ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ САМОЛЕТА АН-2 ПРИ РАБОТЕ НА АВТОМОБИЛЬНОМ БЕНЗИНЕ

Бурмистров В. И.

Кандидат технических наук, Магнитогорск Международный Аэропорт.

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЯ САМОЛЕТА АН-2 ПРИ РАБОТЕ НА АВТОМОБИЛЬНОМ БЕНЗИНЕ

Аннотация

В статье приведены результаты исследования эффективной мощности и тяги двигателя АШ-62ИР при использовании автомобильного бензина. Положения и выводы работы могут, применятся в авиации общего назначения для контроля за состоянием двигателей самолетов Ан-2.

Ключевые слова: самолет, двигатель, бензин.

Burmistrov V. I.

PhD in Engineering, Magnitogorsk International Airport.

THE INVESTIGATIONS OF AN-2 AIRPANE’S ENGINE CHARACTERISTICS, ON MOGAS

Abstract

This article shows the results of my investigations about ASH-62IR engine, working on Mogas. I hope that my investigations could be useful in civil aviation’s exploitation of AN-2 engines.

Keywords: airplane, engine, petrol.

За последние десять лет большая часть нефтеперерабатывающих заводов (НПЗ) прекратили поставки авиационного бензина (Avgas), а оставшиеся резко снизили объемы производства. Сложившаяся ситуация обусловлена действием множества факторов: ежегодным уменьшением общего потребления бензина, ограниченностью сырьевых ресурсов для выработки качественного Avgas, технологической оснащенностью НПЗ и т. д. Кроме того новые нормативные требования санитарии и экологии по содержанию объектов нефтепродуктообеспечения предусматривают очень жесткие правила, нормы содержания и обращения с этилированными бензинами. Все это в совокупности привело к росту ценовой доли Avgas в стоимости авиационной услуги с 13 – 16% до 50 – 60%. В результате высокая стоимость отечественного авиационного бензина Б91/115 и зарубежного мало этилированного бензина Avgas 100LL заставляет авиационные предприятия и частных лиц задуматься о применении автомобильного бензина (Mogas) на воздушных судах (ВС) с поршневым авиадвигателями.

За рубежом в США и Великобритании активно проводятся исследования по замене Avgas на высокооктановые сорта Mogas с целью их применения в поршневых авиадвигателях ВС. Однако, большинство стран Западной Европы пока не дали официального разрешения на широкое использование Mogas в поршневых авиадвигателях. Единственное официальное разрешение выдано FAA (США) на широкое использование Mogas на самолетах Cessna150 с двигателем Continental 0-200.

В России на основании распоряжения Минтранса проведена подконтрольная эксплуатация самолетов Ан-2 с участием ФГУП ГОСНИИ ГА и отдельных авиапредприятий выполняющих; перевозку пассажиров, грузов и авиахимработы. Официального разрешения на широкое использование в авиации Mogas пока нет, исследование по данной теме продолжаются. В соответствии с распоряжением ФСВТ и Указания Главного Инженера РОСТО [1;2] подконтрольная эксплуатация самолетов Ан-2 была разрешена на автомобильном бензине АИ-95 ГОСТ Р51105-97.

Руководящими документами для самолета Ан-2 определен авиационный бензин Б91\115 ГОСТ 1012-72. В силу различий физико-химических свойств и компонентных составов бензинов Б91\115 и АИ-95, одной из основных проблем допуска к эксплуатации авиационного двигателя  на автомобильном бензине является оценка: тяговой характеристики силовой установки самолета Ан-2 и эффективной мощности двигателя АШ-62ИР.

Для решения этих проблем нами были проведены стендовые испытания двигателя АШ-62ИР на пришвартованном самолете Ан-2 в течение 12часов. Контроль параметров работы двигателя осуществлялся по штатным приборам и указателям самолета предварительно прошедших лабораторный контроль [3]. Дополнительно использовался бесконтактный температурный датчик, для контроля температуры выхлопных газов цилиндра N 9. Испытания двигателя АШ-62ИР были проведены в две серии; на стандартном бензине Б91\115, автомобильном бензине АИ-95 Ново-уфимского НПЗ. Тяговая характеристика силовой установки замерялась динамометром, присоединенным к системе тросов гоночной стоянки.

Замер тяги производился на взлетном режиме по 7 замеров для каждого бензина. Получено средне значение тяги для; Б91\115 равно 1457 кг, АИ-95 равно1443 кг, результаты соответствуют расчетной тяге самолета Ан-2 на взлетном режиме [4].

В испытаниях получены значения температуры выхлопных газов для бензина Б91\115 в пределах 820 – 850^oC, и бензина АИ-95 в пределах 890 – 910^oC. Повышенные температуры выхлопных газов при работе на бензине АИ-95 можно объяснить высоким содержанием ароматических углеводородов, за счет которых растет температура в камере сгорания.

По результатам испытаний получены оценки мощности двигателя АШ-62ИР на взлетном режиме [5]. Эффективная мощность на взлетном режиме, приведенная к стандартным условиям имела значение: 983,2 л.с. при работе на бензине Б91\115; 972,6 л.с. при работе на бензине АИ-95. Расчет мощности двигателя АШ-62ИР выполнен по эмпирической формуле.

Nе вму = (1100 + Pн.в. – Kt н.в.) – Pк зам

где: Kt н.в.=2,7 при tн.в.< 0^oC; Kt н.в.> 0^oC;

Pн.в.- давление наружного воздуха в мм.рт.ст.;

tн.в. – температура наружного воздуха Oc;

Pкзам- давление наддува на 2100 об/мин в мм.рт.ст.;

Nе вму - эффективная мощность на взлетном режиме приведенная к стандартным условиям в лошадиных силах.

Полученная оценка эффективной мощности при работе двигателя АШ-62ИР на бензине АИ-95 равная 972,6 л.с. и соответствует летно-технической характеристике для мощности винтомоторной установки самолета Ан-2.

Произведено опробование двигателя АШ-62ИР на авиационном и автомобильном бензине в обоих случаях параметры работы соответствуют требованиям летно-технической характеристики самолета Ан-2.

Из результатов исследования можно сделать вывод. Переход на автомобильный бензин АИ-95 не приведет к падению мощности двигателя АШ-62ИР. Для компенсации низкого октанового числа и других недостатков автомобильных бензинов необходимо провести дополнительные исследования.

Литература

1. Техническое решение N АБ- 1236-2003 (ограниченное) приложение N 5 к распоряжению ФСВТ России N 148-р от 18.06.2000г. “ О расширении подконтрольной эксплуатации самолетов Ан-2 на автомобильном бензине”.
2. Указание ГИ РОСТО N98 от 01.02.2000г. “ О допуске к эксплуатации самолетов Ан-2; Як-52; Як-55; Як-18Т; Вильга-35А на автомобильном бензине АИ-95”.
3. Радченко И.В., Крамчанинов В.П., Дубринский В.П. Самолет Ан-2. – м., Транспорт, 1969, - 440с.
4. Руководство по летной эксплуатации самолета Ан-2. – М., Воздушный транспорт, 1984, – 199с.
5. Лобазин П.С. Авиационный двигатель АШ-62ИР. – М., Транспорт, 1972, - 384с.