Что означает «Поршневой авиационный двигатель»
Двигатель внутреннего сгорания, в котором поршни в цилиндрах через коленчатый вал вращают воздушный винт.
- Цикл
- четырёхтактный, Отто
- Типичный пример
- Lycoming IO-360, 180 л.с.
- Топливо
- бензин Avgas 100LL
- Охлаждение
- чаще воздушное
Устройство и принцип работы
В цилиндре поршень совершает четыре такта: впуск смеси, сжатие, рабочий ход после воспламенения свечой и выпуск. Поступательное движение преобразуется во вращение коленчатым валом, на который насажен винт или связанный с ним редуктор. На лёгких самолётах распространены оппозитные двигатели: цилиндры расположены горизонтально друг против друга, что уменьшает лобовое сопротивление и даёт хорошую уравновешенность. Cessna 172S оснащена четырёхцилиндровым Lycoming IO-360-L2A мощностью 180 л.с.
Двигатель имеет две независимые магнето, каждое подаёт искру на свою свечу в цилиндре. Это резервирование и повышение эффективности горения.
Что нужно пилоту знать
Мощность поршневого двигателя падает с высотой, пока воздух разрежается, поэтому на больших высотах применяют турбонаддув. Пилот регулирует состав смеси: на малой высоте она богатая, на большой её обедняют. Контролируют обороты, давление наддува, температуры головок цилиндров и давление масла.
- Магнето: две независимые системы зажигания.
- Смесь: обеднение на высоте для экономии топлива.
- Подогрев карбюратора: защита от обледенения.
- Температура головок цилиндров не должна быть выше допустимой.
- Перед полётом проверка магнето и оборотов.
Топливо и опасности
Основное авиационное топливо поршневых двигателей — Avgas 100LL с этилированием, которое отличается от автомобильного бензина. Применение неподходящего топлива вызывает детонацию, разрушающую поршни. Другая типичная опасность — обледенение карбюратора, при котором охлаждение от испарения топлива приводит к образованию льда даже при плюсовой температуре воздуха.
| Показатель | Поршневой | Газотурбинный |
|---|---|---|
| Мощность на единицу массы | ниже | выше |
| Расход топлива на малых мощностях | экономичнее | хуже |
| Стоимость | ниже | выше |
| Обслуживание | частое | реже, но дорогое |
| Высотность | ограничена наддувом | высокая |
История
Поршневые двигатели были основой авиации до середины 1940-х. Лучшие образцы, как Rolls-Royce Merlin на Spitfire, достигали мощности более тысячи лошадиных сил. Сегодня их используют на учебных, спортивных и лёгких самолётах, а также на лёгких вертолётах.
Поршневые двигатели обеспечивают экономичный полёт Cessna 172 со скоростью около 120 узлов при расходе порядка 35–40 литров в час.