Поршневые Двигатели (Piston Engines) устанавливаются на большинстве маленьких самолетов частной авиации.

Турбовинтовые Двигатели (Turboprop Engines) используют энергию турбины для вращения воздушного винта. Они малошумны и очень экономичны. Их недостаток - ограничение по максимальной скорости полета (до 640 км/ч). Поэтому ими оснащают транспортные самолеты ближне и среднемагистральной авиации.

Турбореактивные Двигатели (Turbojet Engines) появились на заре реактивной авиации. Воздух попадает в воздухозаборник и сжимается несколькими последовательно установленными компрессорами (колеса с титановыми лопатками, насаженные на общий вал). После этого поток сжатого и ускоренного воздуха оказывается в камере сгорания, где смеживается с топливом и возгорается. Реактивная струя вращает турбину, которая приводит в действие всасывающие компрессоры и выбрасывается наружу через реактивное сопло. Эта струя и создает тягу двигателя. На выходе из сопла в струю может дополнительно впрыскиваться топливо, что вызывает еще одно возгорание с выделением энергии и называется “форсаж”. Эти двигатели очень мощны, но чудовищно неэкономичны и громогласны. (Самолет Ту-104 в свое время мог запросто звуком высадить окна в строениях по курсу взлета).

Турбовентиляторные Двигатели (Turbofan Engines) это модификация турбореактивных (В России их принято обозначать ТРДД - турбореактивный двигатель двухконтурный). Компрессоры в них уже двух типов. Передние “колеса” на входе в двигатель имеют длинные лопатки (КНД - компрессор низкого давления). КНД отправляет воздух в обход камеры сгорания сразу на выход из двигателя - по внешнему контуру (отсюда и название), создавая тягу подобно турбовинтовому двигателю, просто ускоренным и сжатым воздухом. Но чтобы этот компрессор крутить, второй его собрат установлен чуть дальше и диаметр у него значительно меньше (КВД - компрессор высокого давления). Он отбирает у первого часть воздушного потока (меньшую) и действует подобно турбореактивному двигателю - отправляет ее в камеру сгорания со всеми вытекающими последствиями. На сегодняшний день это наиболее эффективный тип двигателей. Они более мощны, экономичны и меньше шумят, чем турбореактивные. Turbofan легко узнать по характерным очертаниям. Висит под крылом Боинга этакая здоровенная бочка, а сзади из нее торчит вторая - поменьше, но длиннее.

Основные принципы работы поршневых двигателей напоминают автомобиль. Это двигатели одной природы и оба потребляют бензин. Отличают авиационный поршневой двигатель от автомобильного три основные вещи: Большинство авиационных двигателей имеют воздушное охлаждение (за исключением рядных двигателей времен Второй Мировой Войны). Это избавляет от веса радиатора и охлаждающей жидкости, к тому же более безопасно. Отказ или неисправность охлаждающей системы быстро приводит к полному отказу двигателя. Авиационные двигатели имеют двойную систему зажигания с энергией искры вырабатываемой двумя агрегатами под названием “магнето” (Magneto). Это совершенно независимые от аккумулятора устройства. Каждый цилиндр имеет две свечи. Отказ одного магнето или неисправность одной свечи оставляют двигатель работоспособным. Так как самолет во время полета находится на разных высотах, в условиях разного атмосферного давления, его двигатель имеет ручное управление составом горючей смеси (Mixture Control). Пилот использует специальный рычаг, чтобы устанавливать правильный состав смеси при наборе высоты и снижении. Большинство поршневых двигателей имеют карбюратор или систему впрыска топлива (fuel injection system) - “инжектор”, как современный автомобиль. Аналогично автомобильным, двигатель самолета четырехтактный. Карбюраторный двигатель имеет соотношение горючей смеси 15:1 (воздух к топливу) и на земле настроен на “богатую смесь” (красная ручка - Mixture Control на приборной доске перед запуском должна быть поставлена в крайнее верхнее положение). Управляется сочетанием клавиш “Ctrl+Shift+F3” (больше) и “Ctrl+Shift+F2” (меньше). С набором высоты атмосферное давление будет падать. Если не прибрать подачу топлива в карбюратор вы “зальете” двигатель. Это чревато падением оборотов, перерасходом топлива и переохлаждением двигателя. У вас есть прибор “Exhaust Gas Temperature (EGT) Gauge” - температура газа на выходе двигателя (проведите курсором по доске, пока не отыщите его - будут “всплывать” подсказки). Он и поможет правильно регулировать смесь (подробно рассмотрим это на летной подготовке в упражнении “запуск и опробование двигателя”). При снижении нужно также следить за смесью, иначе вы рискуете получить “бедную” смесь и перегреть двигатель. Что, свою очередь приведет к выходу из строя свечей и прочим неприятностям вплоть до отказа двигателя.

