В июле 2024 мной был разработан макет ДВС для беспилотных летательных аппаратов. Он предназначен для вращения воздушного винта. К основным преимуществам данного двигателя относится его низкая стоимость изготовления и простота конструкции. На приведенных ниже рендерах изображен прототип ДВС. На картинках отсутствуют элементы газораспределения системы подачи топлива и отведения выхлопных газов. По проекту, на корпусе двигателя предполагается размещение ребер для эффективного отвода тепла от камер сгорания. Конструкция двигателя состоит из цилиндра с перегородками, ротора, системы зажигания, систем распределения газовоздушной смеси, отвода выхлопных газов и дополнительного оборудования, например топливного бака и карбюратора.
Внутри толстостенного цилиндра из алюминия расположены перегородки, которые делят его на два одинаковых сегмента. Каждая часть представляет собой камеру сгорания, впускной и выпускной клапаны и свечу зажигания. Внутри цилиндра на подшипнике установлен вал с лопастями, который совершает вращательные движения в пределах сегмента. Стенки цилиндра плотно прилегают к валу. Лопасти имеют пропил с торца, где установлены уплотнительные пластины. При движениях лопастей пластины упираются в стенки сегментов, обеспечивая высокую герметичность камеры сгорания. Сверху цилиндр закрывается крышкой на винтах. Между крышкой и цилиндром размещается прокладка. В центре крышки отверстие для вала. На валу одета обгонная муфта, которая трансформирует колебательные движения вала во вращательное, которое подается на массивную втулку винта, играющую роль маховика.
а) b)
На рисунках a и b показаны крайние положения лопастей вала в разные моменты циклов работы двигателя.
По сути этот двигатель является четырехтактным с четырьмя камерами сгорания и по принципу работы аналогичен классическому ДВС. Отсутствие коленчатого и распределительного валов - значительно упрощает конструкцию. Управление открытием и закрытием клапанов осуществляется электромеханическим способом с помощью соленоидов. Использование кулачкового вала и тяг клапанов нецелесообразно и усложняет конструкцию. Поскольку передача энергии с вала на втулку винта осуществляется через обгонную муфту, которая подвержена сильному износу, то такой двигатель не рекомендуется использовать в летательных аппаратах для длительного полета. Данный двигатель может применятся в бюджетных вариантах БПЛА одноразового действия, где важны надежность мотора и низкая себестоимость ЛА.
Идея: Сергей Орлов konvenat(C)2024