Производство новых двигателей
Помимо лицензированных двигателей Lycoming, для воздушных судов категории Experimental существуют «клоны», выпускаемые компаниями в США и Китае. Они выполнены качественно, не обременены сертификационными требованиями и имеют смелую, несколько бóльшую линейку двигателей относительно прототипа.
Ресурсы таких двигателей полностью соответствуют прототипу и большинство их деталей разрешены к установке на сертифицированные воздушные суда в рамках одобрения FAA PMA. Навесное оборудование произведено теми же лицензированными поставщиками и совершенно идентично прототипу.
Мы осуществляем поставки таких двигателей и производим их сборку.
Модификация двигателей Lycoming и Continental
В рамках сертификатов типа существует возможность модификации поршневых двигателей. Возможны модификации под перевернутый полет, повышение/понижение мощности (адаптация под топливо) и др. Кроме того, существуют модификации, находящиеся за рамками сертификатов типа, которые могут быть выполнены только на воздушных судах категории Experimental. Так, паспортную мощность двигателя Lycoming O-320 можно увеличить до 165 л.с., а мощность двигателя Lycoming О-360 — до 185 л.с. без потери ресурса, но с ограничением по используемому топливу. При такой модификации и правильном подборе/модификации воздушного винта можно значительно улучшить ЛТХ воздушного судна без дорогостоящей замены двигателя.
Образцы наших работ
За десятилетие работы мы собрали десятки модифицированных, восстановленных двигателей и двигателей-клонов. Вот некоторые из них.
Continental A65 (O-170), форсирован до 95 л.с., 2019 г.
Двигатель Continental О-170 массово выпускался в 1940-х годах с мощностью от 50 до 80 л.с. при весе 70-72 кг. Эти двигатели не имели генератора. Ранние модели запускались вручную за пропеллер или металлическим тросом с храповым механизмом, проводимым в кабину; более поздние модели оснащались электрическим стартером. Мы купили несколько таких двигателей под реставрацию. Кроме стандартного капитального ремонта, мы провели несколько дополнительных модификаций:
1) У этих двигателей не было сквозных шпилек картера, и эта «детская болезнь», решенная впоследствии на двигателе О-200, очень досаждала пользователям: шпильки постоянно ослабевали, резьба деформировалась при затягивании, а между половинами картера и из-под цилиндров подтекало масло. Мы смогли одну шпильку сделать сквозной, а остальные укрепили в половинах картера более прочно.
2) 2) Установлены нестандартные кованые поршни под степень сжатия 9:1 взамен заводских со степенью сжатия 6,3:1 (на фотографиях соответственно справа и слева). С новыми поршнями мощность двигателя составила 95 л.с. при 2800 об/мин.
3) Свечи и высоковольтные провода заменены на современные автомобильные.
4) Установлен электрический стартер. В отличие от стартеров на последующих моделях Continental, здесь его конфигурация подобна примененной на двигателях Lycoming (см. фото ниже).
5) Установлен генератор. Конструктивное решение также заимствовано у Lycoming, а не у двигателей Continental O-200/300. Основание ведомой шестерни стартера с интегрированным ведущим шкивом генератора показано на фото.
Двигатель был установлен на собираемый самолет Дубна-2, оставшийся в дубненском аэроклубе после выпуска этой модели самолета малой серией в г. Дубна Московской области. На видео один из первых запусков двигателя. Самолет строил и испытывал летчик-испытатель Борис Павлович Келазев. На втором видео представлен первый взлет. Первоначально был установлен деревянный воздушный винт с не самыми удачными характеристиками. Впоследствии он был заменен на более «правильный», и взлетные характеристики значительно улучшились. При гонке на земле с тянущим винтом McCauley диаметром 69 дюймов и шагом 48 дюймов (штатно устанавливаемым на Cessna-150 с двигателем O-200) двигатель показал максимальные статические обороты почти как у 100-сильного Continental О-200 при тех же условиях.
Continental O-200 на самолете Cessna 150 (Experimental), форсирован до 110 л.с., 2017 г.
