Роторный двигатель непрерывного горения
Назначение:
Двигатель предназначен для применения в легких летательных аппаратах, мотоблоках, портативных мотоэлектрогенераторах и других устройствах, в которых вес двигателя составляет существенную часть общего веса установки.
Техническое описание:
В роторном двигателе непрерывного горения типа РДК (патентообладатель - Академия Технического Творчества, автор: В. А. Коноваленко) реализован принцип пространственного разделения отдельных процессов термодинамического цикла и их совмещения во времени (см. "Демиург" № 1 за 1998 г.), что позволяет повысить удельную мощность двигателя.
Коструктивно в РДК обеспечены: политропность процессов сжатия и расширения, изотермическое дросселирование между демпферной камерой и камерой сжигания и изобарический процесс сжигания топлива, что хорошо видно на приведенном ниже рисунке. Сравнивая термодинамический цикл РДК с циклом ГТД на рис 1., легко видеть их близость между собой.
Однако РДК, непосредственно использующий давление рабочего тела, способен работать в режиме малых (до единиц в секунду) угловых скоростей ротора и, соответственно, больших вращающих моментов. Преимущества РДК особенно проявляются в области малых мощностей, для чего он и был создан (см. рис. 2).
Рис. 2. Сравнительные характеристики ДВС разных типов по удельной мощности (кВт/кГ) в зависимости общей мощности установки (МВт)
Поскольку камера сжатия и камера сгорания отделены друг от друга демпферной камерой, а камера расширения размещается в другой относительно камеры сжатия полости, отсутствует возможность прорыва горящей смеси к сжимаемой, что снижает требования к уплотнениям и повышает моторесурс РДК. Кроме того, профили полостей корпуса и ротора более просты (прямые круговые цилиндры), и, соответственно, РДК более технологичен (чем, например, двигатель Ванкеля).
Рис. 3. Общий вид базовой модели РДК-10
Еще одной особенностью конструкции является унификация узлов РДК, что дает возможность выбора мощности двигателя в пределах некоторой серии изменением осевых длин деталей двигателя, без изменения каких-либо других размеров.
На основе базовой модели разработаны модификации:
Последняя из моделей предназначена для установки в ступице колеса и рассчитана на широкий диапазон угловых скоростей, начиная от нескольких оборотов в секунду.
В настоящее время по договору с АТТ Инновационная научно-производственная фирма "Турботехника" организует опытное производство РДК-10 мощностью 20 кВт. Предварительная оценка показывает, что при использовании обычных конструкционных материалов масса двигателя не превысит 4 кг. Конструктивно проработаны серии РДК, рассчитанные на различные выходные мощности (от 5 до 200 кВт) при 3000 об/мин.
Справки: ИНПФ "Турботехника": тел. (812)534-6803; факс (812)534-6903; E-mail - golnik@robotek.ru