Сама тема ПуВРД мне не очень интересна, но так как форум "Модельный", а этот текст является библиографической ценностью, то имеет смысл его выложить. Кроме того, этот двигатель интересен тем, что работает и "с места" благодаря резонансному наддуву. Его не очень высокая эффективность(вес 60-75 гр, тяга 200гр при расходе 0,3-,0.45 грсек) вызванна видимо именно резонансным наддувом(что, можно обойти сделав трубу телескопической)и материалами (переход на другие резко уменьшит его массу -ведь по сути - это просто труба
)
Итак:
Как говорит название — это двигатель реактивный, т. е. создающий тягу за счет реакции истекающих из него продуктов сгорания топлива; причем он воздушно-реактивный, использующий в качестве окислителя для топлива кислород воздуха. И, наконец, это двигатель пульсирующий, потому что процессы горения топлива и последующего истечения продуктов сгорания в нем не непрерывные, а имеют циклический характер. Тяга ПуВРД, определяемая истекающими продуктами сгорания топлива — их количеством и скоростью, также изменяется циклически во время работы, причем ее среднее значение много меньше максимального.
Пульсирующий характер работы двигателя сделал применение его невыгодным в большой авиации по сравнению с двигателями, имеющими непрерывный процесс горения — прямоточными воздушно-реактивными (ПВРД) и турбокомпрессорными воздушно-реактивными (ТВРД).
Однако для летающих моделей ПВРД неприменимы из-за малых скоростей полета моделей, я ТВРД имеют чрезвычайно сложную конструкцию и экономически для летающих моделей не оправданы. Но ПуВРД с успехом можно применять, и они используются для моделей как кордовых, так и свободнолетающих. Авиамодельные ПуВРД развивают достаточно большую тягу при малом весе, работают на недефицитном топливе, безопасны в эксплуатации и просты в изготовлении. Авиамоделисты разработали много типов ПуВРД. Здесь же мы расскажем только об одном из них — самом маленьком в мире ПуВРД — А-7. Весит этот двигатель всего 60 г, а создаваемая им тяга превышает 200 г. Изготовить его можно при наличии токарного станка и аппарата для точечной или роликовой сварки.
Двигатель состоит из двух основных частей: камеры сгорания с резонансной трубой и головки двигателя.
airbase.ru/users/varban/files/puvrd1.htm
Рис. 1. Пульсирующий воздушно-реактивный А-7:
1 — запорная игла; 2 — гайка; 3 — направляющая; За — жиклер; 4 — корпус; 5 — крепежная шайба; 6 — корпус свечи; 7 — изолятор; 8 — электрод; 9 — ограничитель; 10 — винт крепления клапана; 11 — клапан; 12 — обечайка предохранительного конуса; 23 — дно предохранительного конуса; 14, 15 к 16 — конус камеры сгорания; 17, 1В — цилиндрическая часть выхлопной трубы: 29 — конус; 20 — электрод
Камеру сгорания с резонансной трубой изготовь из листовой нержавеющей стали (например, марки ЭИ-654) толщиной 0, 15 мм при помощи точечной или роликовой электросварки. Можно применить нержавеющую сталь толщиной 0, 1 или 0, 2 - 0, 3 мм, но у двигателя из более тонкой стали быстрее прогорит камера сгорания, а двигатель из более толстой стали будет тяжелее. При толщине материала 0, 2 мм вес всего двигателя равен 75 г, при толщине 0, 3 мм—100 г. В крайнем случае можно сварить камеру сгорания и резонансную трубу из нелуженой жести толщиной 0, 3 мм.
Резонансная труба состоит из двух частей. К камере сгорания приварена передняя половина резонансной трубы, задняя половина плотно вставляется в переднюю и может быть повернута относительно нее. Это дает возможность регулировать модель, изменяя направление тяги двигателя, которая совпадает по направлению с осью задней половины резонансной трубы (а не с осью камеры сгорания, как иногда ошибочно думают).
