Ученые и инженеры Института двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета им. Королёва разработали и испытали прототип легкого и компактного поршневого двигателя, предназначенного для использования на беспилотных летательных аппаратах. Двигатель, получивший имя «Добрыня», полностью собран из отечественных компонентов, а в его конструкции впервые для моторов такого класса применены композиционные материалы, что позволило существенно уменьшить его вес по сравнению с зарубежными аналогами.
Проект получил финансовую поддержку в виде гранта Фонда Национальной технологической инициативы. Разработка двигателя велась на базе созданного в Самарском университете им. Королёва малого инновационного предприятия «Аэрокосмические технологии».
«Научно-инженерной командой Института двигателей и энергетических установок разработан прототип поршневого двигателя внутреннего сгорания для беспилотных летательных аппаратов. Особенностями данного двигателя являются полностью отечественные компоненты и высокая унификация основных элементов конструкции, что позволяет в дальнейшем выпускать на базе этого двигателя целое семейство различных моторов для БПЛА. Кроме того, впервые для двигателей такого класса в качестве конструкционных были применены полимерные материалы, что позволило уменьшить массу двигателя примерно на 15% по сравнению с аналогичными импортными образцами. Прототип двигателя успешно прошел летные испытания, подтвердив заявленные технические характеристики», – рассказал Виталий Смелов, директор Института двигателей и энергетических установок Самарского университета им. Королёва.
Инновационная разработка представляет собой одноцилиндровый двухтактный поршневой двигатель внутреннего сгорания. Мощность – 5 л.с., рабочий объем – 55 куб.см, расход топлива – до 2,2 л в час, масса около 1,5 кг. Длина – 20 см, ширина – 9,5 см, высота – 18 см. В качестве топлива используется бензин марок АИ-92 или АИ-95.
Летные испытания проходили на учебном аэродроме университета. Прототип двигателя был установлен на планере с общей полезной нагрузкой около 10 кг. Испытательные полеты проводились в сложных погодных условиях при низких температурах окружающей среды. Двигатель отработал без замечаний.
Параллельно с созданием прототипа двигателя в университете в рамках научного направления ИДЭУ велась разработка полнофункциональной электронной системы управления двигателем, включающей распределенный впрыск топлива, электронный привод дроссельной заслонки и электронное микропроцессорное зажигание. Система предназначена для двигателей с рабочим объемом от 50 до 300 куб. см и количеством цилиндров от одного до четырех.
«Система была установлена и испытана на нашем прототипе поршневого двигателя. Он продемонстрировал стабильную, ровную работу во всех режимах и показал потенциал возможностей по мощностным параметрам. Это подтверждает высокую надежность и эффективность параметров, заложенных конструкторами в систему управления», – подчеркнул Андрей Булатов, руководитель проекта разработки двигателя, доцент Передовой инженерной школы Самарского университета им. Королёва.
Как отметил Андрей Булатов, опытный образец поршневого двигателя планируется испытать к лету 2026 года. Также сейчас ведутся работы по созданию на базе новинки целого семейства авиационных поршневых двигателей различной конфигурации и назначения. Двигатели в семействе тоже будут называться "Добрынями", но с различным цифровым обозначением, в зависимости от модели – «Добрыня-2», «Добрыня-4» и так далее.
«Технически семейство двигателей уже разработано, приступаем к изготовлению первых опытных образцов. В семейство вошли одно-, двух- и четырехцилиндровые двигатели, а также гибридные силовые установки для БПЛА коптерного типа – когда двигатель внутреннего сгорания используется для выработки электроэнергии для электродвигателей коптера. Часть моделей семейства будут карбюраторными, часть – инжекторными, с электронным дросселем. Двигатели из этого семейства смогут найти применение не только в сфере беспилотной авиации, но также и на земле, в различной компактной технике, например, в газонокосилках, бензиновых триммерах и в других инструментах», – подытожил Андрей Булатов.