В основе некоторых из них – идеи, зародившиеся ещё в 1980-е годы, например, конструкция полусферической камеры, предложенная Н. И. Поповым в Благовещенске и переосмысленная в рамках настоящей работы.
Данная разработка носит поисково-инновационный характер, однако продемонстрированные результаты, включая успешные испытания прототипов, позволяют говорить о технической состоятельности предложенного подхода и значительном потенциале для дальнейших исследований, оптимизации и практического применения в конструкции новых типов летательных аппаратов.
1. Пневмоаккумуляторная поршневая группа – новая концепция для ДВС беспилотной авиации
Известно, что в беспилотной авиации идёт борьба за каждый лишний килограмм веса, а маховик ДВС является самой тяжелой вращающейся частью.
Известно, что маховик, как самая тяжелая вращающаяся часть любого двигателя и как аккумулятор кинетической энергии, за счет своего веса нейтрализует отклонения неравномерной угловой скорости коленчатого вала и обеспечивает постоянный вывод поршней из мертвых точек.
Известно, что во время такта сжатия и во время сгорания топливовоздушной смеси газы частично прорываются сквозь поршневые кольца и проникают в полость картера. Когда они скапливаются, незначительно увеличивается давление в картерном пространстве с побочным эффектом ухудшения качества моторного масла.
С учётом вышеизложенного, и с некоторыми ограничениями, которые заявл7ены ниже, предлагается отказаться от массивного маховика, или значительно уменьшить его вес в двигателях внутреннего сгорания за счёт значительного повышения давления воздуха в картере двигателя внутреннего сгорания. Функцию аккумулятора кинетической энергии будет выполнять давление воздуха в картере двигателя (пневмоаккумулятор) совместно с работой поршневых групп в двухстороннем действии.
Поршневая группа двигателя внутреннего сгорания прямой ход совершает под действием давления газов горения топливовоздушной смеси и дополнительно расходует часть энергии на повышение давления в пневмоаккумуляторе. Обратный ход поршневая группа совершает за счёт энергии сжатого воздуха в картерном пространстве (пневмоаккумуляторе).
Условие работы пневмоаккумулятора в качестве маховика – давление воздуха в картере P аккум. должно быть больше максимального давления воздуха в камере сгорания в конце такта сжатия P сжатия (компрессия).