Как сделать из С-150 трехместный самолет? Поставить боком за сиденьями третье место, увеличить мощность двигателя и оптимизировать воздушный винт. Самый простой способ увеличения мощности О-200 – увеличить степень сжатия. Существует как сертифицированное решение, так и несертифицированное, с различием в стоимости комплектующих примерно в 3 раза.
В сертифицированном варианте устанавливаются поршни, обеспечивающие степень сжатия 8,5:1 (на фото: левый поршень со степенью сжатия 8,5:1, правый – стандартный, 7:1). Производитель заявляет мощность двигателя на прежнем уровне, 100 л.с., однако по аналогии с сертифицированным решением Lycoming, простой расчет показывает, что фактически мощность возрастает на 7%, составляя 107 л.с.
Существует также несертифицированное решение: можно поставить поршни под степень сжатия 9:1 (cм. фото справа), что мы и сделали в данном двигателе. Мощность при такой модификации составляет 110 л.с. и вполне обеспечивает увеличение нагрузки за сиденьями с 50 до 90 кг без ухудшения взлетных и крейсерских характеристик.
При увеличении мощности двигателя приходится изменять шаг штатного воздушного винта (стандартный шаг McCauley – 48 дюймов, в данном варианте оптимально 52 дюйма), но лучше поставить винт большего диаметра. На данном самолете мы установили воздушный винт McCauley с самолета Taylorcraft диаметром 74 дюйма c шагом 43 дюйма. Самолет при этом не потерял взлетные характеристики при увеличении загрузки на 50 кг от стандартной, а крейсерская скорость значительно увеличилась. Можно также уменьшить шаг на 1-2 дюйма и получить самолет укороченного взлета. Заказчик выбрал крейсерский вариант, и мы оставили шаг 43 дюйма.
Continental O-300, форсирован до 160 л.с., самолет Cessna 172, 2020 г.
Двигатели Continental O-300 устанавливались на самолеты Cessna 172 до 1968 г. выпуска. На вторичном рынке таких самолетов сейчас очень много, но потенциальные покупатели часто пренебрегают ими из-за устойчивого мнения, что двигатель О-300 слишком слаб, чтобы поднимать в воздух четырех современных взрослых мужчин.
В несертифицированном варианте существует бюджетное решение. Мы выпустили под своим именем несколько отреставрированных двигателей О-300, форсированных до 160 л.с. по аналогии с описанным выше двигателем О-200. Один из них представлен в данном разделе.
Стандартный воздушный винт McCauley диаметром 76 дюймов пришлось затяжелить, увеличив его шаг с 53 до 56 дюймов.
При такой модификации двигателя и воздушного винта самолет Cessna 172 по своим взлетным и крейсерским характеристикам не отличается от более новых моделей Cessna с двигателем Lycoming O-320-D мощностью 160 л.с.
Проведенная нами аналогичная модификация самолета Socata Super Rallye (MS.885) позволила улучшить его характеристики до уровня 160-сильного польского лицензионного варианта PZL-110 Koliber 160.
Конверсия мотоциклетного двигателя
Скучно живем. Поэтому всегда хочется чего-нибудь нового. Недавно мы решили поразвлекаться с двигателями, создаваемыми для мотопрома. 20 лет назад мы успешно конвертировали двигатели BMW R-1100/1150/1200 для установки на самолеты и автожиры, поэтому по инерции ищем интересное в менее консервативной и динамично развивающейся среде мотопрома.
Данный двигатель объемом 2,2 литра выпускался под разными брендами, но сейчас существует только в виде комплектующих в США. Он интересен компоновкой, простотой в производстве, отработанностью конструкции и дешевизной стандартных комплектующих. Мы доработали головки цилиндров, сделав сдвоенное зажигание. В настоящее время проектируем редуктор.
Из-за большой загруженности по основным видам деятельности работы по конверсии этого мотора еще не завершены. Планируем получить 150 л.с. при 2400 об/мин на воздушном винте. Расчетный вес двигателя – 90 кг, расчетный ресурс не менее 1000 часов.
Каталог этого двигателя умещается на двух страницах А4, стоимость коленчатого вала в 10 раз меньше, чем у Lycoming той же мощности, а распредвал с роликовыми гидрокомпенсаторами умещается на ладони.
Неплохой двигатель для «самолетов выходного дня»!
