Неуёмные самарские друзья-авиаторы в очередной раз удивили. Сначала это был авиационный двигатель особо большой мощности НК-93, который «благополучно» не дала привести к завершению лётных испытаний и серийному выпуску похоронная команда из лоббистов западного авиапрома в органах власти. Потом полностью восстановленный По-2 времён Великой Отечественной! Что стоит потрогать руками ракетные двигатели НК-33, спрятанные в укромном ангаре на полигоне (их после отмены лунной программы в 1970-х было приказано уничтожить, но генеральный конструктор Николай Кузнецов их спрятал). Потом их американцы покупали, сейчас и на ракеты-носители «Союз» ставят... А тут руководитель лётных испытаний (в прошлом) Владимир Пташинский прислал фотографию, на которой в его руке маленькая деталька на кольце от ключей. И предложил отгадать – что же лежит на ладони?
Он у нас есть. Кто возьмётся делать?
Надо признать, не отгадал. Предположил, что это мастер-ключ железнодорожников (открывать окна-двери и прочие запертые места) или ключ от самолёта. Ан нет! Это поршень одноцилиндрового двигателя внутреннего сгорания, имеющего мизерный объём 2, 47 кубических сантиметра и солидную мощность в 2 лошадиные силы...
Проще говоря, двигатели с такими характеристиками просятся на беспилотные летательные аппараты самого разного назначения. При масштабировании – под тысячу лошадиных сил с одного литра объёма силовой установки! Для сравнения: современный двухлитровый безнаддувный автомобильный движок развивает мощность около 150 л.с. Почувствуйте разницу!
Поддержите издание
Известно, что силовые установки, моторы являются главной болевой точкой (и головной болью конструкторов) при создании любых самодвижущихся аппаратов. А для летательных – в особенности. Возникает целый комплекс требований – высокая мощность, малый вес, надёжность, экономичность, максимально большой ресурс.
Так вот, в Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королёва есть люди, которые решили эту задачу. Потом стучались в разные двери с одной целью – наладить массовое производство. Пока безрезультатно. Возможно, специальная военная операция и «неожиданное» для многих доминирование беспилотников над полем боя сдвинет проблему внедрения в серию двигателей SCORPIO- S-33-2, 5. И само собой, его модификаций различных мощности и объёма.
Центр истории авиационных двигателей
Но сначала немного о тайнах этой мощности. Вот что рассказывает Владимир Зрелов, профессор кафедры конструкции и проектирования летательных аппаратов, доктор наук:
– Вообще-то вещь известная. У двигателя есть резонансная труба, которая обеспечивает хорошую очистку цилиндра на выхлоп. Она настраивается и очень точно изготавливается.
– Но почему не делаются двигатели этого типа для дронов, в том числе и боевых?
– Нет поддержки. Он сегодня изготавливается практически вручную. Нужна высочайшая точность изготовления, микроны ловить.
- На высокоточном оборудовании что мешает делать? 3D‑принтеры и прочие чудеса технологий?
– В принципе ничего не мешает организовать производство. Топливо традиционное – метиловый спирт плюс касторовое масло.
Непосредственный создатель двигателя Сергей Сычугов работает в соседнем с профессором Зреловым кабинете. Он погружён в свою разработку ещё глубже. С собственным двигателем на гоночных кордовых авиамоделях он стал дважды чемпионом Европы и бронзовым призёром чемпионата мира. Это было давно, ещё в 90-х. Но постоянно подчёркивает – моторчик был создан именно для спорта, старались выжать из него всё по максимуму, победить на чемпионатах мира, Европы. И мотор с 1995 года продолжает развиваться. Высочайшая удельная мощность!
Микродвигатель чем мощнее, тем капризнее – очень высокие обороты. Обеспечивает скорость под 300 км/ч! Тут даже свечи зажигания – особенные. В советское время их выпускали КС-1, КС-2, КС-10. Сейчас нет. Только импортные. А буржуи не дураки, нам такие не продают.
Возникают проблемы с подшипниками качения, стандартные не подходят на такие скорости и нагрузки. Под 40 тыс. оборотов в минуту, больше, чем у газотурбинного двигателя. Задача конструктора добиться и максимально возможного КПД воздушного винта. Сергей Сычугов всем этим и занимается уже более сорока лет.
Экспериментирует с материалами, добиваясь снижения веса и минимального трения при требуемой надёжности. В компании со студентами и аспирантами работает над профилями лопастей винтов – а раньше над этими научно-прикладными задачами работали академические институты, знаменитый ЦАГИ. И главной проблемой отсутствия возможности наладить серийный выпуск двигателей для беспилотников Сергей Юрьевич считает полное отсутствие производственной базы.
