飞行技术 experience

您现在的位置:首页 > 飞行技术 > Power Flow 赋予发动机更大的马力!
热点资讯

News

MORE

Power Flow 赋予发动机更大的马力!

好吧,我承认小时候我喜欢改装汽车。很快地,当我到了可以开车的年龄,我和我的好友开始用二 档赛车电路改装一部老式的福特车,在阿拉斯加的安克拉治和费尔班克斯到处开。后来,我在美国 跑车俱乐部新墨西哥州的比赛中开凯旋TR3B和奥斯汀·希雷3000。我并不是每一次都能赢,但是我 很享受这个过程(直到我意识到它将要花费我多少钱的时候)。

在三年内,我们用各种技巧来提高功率和速度,时不时地更换、打磨、释压和调整排气系统。改装 过的高速汽车内的排气系统运作得非常好,这也是一种比较简单的增大马力的方式。

0511561168c56426102641

将排气系统调整到能适应飞机,理论上讲是比较简单的过程,即便联邦航空局的认证过程可以使任 何过程都变得复杂。维京群岛圣托马斯岛的航空工程师Robin Thomas(罗宾托马斯)是第一个针对 切诺基的层流速度改装问题,和联邦航空局就补充型号认证问题进行对峙的。在90年代中期, Thomas在搬到佛罗里达州代托纳比奇后,提出了Power Flow系统的概念。

1999年,这位工程师将这一想法应用在以150/160马力莱康明O-320推动的飞机上,这是业界最受欢 迎的和持久的引擎之一。这样的飞机包括各种派珀切诺基和赛斯纳天鹰,以及格鲁曼美旅和猎豹。 他后来将研发计划拓展到了180马力莱康明O-360和200马力莱康明IO-360,以及格鲁曼老虎、赛斯 纳红雀和几乎所有1975年制造的穆尼飞机上的发动机。

排气系统的“优化”其实并没有什么特别神奇的,没有很难理解的概念。大多数传统的飞机引擎以 四冲程模式循环:进气、压缩、推动和排气。在这种情况下,只有最后一个冲程是需要关注的。

在一个理想的排气系统中,发动机应当在动力冲程后迅速从每一个气缸中排出几乎所有的废气。遗 憾的是,大多数排气系统都不能有效清除燃烧后的副产品。当发动机在动力冲程后尝试排气时,废 气的排放有四种可能的路线。它们可以按照理想的路径排出管道,也可能回到其他三个气缸里。任 何反压力显然都会适得其反。

大多数标准排气系统都会残留大约20%的废气。这会导致两种结果。第一种,如果在发动机通过进 气冲程启动的时候,废气还留在汽缸里,就只有较少的空间可用于新的燃料混合了。第二种,显然 ,已经燃烧过的气体不会再被点燃,会影响新的气体的充分燃烧,这就会导致动力的损失。

一个优化的排气系统通常使用相似长度的排气管在排气阀产生负压或真空,而不是正压力或反向压 力。这样通过动力冲程,可以有效地吸收每个气缸的排出的废气。Power Flow系统采用集流管把每 个气缸里的废气汇集到4/1的收集器中。每个出气管或集流管的长度被调整到可以行成一个微真空 ,以便可以抽出每个气缸的大部分废气。废气不只是通过排气冲程排出气缸,还可以通过集流管的 负压被抽出去。这使得每个气缸在接下来的进气行程可以接受95%纯燃料/空气混合,就能产生更大 的推力。

为了验证研究的成果,Thomas在加州维萨利亚的Lycon航空发动机公司的一个功率计上对一个改装 成Power Flow的160马力莱康明O-320发动机进行了测试。“我们将发动机开足马力,对比排气冲程 和Power Flow的排气情况,”Thomas说道,“Lycon的功率计显示,在排气冲程情况下,发动机达 到133 马力。而使用Power Flow时达到157马力,多了24马力。”

Thomas在较低飞行高度上优化了第一个Power Flow产品,它适用于通常的天鹰和切诺基。“在使用 定距螺旋桨的发动机上,我们的产品功率增加了每分钟75转,”Howard解释说。几年前,我驾驶一 架切诺基140测试其装备Power Flow前后的性能情况,亲眼看到了巡航速度提高了4节。天鹰172的 飞机用户也提到了类似的飞行结果。

Power Flow的产品正在8种主要机型上接受认证的考验,在过去六年间,已有大约1,900个这样的系 统安装在各种发动机上,最近安装该系统的有180马力和200马力穆尼发动机。大约100个系统正被 使用在碳化180马力穆尼M20A/B/C/D/G机型上。另有40个Power Flow的改装版被安装在注入式200马 力穆尼M20E/J飞机上。

由于我有一架穆尼M20F,对于200马力穆尼排气系统能有多大的优化特别感兴趣。最好的评估推进 剂输送系统优势的方法是做一次精确的优化前后的飞行对比。这正是我与Power Flow公司的总经理 Darren Tillman(达伦?蒂尔曼)在8月的最后一天所做的。我和穆尼的执行管理委员会在佛罗里达 州工作了一段时间,最终在代托纳比奇得到了证实。

