Експертні дослідження порушень умов експлуатації автомобільних двигунів при використанні їх в авіації
Ключові слова:
транспорт, двигун, діагностика, несправність, відмова, їздовий цикл, експертизаАнотація
Розглянуто особливості конструкції та експлуатації поршневих двигунів в авіації загального призначення. Виконано порівняльний аналіз конструктивних особливостей і параметрів автомобільних і авіаційних двигунів. Показано, що автомобільні двигуни, незважаючи на високий технічний рівень, досягнутий до початку 21-го століття, технічно не відповідають авіаційним вимогам. У той же час двигуни, створені на базі автомобільних шляхом їх глибокої модернізації відповідають авіаційним вимогам, проте модернізація та адаптація стандартного автомобільного двигуна до авіаційного застосування за витратами порівнянно зі створенням нового двигуна. Мета. Провести дослідження відмов автомобільних двигунів, які використовуються в легкій авіації. Методологія. Виконано орієнтовні розрахунки ресурсу автомобільного двигуна на базі стандартних їздових тестів і плану польотів. За результатами розрахунків встановлено, що ресурс стандартного автомобільного двигуна в авіації зменшується в багато разів внаслідок тривалої експлуатації на режимах високих навантажень і частоти обертання, не властивих звичайному автомобільному застосування. Результати. Отримано дослідні дані про фактичні відмови стандартних автомобільних двигунів в авіації при напрацюванні, істотно меншого ресурсу авіаційних двигунів відомих марок. За результатами дослідження зроблено висновок про те, що застосування автомобільних двигунів авіації загального призначення економічно неефективно через невисокий ресурсу і недостатню надійність. Оригінальність. Сучасні автомобільні двигуні, незважаючи на їх технічна досконалість, не можуть бути використані в авіації, оскільки не відповідають авіаційним умов експлуатації. У той же час, адаптація автомобільних двигунів до авіаційного застосування можлива, але вимагає значних змін конструкції, що робить їх одиничне використання, як правило, технічно недоцільним і економічно неефективним. Практична цінність. У зв'язку з тим, що економія на авіаційному двигуні неприйнятна з точки зору безпеки польотів, авіаційне застосування автомобільних двигунів без спеціальної модернізації несе надмірні ризики відмов та їх наслідків. Внаслідок чого випускаються серійні авіаційні двигуни Lycoming, Continental, Jabiru, ULPower, Rotax, Limbach і інші фактично не мають альтернативи в авіації загального призначення.
Посилання
Gunston B. World Encyclopedia of Aero Engines from the Pioneers to the Present Day 5th Edition (Sparkford: Sutton Publishing). 2006. p. 260.
Taylor C. F. Aircraft Propulsion. A Review of the Evolution of Aircraft Piston Engines (Washington: Smithsonian Institution Press). 1971. 134 p.
Taylor C. F. The internal combustion engine in theory and practice, Volume 2: Combustion, fuels, materials, design Second Edition (Cambridge: The MIT Press). 1999. 679 p.
Borden N. E., Cake W. J. Fundamentals of Aircraft Piston Engines Hayden Series in Aeronautical Technology (New York: Hayden Book Co.). 1971. 192 p.
Lumsden A. British Piston Aero Engines and their aircraft (Ramsbury: Crowood Press). 2005. 322 р.
Raymond R. J. Comparison of Sleeve and Poppet-Valve Aircraft Piston Engines (Aircraft Emgine Historical Sosiety). 2005. Vol. 5 P. 1-28. http://www. enginehistory.org/members/articles/Sleeve.pdf.
Gunston B. Development of Piston Aero Engines (Sparkford: Haynes Publishing). 2006. 244 p.
Van Basshuysen R., Schäfer F. Internal Combustion Engines. Basics, Components, Systems, and Perspectives (Warrendale: SAE International). 2004. 811 p.
Finch R. Converting Auto Engines for Experimental Aircraft (Osceola: Motorbooks International). 1999. 160 p.
Balich G. W., Aschenbach C. R. The Gasoline 4-Stroke Engine for Automobiles (Notre Dame: University of Notre Dame). 2004. 156 p.
Aircraft Reciprocating-Engine Failure. An Analysis of Failure in a Complex Engineered System ATSB Transport Safety Investigation Report B2007/0191 (Canberra City: Australian Transport Safety Bureau) 2008. 255 p.
Balicki W., Głowacki P. Causes of the powerplants failures installed on Polish civil aviation aircraft (Combustion Engines, 168 vol 1) 2017. P. 110-121. doi: 10.19206/CE-2017-117.
Piancastelli L 2018 Powerplant Reliability Issues and Wear Monitoring in Aircraft Piston Engines. Part II: Engine Diagnostic (Drones, 2 vol 10) p 15 doi:10.3390/drones2010010.
Pope S. Piston Engine Aircraft Technology. Discover the latest in Piston Engine Aircraft technology (Flying, April 6). 2012. https://www.flyingmag.com/ aircraft/pistons/piston-engine-technology/
Flint M., Pirault J. P. Opposed Piston Engines: Evolution, Use, and Future Applications (Warrendale: SAE International). 2009, 576 p.
Rodriquez C L 2015
Piston Engines Aviation Maintenance Technician Cert. Series (Colorado: Aircraft Technical Book Co.) 350 p.
Giakoumis E G 2017 Driving and Engine Cycles (Cham Springer International Publishing AG) 408 p.
Baechtel J. Competition Engine Building (Forest Lake: CarTech, Inc.), 2012. 178 р.
Frosina E., Senatore A., Palumbo L., Pascarella C. Development of a Lumped Parameter Model for an Aeronautic Hybrid Electric Propulsion System (Aerospace 5 vol 105), 2018. 25 p. doi:10.3390/aerospace5040105
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 Олександр Едуардович Хрулєв, Ірина Юріївна Сараєва
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
3. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
