в миллионы рублей, а доработки серийного самолета потребуют очень больших денег, что может привести к краху всей программы вообще. Для исключения таких промахов нужно любить заказчика и делать все своевременно, чтобы наше изделие было лучше, чем у конкурентов.