«Альтернатива импортным поставкам»: российский разработчик — о новых поршневых двигателях для малой авиации и БПЛА

— Когда Россия последний раз выпускала полноценный поршневой двигатель для малой авиации?

— Ещё в Советском Союзе. Это были двигатели серии АШ пермского КБ Аркадия Швецова для Ан-2, а также изготавливавшийся в Воронеже двигатель М-14 — его ставили на самолёт Ан-14. В Самаре создавались небольшие двигатели для беспилотной авиации. В общем, всё это было несколько десятилетий назад, когда страна обладала развитым авиационным поршневым двигателестроением.

— Почему стране нужен именно новый поршневой, а не газотурбинный двигатель, который в основном использует авиация?

— На самом деле нужны разные двигатели: и газотурбинные, и поршневые, и электрические. Когда мы говорим о гражданской авиации, то обычно представляем лайнеры, которые способны перенести нас из Москвы в Пекин.

В 1940—1950-е годы авиаконструкторы одномоментно перевели большие самолёты на газотурбинные двигатели, которые дали просто невероятный скачок и обошли по мощности поршневых собратьев. Фактически осталась малая авиация, которая во всём мире по-прежнему летает на поршневых двигателях. Они меньше расходуют топлива, стоят гораздо дешевле, проще обслуживаются.

• Модель двигателя ДДА-160
• © Уфимский университет науки и технологий

В мощностном диапазоне в районе 400 л. с. поршень безоговорочно выигрывает у газовой турбины. Если взять выше, то между ними уже начинается конкуренция. 

— Какой была ситуация в сфере поршневого двигателестроения в нашей стране после распада СССР?

— Последние 30 лет в научных структурах, конструкторских бюро, профильных вузах продолжались исследования и разработки. 

В России сейчас несколько точек кристаллизации, в которых рождаются двигатели, и мы только одна из них. В нашем вузе эту работу 25 лет назад инициировал профессор Борис Петрович Рудой, заведующий кафедрой двигателей внутреннего сгорания (ДВС), мой учитель и научный руководитель. Мы продолжаем начатые им разработки, в научную команду входят доктора и кандидаты наук, аспиранты, магистранты, студенты УУНиТ и даже школьники.

Также по теме

«Один из лучших в своём классе»: как развивается программа создания вертолётного двигателя ТВ7-117В

Петербургское предприятие «ОДК-Климов» доработало весь парк авиационных двигателей ТВ7-117В. Об этом сообщил RT генеральный...

— Создавая моторы, вы изначально предполагали, на какие модели их можно установить?

— Мы долгое время работали без конкретной привязки к летательному аппарату. Вообще это неправильно, поскольку двигатель как таковой никому не нужен, он всегда должен быть частью, сердцем определённой машины.

К сожалению, до последнего времени наши разработчики из авиаотрасли не проявляли серьёзного интереса не только к нам, но и в целом к российским конструкторам ДВС. Они летали на двигателях немецкого, австрийского, японского, австралийского, американского производства. Отношение к нам было примерно такое: не мешайте нам летать на зарубежных моторах. Хотя мы стучались во многие двери (в том числе и в высокие кабинеты) и говорили, что ситуация плохая: у России нет своего авиационного поршневого двигателя и любые сбои в поставках приведут к тому, что малая авиация останется без крыльев.

— Что изменилось после 2022 года?

— Мы сейчас плотно работаем с производителями и разработчиками летательных аппаратов — самых разнообразных, чтобы адаптировать наши опытные образцы к их задачам. Это очень существенный поворот, потому что налажено взаимодействие с конструкторами самолёта и наши модели уже имеют конкретное назначение.

• Одноцилиндровый отсек двигателя ДДА-160 на форуме «Армия»
• © Уфимский университет науки и технологий

— Какой мощности ваши двигатели и на чём они работают?

— У нас несколько линеек авиационных поршневых двигателей мощностью от 4 до 220 л. с. Каждый из них находится в разной степени готовности — от чертежей до опытного образца. Одни наши моторы работают на бензине, другие — на керосине.

Мы учли керосин при разработке мотора, поскольку авиация в целом сильно зависит от этого топлива, и выстраивать логистику с учётом только одного бензина нерационально, а порой и вовсе недопустимо.

У нас получилось запустить рабочий процесс на авиационном керосине, а между тем для многих учёных и конструкторов это проблема. Как правило, они решают её, используя дизели, добиваясь топливной экономичности, но проигрывая бензиновому варианту по удельной мощности.

Также по теме

Энергетическая безопасность: как в российском двигателестроении реализуется программа по импортозамещению

Испытания опытного образца двигателя АЛ-41СТ для газоперекачивающих агрегатов завершатся в декабре этого года. Об этом сообщила...

Конечно, сегодня есть хорошие австрийские и немецкие дизельные моторы, которые могут работать на авиационном керосине. Европейские двигатели созданы с применением передовых технологий и современных материалов, но они слишком дорогие и тяжёлые. 

— Для каких летательных аппаратов предназначен ваш самый мощный двигатель — в 220 л. с.?

— Мотор ДДА-160 — это двигатель объёмом 1600 кубических сантиметров. Он будет представлен в керосиновой версии в 170 л. с. и бензиновой — в диапазоне 190—220 л. с.

Мы создавали этот мотор как альтернативу австрийскому Rotax — мировой классике, которая сплошь и рядом применяется на американских, европейских, турецких БПЛА и небольших самолётах. В России эти моторы используют на спортивных и даже самодельных аппаратах. Однако купить сегодня Rotax в нашей стране почти нереально.

