4. Силовая установка ЛА
Вы можете задать вопрос – а зачем сейчас вообще нужен ДВС и почему не сделать упор на электрических БПЛА? Попробуем ответить.
В составе любого летательного аппарата (ЛА), если это не планер, присутствует винтомоторная группа. В винтомоторную группу входит силовая установка (СУ), воздушный винт и блоки управления и сопряжения.
В качестве СУ могут применяться двигатели внутреннего сгорания (ДВС: поршневые, роторные, ГТД), электродвигатели (асинхронные, синхронные) и гибридные установки, где присутствуют и ДВС и электродвигатель. ГТД рассматривать не будем в виду их специфического использования в БПЛА.
Активное применение электродвигателей в ЛА вызвано их высокими удельными характеристиками (на кг массы) по сравнению со всеми другими моторами. Так же последние достижения в области микроэлектроники позволили добиться очень высокой точности управления электромоторами, при сравнительно низкой стоимости их систем управления, что позволило ставить по несколько моторов на ЛА (мультикоптеры). Именно поэтому они нашли широкое применение в ЛА практических всех классов, в т.ч. достаточно тяжелых. Множество мировых проектов грузовых дронов и аэротакси с возможностью перевоза нескольких пассажиров тому пример. Так же электромоторы обладают малыми габаритами и позволяют делать различные варианты компоновки ЛА (мультикоптеры, VTOL, самолет, вертолет). Так же очень важно, что электрические ЛА имеют высокую скрытность, как в инфракрасном спектре, так и акустическую.
Главный недостаток ЛА с электромоторами – малая продолжительность полета. При превышении определенного порога (от 40мин до 1 часа, в зависимости от типа ЛА) увеличение продолжительности полета ведет к значительному увеличению массы ЛА. Для продолжительного полета (4-6ч и более) аккумуляторные батареи могут превысить 80% массы ЛА.
Если рассматривать ДВС (особенно 4Т поршневые двигатели), то у них ситуация обратная. Менее часа работы они менее эффективны чем электрические. Для примера Saito FG40 может потреблять 500г топлива в час, а вся СУ (глушитель, генератор и все его вспомогательные системы) будет весить около 3кг, т.е. топливо (энергия для движения) на один час работы ЛА будет составлять 17% от массы СУ и 1.7% от массы ЛА, если взять массу ЛА например 30кг. При увеличении запаса топлива масса ЛА будет расти незначительно, а автономность будет значительно увеличиваться. Бак 5л (17% от массы ЛА) позволит увеличить продолжительность полета до 10ч. Эти показатели для электрических ЛА в настоящее время недостижимы. Электродвигатели, используемые для БПЛА, имеют высокий КПД и сравнительно малую массу и дальнейшее увеличение их удельной мощности и КПД не поменяет ситуацию. Единственный способ увеличения продолжительности – кратно увеличить емкость аккумуляторов. Но это в настоящее время невозможно, а в ближайшей перспективе маловероятно.

5. Гибридная силовая установка
Если объединить обе технологии, получим гибридную схему, лишенную всех этих недостатков. Гибридная схема может быть двух видов: электрический ЛА с бензогенератором на борту («последовательный» гибрид, если сравнивать с автомобилями) и ДВС с основным винтом (чаще всего для горизонтального полета) и мощным генератором, энергия которого используется для вспомогательных электродвигателей (например для вертикального взлета/посадки или зависания как коптер). Вторую схему можно условно назвать «параллельным» гибридом по аналогии с автомобилями.
Плюсы гибридной СУ:
- высокая автономность
- возможность совместить вертикальный взлет/посадку/зависание и горизонтальный полет
- возможность оснастить полезной нагрузкой с большей электрической мощностью за счет большого генератора
- возможность работы в точке только на электротяге для скрытности
- возможность запуска с базы только на электротяге для скрытности
- аварийный уход на базу или посадка только на электротяге в случае отказа ДВС
- для "последовательных" гибридов возможна работа чисто на электротяге с оперативной заменой ДВС и бака на аккумуляторы, если работа не требует большой длительности
- отсутствие прямого влияния сил инерции и моментов от ДВС на несущий винт и как следствие уменьшение вибраций воздействующих на ЛА, приборы и полезную нагрузку в частности
- возможность работы ДВС в оптимальных с точки зрения расхода и ресурса режимах
- возможность увеличения взлетной мощности ДВС+электродвители для некоторых гибридных схем
Из минусов - усложнение и удорожание ЛА, увеличение массы по сравнению с классическим ЛА на ДВС.
Гибридные СУ наиболее перспективный вид СУ для ЛА, но в основе их все так же ДВС.

6. Виды ДВС
Рассмотрим основных два вида ДВС: роторные двигатели (двигатели Ванкеля) и ДВС с кривошипно-шатунным механизмом. Вторые бывают двухтактными и четырехтактными. Когда говорят про ДВС чаще всего речь идет именно про 2Т и 4Т моторы. Двигатели Ванкеля часто называют РПД или РД.
Роторные двигатели серийно производились на Волжском автомобильном заводе (ВАЗ). Создатель этого двигателя - Рудой Борис Петрович. Уникальный человек, который внес огромный вклад в развитие поршневого двигателестроения в нашей стране. Во время учебы самостоятельно разработал и испытал роторно-поршневой двигатель. Именно этот двигатель стал основой РПД, который производили на ВАЗе. На ВАЗе в 1980-1982 гг. он работал главным конструктором Специального конструкторского бюро роторно-поршневых двигателей. Под его руководством в КБ ВАЗа был создан опытный образец роторного двигателя. Но именно там он увидел бесперспективность этого двигателя и предлагал заняться двухтактными двигателями, которые считал более перспективными.
В виду того что РД имеют сопоставимые удельные характеристики по сравнению с двухтактными двигателями, но более высокую сложность в изготовлении, обслуживании и ремонте, они так и не нашли массового применения, хотя до сих пор ведутся разработки в этом направлении.
В настоящее время основу парка ДВС для ЛА составляют 2Т и 4Т поршневые ДВС. Останавливаться подробно как работают 2Т и 4Т моторы не будем. Отметим только то, что в 2Т моторах цикл (впуск, сжатие, рабочий ход, выпуск) происходит за один оборот коленчатого вала, а в 4Т за два оборота. Следовательно в 2Т моторах количество вспышек (рабочий ход) будет в два раза больше по сравнению с 4Т, а следовательно в одном и том же рабочем объеме совершенная работа (мощность) будет всегда больше чем у 4Т.
2Т ДВС - данный тип ДВС отличается своей простотой и очень высокой удельной мощностью. Из минусов – высокий расход топлива и низкий ресурс.
4Т ДВС - данный тип ДВС отличается самым низким удельным расходом среди всех ДВС, большим ресурсом и меньшей удельной мощностью по сравнению с 2Т.
До 500 л.с. у 4Т ДВС по удельному расходу нет конкурентов. Например 12 цилиндровый V-образный авиационный дизель, работающий на авиационном керосине, RED А03, который должен был встать на ЯК-152 и тяжелый БПЛА Альтиус (Альтаир) имел взлетную мощность 500 л.с. и удельный расход 220 г/кВт*час.
Исходя из этого, можно сделать вывод, что там, где не важен расход и ресурс и при этом нужна высокая удельная мощность (на 1кг массы), то выбор всегда за 2Т. Оптимальное использование в БПЛА однократного применения (камикадзе).
Так же можно сделать вывод, что для всех разведывательных (разведывательно-ударных) БПЛА необходим ресурсный двигатель с малым расходом для длительного полета. Здесь лучше использовать 4Т.
4Т двигатели бывают жидкостного, воздушного и комбинированного (воздушно-жидкостного) охлаждения. В малой авиации широкое распространение получили ДВС с воздушным охлаждением и воздушно-жидкостным.
В 4Т ДВС есть два вида моторов: бензиновые и дизельные, работающие на авиационном керосине. Бензиновые двигатели занимают нишу примерно до 300 л.с. т.к. обладают большой удельной мощностью при более высоком удельном расходе топлива, по сравнению с дизелями. Авиационные дизели наоборот имеют очень низкий удельный расход, но низкую удельную мощностью. В основном их используют в диапазоне мощности от 300 л.с. на более тяжелых ЛА.
Основные бренды, под которыми выпускаются ДВС большой мощности (от 80л.с.) это Continental, Lycoming, Rotax, Austro, ULPower, Thielert, Orbital, Hirth. Разными моторами этих известных брендов оснащаются практически все ЛА аппараты как гражданского применения (самолеты и вертолеты малой авиации), так и БПЛА.
Основные фирмы выпускающие ДВС малой мощности это Saito, O.S., MVVS, DLE и другие. Изначально предназначались для авиамоделистов, но с развитием малых БПЛА прочно там обосновались.

7. Сложность авиационных ДВС
Авиационные двигатели одни из самых сложных и наукоемких, т.к. к ним предъявляются повышенные требования (Авиационные правила). В них нет ни ремней или цепей ГРМ, все приводы прямые через зубчатые колеса (шестерни), многие блоки и узлы продублированы (две свечи на цилиндр, электронные блоки управления). Авиационные ДВС всегда с сухим картером, для обеспечения работы в разных положениях ЛА. Практически всегда непрерывно работают в диапазоне 50-70% мощности, а так же кратковременно до 90-100% (взлетный режим). В таких режимах не работают ДВС ни в каком другом виде транспорта или двигательных установках.
Авиационные ДВС часто намного проще на первый взгляд, чем их наземные братья. Основная часть до сих пор с нижним расположением распредвала (OHV), передача усилия на клапана, через толкатели и коромысла, нет гидрокомпенсаторов, а термокомпенсационный зазор на клапанах регулируется вручную щупом. Все это делается именно из-за требований по надежности в тяжелых условиях эксплуатации. При этом кажущаяся простота не должна вводить в заблуждение, что это все очень просто и легко. Современные авиамоторы (в т.ч. сверхмалые) имеют очень специфические литейные сплавы, обеспечивающие высокие прочностные характеристики, высокую теплопроводность, очень тонкие стенки и ребра охлаждения. Так же в них используют специальные покрытия цилиндров и поршней. Специальные методы изготовления и упрочнения высоконагруженных деталей.
Все это очень сложные технологические процессы, которые нужно организовать для малых серий (по сравнению с любыми другими ДВС). Действительно, моторы для газонокосилок, мопедов, автомобилей, лодок выпускаются десятками и сотнями тысяч штук в год. Авиадвигатели выпускают сотнями и тысячами в год. При этом даже сотни для авиа ДВС - это уже крупное серийное производство. Но для любого литейного или обрабатывающего производства это мелкие партии, прототипы. Для примера выпуск любой серийной корпусной алюминиевой детали на литейной машине под давлением в количестве 1000шт потребует от 3 до 6 месяцев изготовления литейной пресс-формы, нескольких дней для ее установки и наладки и нескольких смен для выпуска тысячи деталей с минимальным расходом алюминиевого сплава (сырья).
Стоимость такой формы только для одной детали от 1 млн до 5 млн рублей, в зависимости от сложности, даже для таких маленьких моторов типа O.S. Max или Saito FG40. А таких деталей в них около десятка. Только изготовление форм может составить десятки млн рублей. А сюда нужно еще добавить мехобработку, закалку, спецпокрытия. Но это только часть деталей. Еще есть и другие детали: коленчатый вал, распредвал, толкатели, коромысла, клапаны, шайбы и т.д. Все это требуют огромных затрат. В результате авиационные ДВС даже сверхмалые весом в 1.3кг будут стоить весьма значительных денег.
Такие объемы (сотни и даже тысяча в год) сторонним организациям (подрядчикам по литью и мехобработке) не очень интересны, а оснастить (создать) свое литейное и обрабатывающее производство для разработчиков ДВС (КБ) – огромные деньги исчисляющиеся сотнями миллионом рублей. При отсутствии гарантии выкупа конечной продукции никто не будет вкладывать такие деньги в производство ДВС.
То же самое происходит с энтузиастами, которые влезают в эту сферу, как с профильным образованием и опытом в сфере ДВС, так и нет. Первые гранты, спонсорская помощь, собственные средства позволяют сделать единичные прототипы по несерийным технологиям. Чаще всего детали фрезеруются/ вытачиваются из кусков/прутков. На выходе получается прототип, который в ряде случаев выдает требуемые характеристики. Ну а далее они возят его по выставкам, пишут в газетах статьи и надеются на чудо. Чаще всего чуда не происходит и потенциальные потребители смотрят на эти поделки скептически, т.к. знают, что сделать ДВС и сделать ДВС по серийным технологиям и обеспечить серийное производство это совершенно разные вещи.

MASH и SHOT я советую вам поработать с вашими источниками, потому что вы вкинули какой-то вброс

Про Нехотеевку и Шебекино


На МАПП спокойно, противник пытался занять леса в н.п Журавлевка, но получил жёсткий ответ.

