ПуВРД

 
+
-
edit
 
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
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
+
-
edit
 

Campus

втянувшийся
У ПуВРД еще большое лобовое сопротивление. :mad: Nick_Crak>Есть и рисунки -раскроя материалов, чертежи и т.д. Сам выложить не могу. Кстати, есть и формулы расчета резонансного надувва.

[отредактировано / 22.01.02]
 
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Если кто не заметил, постинг Ника обогатился картинкамиsrc=/forum/smilies/wink.gif [image link error]
 
+
-
edit
 
Если кто не заметил, постинг Ника обогатился картинками ;)
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 

Vale

Сальсолёт

varban>Если кто не заметил, постинг Ника обогатился картинками ;)
Спасибо за обогащение :)
Ник
"Не следуй за большинством на зло, и не решай тяжбы, отступая по большинству от правды" (Исх. 23:2)  
+
-
edit
 

varban

администратор
★★★★
Ещё немного (гироскоп, вертушку)-и можно клепать летающую модель -копию V1! ;) С переходом в пикирование на последнем этапе. И взлётом с ускорителями на карамельке :D .

Кстати, у меня есть чувство, что аналогичный движок был описан в Моделисте-Конструкторе. И ещё там было сказано, что кто-то построил МиГ-15 с таким движком.
 
+
-
edit
 
В Моделисте не помню, но в Крылях Родины 60-ых...70-ых довольно много описаний. И подробные, с чертежами, и просто заметки.
Если у кого интерес прорежется, могу сосканить.
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
+
-
edit
 
Vale>Кстати, у меня есть чувство, что аналогичный движок был описан в Моделисте-Конструкторе....

А Вы что ЗДЕСЬ видите? Это и есть та самая статья :) Только не в М-К, а в
(С)Источник:
"Лети, Модель"
Издательство "Досааф", Москва 1970г

А в М-К за 71 год описан тот самый МиГ-15 на основе этого движка.
Здесь же , что самое ценное ? Это резонансный наддув, который РАСЧИТАТЬ(да еще и в 1970 году :) да и сейчас SG нужен )невозможно, а только опытным путем.
Ник
 
+
-
edit
 
Народ, не бейте больно, если фигню сморожу :)
А если приделать еще одну ступень? В конце трубы вместо сопла сделать небольшое сужение, а снаружи сделать что-то типа трубы Вентури? Тогда газы первой ступени будут эжектировать в новое сопло дополнительный воздух, точнее паровоздушную смесь (туда же и бензин или газ), которую можно тут же и сжечь.
Вопрос в том, что из этого выйдет... Сколько всосется новой смеси и что будет с тягой.
Объективная реальность - вариант бреда, обычно вызывается низким уровнем концентрации алкоголя в крови.
 
+
-
edit
 
AleX>Народ, не бейте больно, если фигню сморожу :)
AleX>А если приделать еще одну ступень? В конце трубы вместо сопла сделать небольшое сужение, а снаружи сделать что-то типа трубы Вентури? Тогда газы первой ступени будут эжектировать в новое сопло дополнительный воздух, точнее паровоздушную смесь (туда же и бензин или газ), которую можно тут же и сжечь.

Да -но пойдет она в обе стороны :)

Ник
 

TEvg

аксакал

админ. бан
Почему в обе? У нас же есть динамическое давление газа спереди - струи из 1-й ступени и эжектируемого газа. Так что пойдет только куда надо...
По идее, даже паяльная лампа может работать как РД. А там вообще ничего нагнетающего нет, только форма горелки. Влиянием тонкой струйки бензина можно пренебречь :)
 

TEvg

аксакал

админ. бан
AleX>А если приделать еще одну ступень? В конце трубы вместо сопла сделать небольшое сужение, а снаружи сделать что-то типа трубы Вентури? Тогда газы первой ступени будут эжектировать в новое сопло дополнительный воздух, точнее паровоздушную смесь (туда же и бензин или газ), которую можно тут же и сжечь.

Все правильно AleX, получится своеобразная форкамера. :) Только беда - неэффективно это нифига, нужна большая скорость потока чтобы 2-я ступень тянула как полагается. А ее нет, на модельном движке сильно не разгонишься.
 
>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 )

Ник! С нетерпением жду подробностей о телескопических трубах и других материалах! Вообще как влияет скорость на резонанс? Ну когда папелац быстро летит?

Как управлять тягой? Меняя расход топлива? Каков диапазан изменения тяги? Какой папелац (масса, размеры) наиболее оптимален по вашему?

Я сижу думаю о компоновке ЛА. Крыша потихоньку едет.. Куда запихать топливо? Через весь фюзеляж протянулась горячая труба.. В крылья много не вольешь..

И исчо - нет материалов по движкам - 500-1000 гс тяги?
 
+
-
edit
 
Nick_Crak>Здесь же , что самое ценное ? Это резонансный наддув, который РАСЧИТАТЬ(да еще и в 1970 году:)да и сейчас SG нужен )невозможно, а только опытным путем.

Расчёты на нашей страничке
ТУТ
 

alder

новичок
возможно ли использовать более одной резонансной трубы параллельно - длина меньше а разрежение суммарное останется прежним?
 
+
-
edit
 

Mester

втянувшийся

alder, 22.12.2003 13:33:47:
возможно ли использовать более одной резонансной трубы параллельно - длина меньше а разрежение суммарное останется прежним?
 