Обледенение карбюратора может случиться при температуре окружающего воздуха от -7 до +21 C, наличии густой облачности и повышенной влажности. Это т.н. “условия обледенения”. При переводе режима двигателя или работе на малых оборотах, особенно при снижении горючая смесь может конденсироваться и замерзать прямо в полостях карбюратора. Это неприятная ситуация, которая может иметь грустные последствия. К тому же, необходим опыт полетов, чтобы ее обнаружить. Во-первых, сохраняйте повышенное внимание если видите “условия обледенения”. Термометр у вас в кабине есть (если кликнуть в него мышью он переключается между системой градусов Цельсия и градусов по Фаренгейту). Визуально оценивайте облачность. От пяти баллов, можно начинать беспокоиться. (Ноль баллов - ни одного облачка, 10 баллов - все небо затянуто тучами - Overcast). Просматривайте информацию ATIS о погоде, которая пробегает строкой по экрану, когда вы правильно настраиваете УКВ-частоту данного аэродрома. Во-вторых часто проверяйте группу ПКРД (приборы контроля работы двигателя), там могут появиться косвенные признаки надвигающейся беды. Первый признак - падение давления на входе в цилиндры или “Наддув” на русском самолете ЯК-18Т (Manifold Pressure на американской Цессне). Второй - изменение шума двигателя на более резкий с металлическим оттенком. Ваш двигатель оборудован обогревом воздуха на входе в двигатель. Найдите маленькую кнопку обогрева карбюратора (Carburetor Heat). Она серого цвета. Рядом сней зеленый индикатор-лампочка. Если индикатор горит, значит обогрев включен. Казалось бы, включить обогрев с самого начала, и не морочить голову. Нельзя. Обогрев отбирает мощность двигателя. На взлете вам важна каждая лошадиная сила, а в горизонтальном полете вы существенно повысите расход топлива с включенным обогревом. Топливо стоит денег, а на предельно больших расстояниях и жизни. Мы летать будем над Сибирью, так что будте внимательны. Если грохнетесь в тайгу или болота, спасатели с базы приедут не скоро. Включите обогрев сразу при появлении признаков обледения. Наблюдайте приборы. Сначала упадет давление по прибору “Manifold Pressure”. Если льда в карбюраторе нет, оно так и останется ниже нормального, пока включен обогрев. Ну что же, вы убедились что льда нет - очень хорошо. Будем считать это профилактической мерой, выключайте обогрев. Если лед есть, давление начнет расти после первого падения. Во время таяния льда звук двигателя будет меняться. Когда вы выключите обогрев, давление поднимется выше уровня, который был до его включения. Звук двигателя станет ровным, урчащим. Обогрев можно использовать как предупредительную меру, если вы наблюдаете условия обледения и собираетесь снижаться на малом газе. (Например, - летите выше слоя облаков в температурном диапазоне от -7 до +21 и готовитесь к посадке). Не забудте выключить обогрев, когда пробъете облака и подойдете к аэродрому. Вдруг заход будет неудачным, и придется уходить на второй круг, тогда вам потребуется полная мощность движка. Самолеты с мощностью двигателя больше 200 лс оборудованы инжектором (Fuel Injection System). В симуляторе Microsoft это Extra 300S - спортивный самолет-акробат. Состав смеси по-прежнему регулируется с помощью Mixture Control, но обледенение карбюратора уже не случится (его просто нет). Двигатели с инжектором мощнее, приемистее и лучше запускаются на морозе. Правда они дороже карбюраторных, хуже запускаются в горячем состоянии и труднее повторно запускаются в полете в случае отказа.

Воздушный винт поршневого самолета может быть фиксированным и винтом изменяемого шага - ВИШ. Винт изменяемого шага еще называют винтом постоянной скорости (Constant speed propeller). Такой установлен на Цессне. Эта конструкция винта позволяет поддерживать постоянными выбранные обороты, благодаря тому, что специальное устройство регулирует угол установки лопастей. На Цессне (и на русском Яке) вы управляете оборотами двигателя с помощью перевода винта с малого шага на большой и обратно (рычаг с синей рукояткой - Propeller Advance). Эффект наблюдаете по указателю оборотов - RPM. Рычаг управления двигателем (черная рукоятка) контролирует наддув (Manifold Pressure). Оба органа управления вместе управляют Силой Тяги. Действует железное правило, как нужно управлять двигателем: Для того, чтобы увеличить тягу сначала увеличьте обороты шагом винта (переводом его на малый - синяя ручка вверх, или “Ctrl+F3”), затем увеличьте наддув рычагом управления двигателем - throttle (“F3” или F-16TQS-вперед). Для того, чтобы уменьшить тягу сначала уберите наддув (черная ручка вниз), затем затяжелите винт (перевести синюю ручку вниз). Для того, чтобы это раз и навсегда запомнить представьте себе следующую модель: Трамвайный путь-одноколейка. Впереди - тупик под названием “взлетный режим”. Позади - тупик с названием “малый газ”. Между ними расположено две станции по-порядку от малого газа - “крейсерский режим” и “номинальный режим”. По этому пути ходят два трамвая вперед-назад. Обогнать друг друга на одноколейке у них возможности нет. Тот трамвай, что впереди (ближе к взлетному режиму) - синего цвета (винт), а тот, что позади - черный (РУД). Теперь проанализируйте поведение трамваев, если им нужно на каждой станции быть вместе. В сторону большего режима сначала отправляется синий “винт”, а уж следом черный “наддув”. Назад, к уменьшению режима - обратный порядок.