Вода, вода... кругом вода...
Проблема повышения длительности полета беспилотных ЛА неразрывно связана с энергетикой их двигательных установок. Может в каких-то определенных ситуациях и будут востребованы ядерные реакторы, водородные топливные элементы; возможно электрические химические батареи поднапружатся еще процентов на 20-25 - с кратным увеличением и своей стоимости - пренепременно. Однако же для создания дешевых «полуодноразовых» боевых ракетных_ящиков требуются и низкостоимостные решения по обеспечению их полета. Таковым будет поршневой малоресурсный двухтактный двигатель кулисной схемы с самовоспламенением от сжатия и воздушным охлаждением.
Обсуждение достоинств и недостатков данного ДВС отложим до патентования его конструкции, которое вот уже 30 лет «стагнирует» в отсутствии Стратегического партнера. Но об одной отличительной особенности, что я намереваюсь в нем использовать для экономии топлива - мы сегодня и поговорим.
Хотя в советское время бензин стоил не так уж и много по сравнению с нынешним беспределом, но и в то время находились скупердяи, пытавшиеся выгадать лишние капли вожделенной углеводородной жидкости. В ход шли различные приемы: самым рачительным, на мой взгляд, было снижение оборотов холостого хода до 550-600 об/мин при обеспечении стабильности работы двигателя на хх и переходных режимах (в более зрелом возрасте я довел свою разработку до ума с помощью модифицированных свеч и накладки на дроссельную заслонку первой камеры диффузора с минимизацией уровня в поплавковой камере, но уже вовсю внедрялся «впрыск», хотя удалось побывать на ДААЗе, где бесплатно предоставили два карбюратора ВАЗ-2105 для проведения опытов). Экономия в городском режиме составляла 1...1,5л , но эксперимент был не совсем честным: в это же время мой ВАЗ-2101 обзавелся и гидрокомпенсаторами зазоров клапанов, поршневой группой MAHLE и полусинтетическим маслом. В загородном режиме 6л на сотню км - стандарт, хотя я не особо и гонял, но ездил достаточно груженный.
Следующим этапом «модернизации» должен был стать впрыск воды - дистиллированной или кипяченой-отстоянной. Уже была раздобыта «капельница» с иглой, пластиковый бачок, просчитан расход термодинамического цикла... но автомобиль - «стенд на колесах» - пришлось продать по причине устаревания кузова (когда при попытке замены колеса = подъема машины домкратом - проломил «порог»). Покупатели долго не торговались после прослушки «шепота» двигателя на хх и поездки в качестве пассажиров с раскруткой движка на «второй» передаче до 6000 об/мин (тахометр электронный!) с лихими заносами...
Затягивание установки впрыска воды было обусловлено вполне прагматичными причинами: двигатель совсем недавно вышел из-под «капиталки», а «лишняя» вода резко ускоряет износ стенок цилиндров и поршневых колец (химпроцесс разбирать не будем - для самостоятельного изучения). Рассматривались варианты покрытия цилиндров какими-либо «модификаторами» (некоторые еще вспомнят «Аспект»), даже общался с изготовителями фторактивированного «Форума», но как технарь мечтал нанести металлокерамику, благо в университетской лаборатории такая установка есть в наличии. Не сбылось...
К чему такое долгое вступление? - Чтобы неверующие осознали, что свои разработки я пропускаю не только через теоретическое осмысление, но и практическое воплощение, к сожалению, ограниченное финансовыми и производственными возможностями. Так вот, хоть впрыск воды и не получил «высочайшего подтверждения», я готов удовлетвориться чужим опытом и математическими выкладками, что польза от него есть. Однако для достижения 10-15% экономии топлива необходимо добавлять порядка 20% воды к сгораемой смеси. Есть ли смысл замещать полезную нагрузку водой?! - Нет, конечно, а вот обретать ее на борту в полете - очень даже!
Какой-то небольшой объем воды, вероятно, все же будет присутствовать при взлете БПЛА при «плюсовой» температуре воздуха - чтобы не слишком напрягать «мозги» ДВС разными режимами (с добавкой воды и без). Но он будет значительно меньше потребного на весь полет, исходя из теоретических выкладок согласно термодинамических циклов. Просто этот объем будет «циркулировать» внутри системы выхлопа и узла подачи воды в камеру сгорания - естественно, через холодильник-конденсатор и по совместительству - глушителя.
Все помнят, что один из компонентов строительной смеси всего и вся (аморфное вещество и палки) для изготовления потребных мне устройств, а именно - палки, будут выполнены в виде экструдированных профилей из ПВХ. Вот их-то и приспособим под холодильники-конденсаторы выходящих газов из рабочих цилиндров, осаждая капельки воды и возвращая их в благостный нашей прижимистой душе круговорот экономии топлива! Заодно будет снижаться тепловой след и шум пульсирующего выхлопа - а это уже два огромных плюса к скрытности полета! Холод - дармовой, зависит от высоты полета; неизбежные потери запасенного объема компенсируются паром из сгоревшего топлива.
Кому-то может показаться 10% экономия мизерной - им стоит обратить свое внимание на безудержные вопли восторга разработчиков каких-либо турбовинтовых двигателей при достижении снижения топлива хотя бы на полпроцента... Ну или помножить эту мелочь на тиражность моих БПЛА в сотни тысяч экземпляров - здесь речь пойдет уже на миллионы бюджетных денег... которые все равно разворуют чиновники! Но мы то свою задачу - увеличение длительности (дальности) полета - выполним! А все остальное - мирская суета: из праха сотвориша да в прах изыде...