Заготовки частей камеры сгорания разметь, вырежи и изогни в соответствии с чертежом. Гнуть заготовки нужно на специальных оправках. Оправки выточи из красной меди, так как на них производится и сварка деталей. Изогнутые заготовки свари роликовой или точечной электросваркой так, чтобы швы были герметичны. Достигнуть полной герметичности шва при точечной электросварке можно, если ставить точки в 2—3 ряда на расстоянии 1-1, 5 мм.
В камере сгорания устанавливается самодельная электросвеча. Конструкция свечи ясна из чертежа (см. рис. 1). При сборке свечи устанавливай на свинцовом сурике центральный электрод в фарфоровом изоляторе, а изолятор — в корпусе свечи. Корпус свечи герметично привари к камере сгорания. Стык корпуса свечи с камерой сгорания покрой свинцовым суриком. Второй электрод изогни из стальной проволоки диаметром 1 мм, расплющи один конец и привари его точечной электросваркой к камере сгорания.
Головка двигателя состоит из корпуса и установленных на нем карбюратора, клапанов и предохранительного кожуха. Корпус выполни из дюралюминия Д-1Т или электрона. Сегментные отверстия в задней части корпуса делай распиловкой надфилем предварительно просверленных отверстий. Все острые кромки закругли.
Детали карбюратора выточи из латуни. Иглу карбюратора сделай из проволоки ОВС диаметром 1 мм. К игле припаяй гайку таким образом, чтобы при ввертывании иглы можно было полностью перекрыть отверстие в жиклере. Для более надежного соединения иглы с гайкой перед паянием иглу плотно обмотай медной проволокой.
Клапаны вырежи из стальной ленты марки У7А, У8А или У9А и тщательно зачисти их края — трещин и острых кромок не должно быть. Ограничители вырежи из мягкой стали толщиной 0,5—1 мм и изогни в соответствии с чертежом; их назначение — ограничить угол отклонения клапанов, чтобы избежать их поломки.
Предохранительный кожух свари из нержавеющей стали ЭИ-654 толщиной 0,1—0,2 мм. Предварительно на кожухе сделай по окружности только один ряд отверстий — в дальнейшем при регулировке двигателя число отверстий будет уточнено и, вероятно, увеличено.
Головку начинай собирать с установки клапанов. Приверни к корпусу ограничители и подсунь под них клапаны. Выровняй их так, чтобы сегментные отверстия в корпусе полностью перекрывались, и затяни их винтами в этом положении. Убедившись в правильности установки клапанов, надень на корпус предохранительный кожух, смазав предварительно клеем БФ-2 места соединений, и слегка, в двух точках, раскерни его; при этом имей в виду, что при эксплуатации двигателя этот кожух придется снимать для замены клапанов.
Плотно вставь головку в камеру сгорания, также смазав место соединений клеем БФ-2. Края камеры сгорания развальцуй на корпус головки.
Карбюратор собирай в последнюю очередь, следя за тем, чтобы игла находилась точно против отверстия жиклера. Герметичность изготовленного двигателя проверяй, надувая его через резонансную трубу дымом.
Регулировка и запуск.
http://airbase.ru/cache/users/varban/files/468x468/puvrd2.jpg [image link error]
Для запуска двигателя необходимы (рис. 2): источник электропитания — например, магнето; автомобильный насос; бензобачок.
Как же запускать двигатель? На конец шланга насоса надень металлическую трубку с внутренним диаметром 2—3 мм. Трубку сплющи так, чтобы выходное отверстие ее имело форму овала шириной примерно 1 мм.
Бачок установи так. чтобы уровень топлива не менялся резко при работе двигателя. Лучше всего, если уровень топлива будет ниже оси двигателя на 15—20 мм. Подсоедини концы магнето к двигателю: один — к центральному электроду свечи, другой — к корпусу двигателя. Вращая ручку магнето, проверь на слух наличие искры. Установи иглу карбюратора в исходное положение для регулировки, для чего заверни иглу до полного перекрытия отверстия в жиклере, а затем выверни ее на 2—3 оборота.