8. Что же делать?
В первую очередь развивать и расширять государственные целевые программы поддержки разработчиков ДВС. Причем для всех типов: авиа, лодочные, генераторы, мототехника, спецтехника, автомобили, сельхозтехника. Поддрежка должна обеспечиваться всеми доступными способами. Гранты на фонд оплаты труда для привлечения квалифицированных кадров, гранты и субсидирование лизинга на приобретение производственного и испытательного оборудования. Налоговые льготы (на прибыль, имущество и т.д.) на первых этапах (3-5 лет), пока не встали на ноги. Естественно с полным контролем и отчетностью. Не бояться того, что только каждый 3-й или 5-й проект «выстрелит», а остальные постигнет неудача. Поддержка должна касаться не только разработчиков и производителей ДВС, но и тех, кто производит производственное и испытательное оборудование (литьевые машины, печи, 3д принтеры для печати литейных форм, высокоточные станки для создания литейных пресс-форм, фрезерные и токарные обрабатывающие станки/центры, шлифовальные станки/центры, оборудование для спецпокрытий, испытательные стенды и т.д.), т.к. основная часть этого оборудования иностранного производства.
Нужно не забыть и про науку. ВУЗы с профильными кафедрами должны готовить высококлассных специалистов, в т.ч. проходить практику на современном оборудовании и установках. Т.е. ВУЗы должны иметь у себя весь набор оборудования для опытного производства. Это не намного дороже, чем электронные доски в школах и мультимедийные классы, но пользы от них гораздо больше.
Популяризация таких профессий как литейщики, токари, фрезеровщики, проектировщики, конструкторы, наладчики, технологи и т.д. была бы то же уместна. Сейчас из каждого утюга слышим про ИТ и ИИ, а про важность инженерных профессий ни слова.
В любом случае нам нужно развивать отечественную школу поршневого двигателестроения и авиационного ДВС в частности. Другого пути нет. Он трудный, но за нас его никто не пройдет.

Этот текст появился в результате длительного и плотного общения специалистов разных областей: разработчики и производители БПЛА, разработчики и производители двигательных установок, представители литейной и обрабатывающей промышленности и их смежники и, конечно же, операторы и техники БПЛА, а так же другие представители заказчика. Он не претендует на научную ценность и ни в коей мере не принижает заслуг всех лиц занятых в этой сфере. Наоборот, это попытка наиболее простым для обывателя языком объяснить и описать естественные трудности и проблемы, с которыми сталкиваются специалисты этой отрасли и повысить интерес к теме ДВС.

Текстовый документ:
Роль двигателей внутреннего сгорания (ДВС) в развитии беспилотных авиационных систем (БАС)

Подразделения беспилотной авиации группировки войск «Днепр» на своем участке фронта применяют беспилотные средства воздушного населения «Куб», который предназначен для уничтожения вражеской техники и складов с боеприпасами на участке фронта группировки войск «Днепр»

А вот противник засветил сбитие, пока что редкого гостя Z-20 (ZALA)

Противник опубликовал кадры сбития, как он заявляет 115 сбитых БпЛА, здесь он немного приврал, в ролике не 115, а меньше. Но сути не меняет.

В данном случае - это пока что рабочее средство, которое сбивает наши птички, соотношение сбития тараном к ПВО, резко увеличилось в сторону таранов ещё с мая/июня месяца 2024 года.

Отрицать и замалчивать данную проблему очень глупо. Освещаю её я почти с самого начала. А до некоторого тактикульного блоггера эта информация дошла только спустя 4 месяца 🤣

В общем, в который раз я напишу, что чёткого решения проблемы в этой ситуации пока что нет.

Да, видео стоит посмотреть всем, видео очень больное, но это реальность.

Выход из проблемы будет найден обязательно

Немного истории о дробовиках и просто стрелкотне против FPV

Вопросы поражения FPV дронов просто стрелковым и помповым оружием рассматривались, например, в Штатах еще лет восемь назад. В этом развлекательном видео показано как американские силовики пытаются сбить FPV дрон. Они конечно попали, но всем уже тогда взгрустнулось. Ведь стало ясно, что шансов отбиться маловато. То есть пока дрон по галерее летает туда, сюда в ожидании попадания, вы рано или поздно попадете даже из пистолета. Но вот если он атакует, маневрирует и знает что по нему будут стрелять...

