CC BY
119
Секция «Двигатели и энергетические установки летательньх и космических аппаратов»
УДК 621.452.33
ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТУРБОВИНТОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ НА БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТАХ
Д. Н. Головкин, А. В. Устюгов Научный руководитель - М. В. Кубриков
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева
Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: maxtor_08@mail.ru
Рассмотрены проблемы разработки и изготовления беспилотных летательных аппаратов, а также их двигательных установок. Предназначенных для широкого использования в оборонной и гражданской отраслях.
Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, турбовинтовые двигатели.
PROSPECTS FOR THE USE OF TURBOPROP ENGINES FOR UNMANNED
AERIAL VEHICLES
D. N. Golovkin, A. V. Ustyugov Scientific supervisor - M. V. Kubrikov
Reshetnev Siberian State Aerospace University 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: maxtor_08@mail.ru
The problems of development and production of unmanned aerial vehicles and their propulsion systems. Intended for widespread use in military and civil sectors.
Keywords: unmanned aircraft, turboprop engines.
Установка турбовинтовых двигателей на беспилотные летательные аппараты (БПЛА) считаются весьма перспективным решением, так как для гражданских и военных задач одной из важнейших характеристик является дальность полета, удельный вес и относительно невысокая скорость полета.
В турбовинтовых двигателях собраны преимущества турбореактивных двигателей (ТРД) и винтомоторных установок. Тяга у турбовинтовых двигателей (ТВД) создается главным образом воздушным винтом (до 90 %) и лишь незначительная часть за счет реакции газовой струи (10-15 %). Такие двигатели используют многоступенчатую (2-6 ступеней) турбину. Так как некоторые турбовинтовые двигательные установки предполагают вращение компрессора одной турбиной, а воздушного винта -другой. Что значительно расширяет возможности регулирования двигателя [1]. Также, многоступенчатая турбина снижает обороты вращения, что помогает уменьшить габариты редуктора.
Характеристики БПЛА MQ-9 Reaper [2]
Потолок 15 км
Автономность 16-28 ч
Дальность 5 920 км
Вместимость топлива 1 300 кг
Длина 11 метров
Грузоподъёмность 1 700 кг
Вес 2 223 кг (пустой)
4 760 кг (максимальный)
Размах крыла 20 м
Максимальная скорость 400 км/ч
Крейсерская скорость 250 км/ч
Двигатель: HoneywellTP331-10 турбовинтовой 670 кВт
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2015. Том 1
Использование ТВД является более эффективным в сравнении с поршневыми двигателями, так как их масса при одинаковой мощности ниже, а использование горючего более эффективное. В результате этого возможна установка на БПЛА дополнительного оборудования или увеличить запас горючего на борту. Также за счет уменьшения веса самой установки, увеличивается количество полезной нагрузки, которую возможно погрузить на БПЛА. Для примера, рассмотрим характеристики БПЛА MQ-9 Reaper, стоящего на вооружении ВВС США.
В настоящее время в России ведется разработка БПЛА «Альтиус-М» с двумя ТВД, который должен составить конкуренцию MQ-9 Reaper.
Главной особенностью изготовления таких двигателей, является получение высокой точности изготовления деталей. Для чего применяется высокотехнологичное оборудование и высококвалифицированные рабочие, что приводит к резкому удорожанию готовой продукции.
Проведя исследования требований современных БПЛА пришли к выводу, что на данном этапе развития, имеется необходимость в разработке ТВД для использования на отечественных БПЛА.
Библиографические ссылки
1. Elektrotic textbook StatSoft [Электронный ресурс]. URL: http://mai.at.ua/forum/16-44-1 (дата обращения: 20.03.2015).
2. Elektrotic textbook StatSoft [Электронный ресурс]. URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/MQ-9_Reaper (дата обращения: 21.03.2015).
© Головкин Д. Н., Устюгов А. В., 2015