ДДА-160 мощнее «австрийца», экономичнее и дешевле. Опытный образец бензинового мотора изготовлен на 60—70%. Пока есть сложности с остальными компонентами, но мы планируем до конца года собрать опытный образец и поставить его на стенд для испытаний.

— Разрабатывает ли УУНиТ «поршни» меньшей мощности? 

— Одна из уфимских моделей — двухтактный одноцилиндровый двигатель жидкостного охлаждения АПД-200 мощностью 32 л. с. Это мотор объёмом 200 куб. см. Он изготовлен по авиационным правилам, но сейчас проходит испытания на спорткарах — таким образом мотор накатывает часы в реальной эксплуатации, а не только на стенде. 

• Исследование системы топливоподачи двигателя со впрыском керосина
• © Уфимский университет науки и технологий

На текущий момент АПД-200 отработал около 300 часов. По внешней скоростной характеристике это очень много, и двигатель показал себя с надёжной стороны. Испытания на земле продолжатся не один месяц и дадут ещё больший объём информации о возможностях мотора.

После этого мы сможем предложить опытный образец разработчикам летательных аппаратов. Я думаю, что в перспективе мотор будет востребован как в автоспорте, так и в авиации.

Мы исходим из того, что авиаотрасли нужны двигатели максимально возможной мощности при минимальной массе. Тот же АПД-200 как раз соответствует этим требованиям. 

Также по теме

«Перспективная схема»: как в России реализуются проекты в сфере многоразовых космических запусков

Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского разработала схему верхней ступени ракеты-носителя, которая позволяет использовать...

Также сейчас наши специалисты согласовывают с потенциальным заказчиком техзадание на двигатель для их летательных аппаратов. Один из них — беспилотный гражданский вертолёт для перевозки грузов. Он получит V-образный четырёхцилиндровый двухтактный бензиновый мотор мощностью 108 л. с.

Мотор сможет поднимать в воздух грузы в несколько десятков килограммов. Его ключевая особенность в том, что он будет сделан на базе уже освоенного в производстве двигателя компании «Русская механика» (Рыбинск). У нашего заказчика серьёзный бизнес по доставке грузов на беспилотниках по всей стране, в том числе на Севере. 

— Как вы считаете, когда Россия выйдет на серийное производство поршневых двигателей, чтобы удовлетворить спрос производителей БПЛА и лёгких самолётов?

— Думаю, это случится достаточно скоро. Что касается наших двигателей, то мы развивались как научная школа, создающая новые решения и опытные образцы. Однако сейчас мы пошли дальше и наконец начали взаимодействовать с конечными потребителями.

Есть шансы, что в 2024 году наши двухтактные керосиновые двигатели ДДА-4Д и четырёхтактные бензиновые двигатели ДДА-4Ч в 4 л. с. первыми пойдут на конвейер. Такие лёгкие, но мощные моторы, насколько мне известно, ранее массово в России не выпускались.

• Четырёхтактный одноцилиндровый двигатель ДДА-4Ч
• © Уфимский университет науки и технологий

Эти «поршни» очень нужны стране, их ждут многие производители БПЛА. На подобных двигателях летают самые ходовые беспилотники самолётного типа — дроны выполняют различные задачи: геодезические исследования, инспекции трубопроводов, аэрофотосъёмку. Уверен, и другие наши коллеги в ближайшие год-два выстрелят с серийными поршневыми авиационными моторами и предложат достойную альтернативу импортным поставкам.

— Россия сегодня нуждается и в военных беспилотниках. Ваши моторы могут поднимать их в воздух?

— Есть беспилотники, что с руки взлетают, а есть аппараты огромных размеров, и поднять их сможет только мощный мотор. Мы работаем с российскими компаниями, которым нужны моторы для гражданских БПЛА. А так мы открыты к любому сотрудничеству. Могу только сказать, что известная всем «Герань», судя по открытым источникам, летает на обычном поршневом двигателе мощностью 50 л. с. Этот показатель вписывается в диапазон наших моторов.

Также по теме

«Технологические решения внедряются очень быстро»: участник III Конгресса молодых учёных — о развитии инноваций в России

С каждым годом кооперация промышленности и науки в России растёт, в том числе благодаря таким мероприятиям, как Конгресс молодых...

— У вашего вуза ведь нет производственных мощностей. Когда понадобится запустить конвейер, где будете выпускать двигатели?

— У нас есть давний и ключевой партнёр — сколковский резидент «Двигатели для авиации», который участвует и в разработках, и в изготовлении опытных образцов. От него, кстати, и произошло название нашего флагманского мотора ДДА-160. Компания расположена рядом с нами, в Уфе, и мы рассчитываем, что на её мощностях будем серийно собирать совместно разработанные двигатели.

— Готовы ли разработчики «поршней» помочь в развитии малой авиации Крайнего Севера?

— Россия пока отстаёт от других авиационных держав по развитию малой авиации. В Канаде, на Аляске и в странах Северной Европы связь с отдалёнными территориями обеспечивают легкомоторные самолёты. Там небо — это дорога. Посмотришь вверх, и всегда что-то летит.

Думаю, это путь России, которой жизненно необходимо развивать Крайний Север. А для этого нужны разные самолёты: двух-, четырёх-, восьмиместные, беспилотные. И для каждого требуется поршневой мотор. На мой взгляд, Россия постепенно справляется с этой задачей.