Микродвигателям пора на службу
Микродвигатель SCORPIO-S-33-2, 5 разработан ведущим инженером кафедры Самарского университета, мастером спорта международного класса России Сычуговым Сергеем Юрьевичем для использования в качестве силовой установки как специальный двигатель скоростных кордовых авиа-, авто-, судомоделей и беспилотных летательных аппаратов.
С 2000 г. двигатель SCORPIO– S‑33‑2, 5 по настоящее время силами его автора и единомышленников проходит постоянную доработку, направленную на улучшение скоростных показателей.
В ходе работ по созданию двигателя конструктору пришлось провести глубокие изыскания в области акустики, гидро-газо-динамики, геометрии и конструкции воздушных винтов и уравновешивания динамических систем.
Спрашиваю конструктора и автора двигателя Сычугова, пытался ли он пробить стену непонимания.
– Этими вопросами мне противно заниматься. У меня в башке тройные интегралы, дифференциальные уравнения и тендеры по моментам инерции. Если я это не сделаю и не решу задачи, мои новые моторчики не полетят. У меня в кабинете стоит самолёт под объём двигателя 10 кубических сантиметров. Он летал. К сожалению, автор, который этот самолёт сделал, умер. Его нет. Как уже нет на этом свете и большинства авиамоделистов с колоссальным опытом.
Трудно спорить с Сергеем – для тех творцов создать лёгкие беспилотники под определённые заказчиком задачи было бы делом чести! Но Сычугов продолжает:
– В нашей системе этот самолёт должны были выкинуть на помойку, но я его забрал к себе. Радиопилотажная модель. Движок есть! А вот немецкую аппаратуру – приёмник выдрали. И рулевые машинки тоже.
- Какая полезная нагрузка у такого самолёта?
– Три килограмма. Сам он весит семь.
- Такой и нужен над головами противника!
– Но для этого требуются производственные мощности, оборудование. А вот именно этого как раз и не хватает.
В подтверждение его слов добавлю мнение авторитетного в авиационных кругах специалиста, исполнительного директора Авиарегистра России по сертификации разработчиков и изготовителей гражданской авиационной техники и БАС (беспилотных авиационных систем), лауреата премии правительства РФ в области науки и техники Александра Книвеля. Он констатировал факт «пролёта» беспилотников именно в области двигателей для самолётов, квадрокоптеров и прочих дронов-камикадзе на страницах «Российской газеты»:
– В России нет ни одного отечественного сертифицированного двигателя внутреннего сгорания, ни одного электрического. Даже БАС‑200 (беспилотный вертолёт, созданный в недрах фирм Камова и Миля) сертифицирован с иностранным роторно-поршневым двигателем. А это серьёзно ограничивает их использование. То же самое относится к воздушным винтам для беспилотников, системам предотвращения столкновения беспилотных воздушных судов с землёй, между собой и пилотируемыми воздушными судами.
– Санкции повлияли?
- К сожалению, да. Комплектующие сейчас в основном закупаем в дружественных странах. Но не только. Длительное время считалось, что проще и дешевле купить комплектующие за рубежом, чем разрабатывать, сертифицировать и изготавливать их самим. Сейчас пожинаем результаты такой политики. Хотя ещё в соответствии с дорожной картой «Рынки и технологии» AeroNet от 2015 года предусматривалось создание до 2021 года линейки отечественных двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных двигателей для БАС.
Обязан добавить к словам Александра Книвеля, что в боевых дронах типа тяжёлого многотонного «Охотника», созданного на фирме «Сухой», который не уступает в габаритах штурмовику и истребителю, и будет (а возможно, уже) способен выполнять боевые задачи в связке с Су-57 (5-е поколение!), двигатели стоят на сто процентов отечественные. Сычугов в Самаре, условно говоря, «на коленке», в лабораторных условиях, за год может сделать 10–15 двигателей. И они будут уникальные, но не серийные. На дрон-камикадзе не поставить – жалко. Ручная работа! Вам слово, господа промышленники. А конструкторы за лошадиными силами для отечества не постоят!
Напомним – в Советском Союзе минидвигатели, конечно не чемпионского уровня, выпускались массово. Значит, можно?
Для серийного выпуска этих моторов «двойного назначения» последнего поколения требуется производство, оснащённое высокоточными обрабатывающими комплексами. Такие производства точно в стране есть! Было бы желание.
Конструктор Сергей Юрьевич Сычугов всегда на связи: +7 (987) 986-94-05.