Да, дробовик оказался наиболее эффективным из всего набора инструментов. Но тут есть один сильнейший логический глюк: наиболее эффективное не равно настолько эффективное, чтобы тратить время и деньги.

Например, эффективность в 25% может быть наиболее эффективной, потому что остальные не превышают 13%. Но стоит ли рассчитывать на защиту в 25% чтобы покупать и потом таскать дробовик наизготовку. Только если ради спокойствия, потому что "наиболее эффективно".

Но самое главное не это. Второй смысловой ловушкой является наша зацикленность на дронах. Даже если дробовиком и удастся сбить один дрон и остаться в живых, то через несколько минут к вам гарантированно прилетит следующий и тут уже может не повезти как в первый раз.

Потому, что бороться надо не с дронами, а с расчетами!

Уничтоженное наземное оборудование расчета противника - это десятки не выпущенных дронов. Тишина и спокойствие на ЛБС на некоторое время. А уничтоженный расчет - это тишина на продолжительное время. Пока они новых не привезут, новый расчет из коробки не достанешь.

Идеи, как найти FPV расчеты врага есть. Но на это опять нет времени и ресурсов.

Источник: «Полидрон-17»

Ооооо!!
Поздравляю дружественный канал Хроники Оператора БПЛА с очередной высотой.
Этаж 5.0, полёт нормальный.
Все известные мне операторы подписаны. И даже хохлы.
Админу удачной службы, встречного ветра, поменьше РЭБа, лёгких взлетов и мягких посадок.
https://yangx.top/xronikabpla/7653

Воздушный перехват дронов.

Разговоры о применении дронов перехватчиков идут уже давно, как один из вариантов антидронной борьбы. И в принципе, наши наработки вполне были на уровне.

Но разброд, шатание, отсутствие четкого понимания и ТЗ, финансирования разработок, привело к тому, что враг сумел создать достаточно эффективную систему микроПВО. Они не стали пытаться создать универсальный перехватчик, и сосредоточились на борьбе с определенным, достаточно уязвимым видом дронов, крыльями разведчиками. Орланы, Залы, Суперкамы.

В этом есть смысл и логика, потому что для борьбы с ФПВ требуются совершенно иного уровня маневренность, для борьбы с ударными дронами нужна скорость. Против крыла вполне подходят с минимальными переделками обычные ФПВ дроны, что сразу резко упрощает задачу. По сути она сводится к системе обнаружения и наведения ФПВ дрона, против наших птичек.

Эту задачу они решают в комплексе, с малыми РЛС, постами наблюдения, сведением информации в единую систему управления, что позволяет эффективно применять вполне обычные ФПВ. Причём так снимается и проблематика РЭБ, и не требуется особо выдающиеся характеристики.

Средств для защиты, по факту нет, единственный разумный вариант противодействия, как верно пишет Александр Харченко, это ответить зеркально, чтоб у противника тоже резко поплохело со средствами оптической разведки тактического звена.

Ну а про важность этих птичек, думаю особо не нужно рассказывать, просто напомню что это основной элемент РОКа и РУКа. Без которого сразу на порядок падает эффективность всех наших средств поражения.

Поэтому вместо поиска универсального дрона перехватчика, надо использовать имеющиеся наработки для создания простой связки серийных массовых ФПВ, с системой обнаружения и наведения. Причём в нашем случае, такой дрон может стать и основным средством борьбы с дронами типа баба-яга. Как дельно пишет Влад Шурыгин, можно в формате носителя нескольких аппаратов перехватчиков, для увеличения эффективности перехвата.

А против мелких мавиков, вполне справляется Осоед, команды Ушкуйника. Как раз пример удачного нишевого решения, без претензий на большую универсальность.

Русский Инженер -
✅ подписаться

Песня моей души, когда я смотрю на количество людей, подписанных на мой канал)

TAURUS - многоцелевой электрический беспилотник от сингапурской компании ST Engineering.
Выполняет разведывательные, логистические и эвакуационные задачи.
Он также может быть оснащен роботизированной рукой для погрузочно-разгрузочных работ.
Разработан для поддержки совместной работы пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов, может работать бок о бок с восьмиприводной боевой машиной пехоты Terrex s5 компании.
Максимальная скорость – 40 км/ч.
Дальность работы до 30 км.