Тяга к легкому

Разработчики отечественного поршневого авиадвигателя на базе серийного автомобильного мотора вышли на этап испытаний в составе самолета.

В ходе нынешнего Международного авиасалона (МАКС-2021) в Жуковском специалисты Центрального института авиационного моторостроения им. П. И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт им. Н. Е. Жуковского») представят публике первый отечественный поршневой авиационный двигатель-демонстратор АПД-500, установленный на испытательный самолет Як-18Т. Уже текущим летом начнется первая фаза летных испытаний двигателя: сначала для отработки элементов руления по аэродрому, разгона и торможения на земле, а затем и вторая — в формате летающей лаборатории (поднять машину в воздух планируется во второй половине нынешнего года).

Принципиальная особенность этого двигателя в том, что он сконструирован на базе автомобильного мотора, серийно выпускаемого ФГУП НАМИ для отечественной линейки люксовых автомобилей Aurus. Использование наработок автопрома и готовность серийного производства — колоссальный резерв экономии средств на разработку и выпуск силовой установки для самолетов и вертолетов легкого класса, для которых оказывается принципиально достаточно тяговой мощности автомобильного двигателя — от 300 до 500 л. с. Научные работы по адаптации автодвигателя для работы в авиационных режимах ведутся по заказу Минпромторга России.

Необходимость в поршневом двигателе для самолетов легкой авиации, называемой в России авиацией общего назначения (АОН), назрела уже очень давно. Единственный массовый отечественный поршневой авиадвигатель АИ-14 был разработан в 1947 году, а после серии модернизаций был переименован в М-14 и устанавливался на самолеты Як-18Т, Як-50, Як-52, Як-58 и даже спортивно-пилотажный Су-31. Однако их производство в России прекратилось в начале 2000-х годов, а в отсутствие подходящей силовой установки авиастроителям невозможно создавать новые модели легких самолетов. На выпускающихся в России единичных экземплярах воздушных судов АОН приходится устанавливать зарубежные моторы, преимущественно американских фирм Lycoming и Continental.

Создание самолетного двигателя на базе автомобильного не первый случай в мировой практике. В 1950-х годах немецкий концерн Porsche выпускал авиационную модификацию мотора, который устанавливался на автомобиль Porsche 356, а в 1985 году состоялся первый полет легкомоторного самолета Mooney 201 с двигателем Porsche PFM 3200. Современные поршневые двигатели для легких самолетов и вертолетов выпускаtт и японский автоконцерн Subaru — наиболее популярные у авиастроителей движки ЕА81 и ЕJ22. Появление подобного поршневого отечественного авиамотора подстегнет авиастроителей к разработке под него и соответствующей линейки воздушных судов легкого класса и беспилотников, потребность в которых в России в последнее время возрастает.

Для АПД-500 специалистами ЦИАМ был разработан ряд новых узлов и систем, обеспечивающих эффективную и безопасную работу мотора в соответствии с требованиями норм летной годности двигателей для воздушных судов российских федеральных авиационных правил. Это, в частности, стартер-генератор, позволяющий в одном блоке реализовать режим запуска и генерирования энергии для нужд двигателя и самолета, редуктор с изменяемым шагом, спроектированный под применение воздушных винтов, дублированная двухканальная система управления двигателем с независимыми контурами для надежной работы, система наддува с приводным нагнетателем, обеспечивающая заданные мощностные характеристики авиационной версии, и многие другие элементы. Кроме того, понадобилось обеспечить дополнительные гарантии надежности двигателя: заглохнуть на автотрассе и в небе — это совсем разные истории.

Как рассказали “Ъ” в ЦИАМ, достижение демонстратором требуемых параметров уже подтверждено комплексом испытаний на наземных и высотных стендах. «По завершении летных испытаний можно будет говорить уже об открытии опытно-конструкторских работ (ОКР),— говорит генеральный директор ЦИАМ Михаил Гордин.— Двигатель-демонстратор мы создаем на базе серийного автодвигателя, поэтому ОКР можно завершить быстрее и экономичнее, чем при организации работ с нуля». По его мнению, отечественный поршневой двигатель — «это возможность для перезагрузки всей малой авиации России, он сможет найти самое широкое применение, дать толчок и ремоторизации, и созданию новых летательных аппаратов».

В ходе МАКС-2021 ЦИАМ представит еще один демонстратор технологий односекционного турбированного роторно-поршневого двигателя РПД-100Т, который также планируется применять для нужд АОН и беспилотной авиации. Специально для беспилотников ЦИАМ разрабатывает перспективный электродвигатель ЭД-60МЦ, мощность которого составляет около 115 л. с. На стенде института можно увидеть различные детали и агрегаты для двигателей, выполненные из композитных материалов, благодаря чему экспериментальные образцы существенно превосходят имеющиеся аналоги по таким важным параметрам, как рабочая температура, износостойкость и, конечно же, вес двигателя.