在飞行前,Tillman解释说切罗基和天鹰飞行员都是单程飞行的,而穆尼飞行员飞返程。“我们问 穆尼的用户他们如何操控飞机,”Tillman解释道,“然后我们发现很多人选择相当高的巡航高度 。穆尼的机翼似乎在8000英高度发挥最佳性能,在爬升时保持很不错的速度,以至于许多穆尼飞行 员倾向于在任何200海里以上的航线,以9500英尺的巡航高度飞行。

“基于这样的理由,我们把穆尼PFS 2600在11500英尺的发动机性能优化到每分钟2,600 转。”Tillman(蒂尔曼)解释说。“我们相信这也能在许多低海拔产生实实在在的利益,但这个 系统对于高海拔和稀混合气的情况是最有效的。”

为了对这种差异进行定量,我们早晨安装了标准排气系统来飞行Power Flow标准配置安装前的一段 航程,这令我第一次有机会亲自看到Power Flow优化排气系统后的性能改善。

Tillman的性能配置包括了一段时间的从1,000上升到11,500英尺的爬升,在2,500、7,500和11,500 英尺进行巡航检测。我们离开代托纳,在大西洋上空进行爬升检测,把节流阀和螺旋桨对着座舱壁 ,螺旋桨每分钟2,500转,然后记录巡航数字。经过1.5小时的测试,我们降落在代托纳,加满油箱 ,把排气系统取出,更换Power Flow系统,在两小时后重复刚才的测试。尽管已是夏末,天空开始 被云覆盖,但高海拔的气温在第二次测试的时候并没有改变1-2度以上。

对于此次飞行的结论,毫无疑问,推进剂输送系统改善了爬升和巡航性能。具体地说,在1,000到 11,500英尺的长途爬升过程中,我看到整体爬升速度提升了大约每分钟50英尺。我们在平均每分钟 600英尺的情况下爬升这段距离需要17分钟30秒。通过比较发现,两种系统的爬升性能大多在8,000 英尺以上的高度有明显差异,爬升速度差异较大。Power Flow对于推力的改善作用可能在高海拔地 区能够充分体现。

像大多数飞行员一样,我主要是对巡航性能的改善感兴趣。因为很少有飞行员在2,500英尺开足马 力飞行,巡航的结果在两个较高的海拔特别明显。在7,500英尺,我看到指示空速在全速状态达到 每分钟2,700转和2,500转,速度各增加了2-3节。同样重要的是,推进剂输送系统允许燃油流量每 小时减少0.5加仑。我在7,500英尺的最佳巡航速度是157节,标准排气情况下是154节。

经过Tillman的证实,在11,500英尺全速飞行的情况下获得了较大的速度提升,每分钟2,500转,废 气温度达到峰值。标准排气情况下,停留在114节指示空速,而推进剂输送系统可以达到119节。和 爬升性能一样,指示空速看起来也在高海拔和稀混合气的情况下得到最好的体现。在11,500英尺的 高度,我的飞机空速从140节提升到了145节。

根据你所飞行的地区,Power Flow排气系统的一个额外的好处在于冷却引擎温度。在2,500英尺高 度,我的穆尼油箱温度降低了9度,而在7,500英尺,它降低了5度。在使用推进剂输送系统的情况 下,气缸盖温度也平均降低了5度。

必须注意的是,这是一个仅对一架飞机的独立的测试,但它可以体现你所期望的穆尼Chaparral或 Executive的性能提升。如果你驾驶穆尼201,你会看到爬升和巡航性能的明显差异,而且随着海拔 的上升而愈加明显。(事实上,在Power Flow排气系统的帮助下,一些201机型的速度实际可以等到 每小时200英里。)Power Flow的公司旅行飞机是一架1977年的穆尼201,Tillman(蒂尔曼)对这个 飞机的系统有着丰富的经验。

在任何200马力穆尼上安装Power Flow排气系统的价格是4590美元,如果你的飞机使用180马力 M20B/C/D或G,你需要支付4,190美元购买推进剂输送系统优化的排气系统。如果一定想要美观,你 要全新的陶瓷涂层的管道,就要增加200美元。对大多数飞机而言,安装过程都是相对简单的,通 常不超过5小时,因为这几乎就是一个拆除、重装、固定的过程。如果你在代托纳比奇地区,Power Flow的机制可以使这个转换的过程更快。

Thomas和Tillman对于他们的产品非常有信心,他们还为通用航空提供一种很不寻常的服务–退款 保障。“如果你在购买后的60天内对这个系统不满意,”Tillman说,“将产品退还给我们,我们 将以您购买时的价格给您退费。”

关于飞机改装的价格,人们一直都存在着很多疑虑,但最近钻石飞机公司通过选择用Power Flow升 级钻石DA-40XL飞机,从而验证了Power Flow排气系统的性能。

对于穆尼飞机爱好者,这个系统能够很好地在我的1969年的穆尼Executive上运行。它的好处是真 实存在的,毫无疑问,系统完全达到了Robin Thomas和Darren Tillman所提到的性能。(来源:极 飞网)

声明:本号原创,注明出处即可转载。

商务合作、活动报道、投稿请联系:

QQ:2037535620或微信:zythkj

中翼网

点击这里给我发消息