Nowe stanowisko badawcze udostępniono studentom i naukowcom Politechniki Wrocławskiej. To zbudowana przez pracowników Wydziału Mechaniczno-Energetycznego hamownia tłokowych silników lotniczych małej mocy.
Hamownię tworzy metalowa konstrukcja, na której zamocowany jest silnik ze śmigłem. Obracające się śmigło generuje ciąg. Parametry pracy napędu są na bieżąco monitorowane (m.in. dzięki tensometrowi i innym czujnikom), a dane zapisywane na komputerze w czasie rzeczywistym.
Rejestrujemy generowany przez napęd ciąg i znając jego wartość możemy skonfrontować ją np. z chwilowym zużyciem paliwa, mocą, sprawnością czy temperaturami na różnych elementach silnika, a także porównywać wybrane wielkości w zależności od stopnia otwarcia przepustnicy silnika – opowiada dr inż. Maciej Cholewiński z Katedry Kriogeniki i Inżynierii Lotniczej.
Przy budowie stanowiska pomagali mu: doktorant Jean-Marc Fąfara z Katedry Inżynierii Konwersji Energii, technik Michał Lepszy oraz Jacek Szczepaniak z firmy JPS-RC – mieszkający w Rzeszowie wielokrotny mistrz Polski i zdobywca Pucharu Polski samolotów zdalnie sterowanych w klasie modeli akrobacji precyzyjnej F3A, F3P i F3M.
Od dłuższego czasu rośnie popularność bezzałogowych statków powietrznych, tzw. dronów, które zaczynają być wykorzystywane w wielu branżach: od rolnictwa, po ratownictwo medyczne. Nasze stanowisko zbudowaliśmy właśnie po to, by móc prowadzić badania tłokowych silników spalinowych dla takich dronów, uzupełniających przyszły rynek „czystych” napędów lotniczych małej mocy – tłumaczy dr Cholewiński.
Młody naukowiec dodaje, że Wydział Mechaniczno-Energetyczny na kierunku lotnictwo i kosmonautyka kształci m.in. „napędowców” (na specjalności napędy i płatowce). W ramach kursu badanie napędów lotniczych studenci będą teraz uczyć się technik badania silników tłokowych oraz tworzenia bilansów energetycznych, korzystając z hamowni.
A przy tym będą mogli nie tylko mierzyć różne wielkości związane z działaniem silnika, ale także ingerować w niego, np. dobierając różne śmigła, rodzaj paliwa, ustawienia układu regulacji, układ wylotowy czy dodatki paliwowe. Na stanowisku można badać np. wpływ obciążenia w kontekście zużycia paliwa czy emisji zanieczyszczeń, co w przypadku silników dwusuwowych i prawodawstwa zmierzającego do minimalizacji negatywnego wpływu lotnictwa na otoczenie ma duże znaczenie – podkreśla dr Cholewiński.
Stanowisko może także służyć do prowadzenia badań – nie tylko w kontekście eksploatacyjno-optymalizacyjnym, ale także np. komponowania mieszanek paliwowych, stosowania paliw syntetycznych czy też ograniczania emisji zanieczyszczeń metodami wtórnymi.
Coraz częściej słyszymy o napędach wodorowych i elektrycznych, zapominamy jednak o potencjale drzemiącym w biokomponentach czy też paliwach syntetycznych. Nasza hamownia może służyć testowaniu takich rozwiązań – dodaje badacz. – Możliwości są naprawdę duże. Możemy modyfikować układ wylotowy, zubażać lub wzbogacać mieszankę paliwową, dodawać np. 10 proc. biokomponentu i obserwować, jak taka kombinacja zmian wpływa na moc, temperaturę na cylindrach czy równomierność biegu. Na brak kierunków badawczo-rozwojowych na pewno nie będziemy mogli narzekać.
Hamownia stanęła na razie w kampusie głównym, ale docelowo znajdzie się w planowanym przy ul. Długiej centrum dydaktyki lotniczej.
Lucyna Róg, źródło: PWr