Установи трубочку насоса по оси двигателя перед жиклером на расстоянии примерно 3—5 мм и начинай качать воздух, одновременно вращая ручку магнето. Вывертывая или ввертывая иглу, добейся сначала отдельных хлопков, а затем и устойчивой продолжительной работы двигателя. Возможно, что добиться устойчивой работы двигателя сразу не удастся. Причиной этого, помимо неправильной сборки и не герметичности двигателя, может быть недостаточное или избыточное количество отверстий в предохранительном кожухе.
Если двигатель дает вспышки только когда есть наддув от насоса, то причина этого — недостаточное число отверстий в предохранительном кожухе. В этом случае, вынув головку двигателя из камеры сгорания, сделай в предохранительном кожухе еще один ряд отверстий. Собери двигатель и повтори запуск. В таком же порядке производи регулировку двигателя, увеличивая число отверстий в предохранительном кожухе до тех пор, пока двигатель не заработает устойчиво и после прекращения принудительной подачи воздуха, и без работы магнето. Не делай сразу много отверстий — при большем, чем нужно, числе отверстий в предохранительном кожухе двигатель будет работать только при наличии зажигания (работы магнето), и в этом случае предохранительный кожух придется заменить.
Отрегулированный двигатель легко запускается и устойчиво работает. Однако во избежание преждевременного прогорания камеры сгорания не следует допускать продолжительной работы двигателя на месте, без обдува его воздухом.
Двигатель работает на бензине, расходуя его 0,3— 0,45 г в секунду; тяга его при этом превышает 200 г. Источник электропитания отсоединяй от двигателя через 1—2 сек. устойчивой работы двигателя.
Принцип работы.
http://airbase.ru/cache/users/varban/files/468x468/puvrd3.jpg [image link error]
Рассмотрим работу двигателя с момента его запуска (рис. 3).
При помощи насоса воздух под давлением подается на вход двигателя, открывает клапаны, распыляет горючее и заносит его в камеру сгорания (А). Искра от свечи воспламеняет распыленное горючее, вследствие чего давление в камере сгорания повышается и клапаны закрываются (б). Образовавшиеся при сгорании топлива газы начинают расширяться, но могут двигаться только в направлении к концу двигателя (В).
При движении по резонансной трубе газы приобретают большую скорость. При длинной резонансной трубе, вследствие инерции быстро движущихся в ней выхлопных газов, в камере сгорания образуется разрежение и клапаны открываются вновь, но уже за счет атмосферного давления воздуха (насос уже не нужен). Устремившийся в камеру сгорания воздух распыляет горючее и заносит его в камеру сгорания (Г). Пары горючего, соприкоснувшись с раскаленными в предыдущем цикле предохранительным кожухом и стенками камеры сгорания, воспламеняются, давление в камере сгорания повышается, клапаны закрываются (Д), и цикл работы двигателя повторяется.
Длина резонансной трубы и клапанная система этого двигателя хорошо согласованы между собой. При изменении длины резонансной трубы добиться устойчивой работы двигателя не удастся. Двигатель с короткой резонансной трубой должен был бы иметь большую частоту пульсаций (а следовательно, и большую тягу). Но разрежение в камере сгорания его оказывается недостаточным для полного открытия клапанов и заполнения камеры сгорания распыленным топливом. Двигатель с длинной резонансной трубой имеет малую частоту пульсаций и малую тягу.
Двигатель А-7 был использован на многих моделях самолетов, вертолетов и «летающей лодке» (два А-7). Малый вес и габариты дают возможность использовать этот двигатель очень широко — как на моделях свободного полета, так и на кордовых.
Рис. 3. Схема работы двигателя А-7:
А — подача воздуха в двигатель насосом; Б — воспламенение топливно-воздушной смеси от свечи; В — расширение продуктов сгорания топлива в камере и выхлопной трубе; Г — образование разрежения в камере сгорания и поступление в нее топлива; Д — воспламенение топливно-воздушной смеси от предохранительного конуса
Есть и рисунки -раскроя материалов, чертежи и т.д. Сам выложить не могу. Кстати, есть и формулы расчета резонансного надувва.
Ник