возможно...только длина меньше не станет ......
От длины зависит частота резонанса, а чем она больше, тем менее надежно работают клапана
rocketry.msk.ru  
RU termostat #22.12.2003 15:57
+
-
edit
 

termostat

аксакал

Скачайте книгу - ДОСААФ 1958 года - файл "manual ruso.zip" там все есть.

babelfish.altavista.com/babelfish/urltrurl?lp=es_en&url=http%3A%2F%2Fupseros.com%2Fcomunidad%2Fpulsorreactores%2Fdocumentos%2Fmanual%2520ruso.zip

А еще на сайте куча документации и видео полетов моделй на ПуВРД - очень эффектно. Есть с земли взлетающие есть с катапульты запуски.

http://www.upseros.com/comunidad/pulsorreactores/videos.htm

Мне эти ссылки Motorin прислал.
+
-
edit
 

Metanol

опытный

[quote|TEvg, 04.09.2002 02:56:00 :]>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  )

Ник! С нетерпением жду подробностей о телескопических трубах и других материалах! Вообще как влияет скорость на резонанс? Ну когда папелац быстро летит?

Как управлять тягой? Меняя расход топлива? Каков диапазан изменения тяги? Какой папелац (масса, размеры) наиболее оптимален по вашему?

Я сижу думаю о компоновке ЛА. Крыша потихоньку едет.. Куда запихать топливо? Через весь фюзеляж протянулась горячая труба.. В крылья много не вольешь..

И исчо - нет материалов по движкам - 500-1000 гс тяги?[/QUOTE]

Есть чертеж движка примерно на 30Н тяги и весом 500гр,если интересно могу отсканировать,книга называется Постройка летающих моделей-копий Р.Вилле

Для изготовления очень неплохо иметь доступ к лазеру,для вырезания блока клапанов и его седла

Некисло на видео они гоняют,жаль тяга у них неуправляема,всегда газ в пол

 
Это сообщение редактировалось 30.12.2003 в 03:57

TEvg

аксакал

админ. бан
>Есть чертеж движка примерно на 30Н тяги и весом 500гр,если интересно могу отсканировать,книга называется Постройка летающих моделей-копий Р.Вилле

Да, очень интересно!

>Для изготовления очень неплохо иметь доступ к лазеру,для вырезания блока клапанов и его седла

 :blink::unsure: !!! А может быть тогда сразу ТЯРД строить?

>Некисло на видео они гоняют,жаль тяга у них неуправляема,всегда газ в пол

А посмотреть можно? Линк?
 
+
-
edit
 

Metanol

опытный

TEvg, 30.12.2003 09:23:58 :
>Есть чертеж движка примерно на 30Н тяги и весом 500гр,если интересно могу отсканировать,книга называется Постройка летающих моделей-копий Р.Вилле

Да, очень интересно!

>Для изготовления очень неплохо иметь доступ к лазеру,для вырезания блока клапанов и его седла

 :blink:  :unsure: !!! А может быть тогда сразу ТЯРД строить?

>Некисло на видео они гоняют,жаль тяга у них неуправляема,всегда газ в пол

А посмотреть можно? Линк?
 


Да Термостат же выложил линк на видео запусков,выше моего поста

А лазер желателен,тяжело из 0.15мм пружнной стали вырезать лепестковые клапана


 
Это сообщение редактировалось 30.12.2003 в 14:37

AlNi

новичок
[quote|Metanol, 30.12.2003 14:03:30:]

А лазер желателен,тяжело из 0.15мм пружнной стали вырезать лепестковые клапана

[/quote]

Сейчас многие фирмы специализирующиеся на изготовлении печатных плат начали делать на заказ трафареты для нанесения паяльной пасты.
Трафареты делают из нержавейки или латуни толщиной 0.1-0.3 мм.
Режут лазером или хим процесс. Точности -десятки микрон, размер листа заготовки порядка А4. Более точно посмотрите, например, www.TePro.ru.
С ними был прецендент изготовления печатной платы из материала заказчика. Поэтому есть шанс договориться и изготовить клапана из своего матаериала по их технологии изготовления трафарета.
 
RU termostat #12.01.2006 15:48
+
-
edit
 

termostat

аксакал

а я б хотел изменить конструкцию ПУВРД и использовать прямоугольную пластину с двумя пластинчатыми клапанами установленую под пологим углом к потоку воздуха.

Такие клапаны являются готовыми запчастями для лодочных моторов "ветерок" и для некоторых мотороллеров (забыл как назывется но не "муравей") в магазине-рынке велосипедно-мотоциклетном в сокольниках.

Они работают на достаточно высоких чатотах, имеют ограничители подъема лепестков.

+
-
edit
 

Piroman
Ignis Caelum

опытный

Лазерная резка тонких металлов с Москве легко доступна в рекламных фирмах.
Оплату берут по-сантиметрам. Стоит копеки.
Имеющий интернет да найдет.
Лучше быть оптимистом и ошибаться, чем пессимистом, который всегда прав.  
RU termostat #27.01.2006 11:45
+
-
edit
 

termostat

аксакал

но используют ли сталь 65Г или другую пружинную рекламщики - да в нужно стадии термообработки.

но можно и не менять стандартную конструкци. ПУВРД а просто лепестки взять покупные и ограничители отгиба.

Хотя мне моя схема нравится больше лучшей формой канала для протекания воздуха.

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru