PTE A1 · Артикул PTE-180A1-18KGF

Турбореактивный двигательPTE-180A1

Микро-турбореактивный двигатель, тяга 18 кгс
115 000 об/мин, масса двигателя 1,8 кг
Питание ECU от аккумулятора 3S
Силовая установка БПЛА на высотах до 6000 м
Запуск в воздухе на высоте до 4500 м
Тяговооружённость 10 при удельном расходе 1,73

Оплата с НДС и без НДСДоставка по РоссииДокументация на русском

18кгсТяга

115 000об/минОбороты

1,8кгМасса

111,5×283,9ммØ × L

6000мПотолок

M 0,6макс.Скорость

[01] Описание

Турбореактивный двигатель PTE-180A1 представляет собой микро-ТРД с максимальной тягой 18 кгс для беспилотных летательных аппаратов и испытательных стендов. Двигатель комплектуется блоком агрегатов EPV с электронным блоком управления ECU, топливным насосом и электромагнитными клапанами, а для настройки параметров в полевых условиях в комплект входит графический пульт GSU.

Газовоздушный тракт PTE-180A1 включает воздухозаборник, компрессор, камеру сгорания, турбину и реактивное сопло на одном валу. Турбина получает энергию от продуктов сгорания керосина и через вал вращает компрессор, а оставшаяся энергия газа превращается в тягу при разгоне в сопле. Максимальный режим соответствует 115 000 об/мин и температуре выхлопных газов 830 °C.

На максимальном режиме удельный расход топлива составляет 1,73 кг/(кгс·ч), расход топлива 519 г/мин, расход воздуха 0,335 кг/с. Малый газ задан на 38 000 об/мин, что составляет 33% от максимальных оборотов, тяга на нём 0,6 кгс при расходе 69,9 г/мин. Эти цифры служат исходными данными для выбора объёма топливного бака и расчёта продолжительности полёта.

PTE-180A1 относится к серии A1: насос и клапаны собраны в блоке EPV. По тяге это 4-я из 11 моделей в списке моделей серий A1 и A2, ближайшие модели: PTE-100A1 (10 кгс) и PTE-300A2 (30 кгс). Монтаж, топливная система и первый запуск разобраны в инструкции по монтажу и первому запуску.

Читать описание полностьюСвернуть

Масса двигателя 1,8 кг при тяге 18 кгс даёт тяговооружённость 10. Система управления весит 300 г. Диаметр корпуса 111,5 мм, длина со стартером 283,9 мм, центр масс удалён от торца стартера на 154 мм. Моменты инерции 1119, 1119 и 88 кг·мм² по осям X, Y и Z приведены для расчёта динамики аппарата.

Высотные возможности PTE-180A1 рассчитаны на полёт до 6000 м при числе Маха до 0,6. Запуск возможен на высоте до 4500 м, поэтому двигатель допускает повторный запуск в воздухе в пределах этой высоты после самопроизвольного выключения. Минимальные обороты малого газа при наборе высоты повышаются по зависимости, заданной в руководстве.

Топливо для PTE-180A1 готовят из авиакеросина RP-3 и турбинного масла Mobil Jet Oil II в соотношении 20:1 по объёму: масло в смеси смазывает подшипники, и отдельный масляный контур на борту не нужен. Смесь и внутренняя полость бака должны быть чистыми. При низкой температуре воздуха в керосин добавляют 0,10-0,15% противообледенительной присадки.

Процедура запуска автоматическая и занимает 55 с: электростартер, розжиг через клапан с воспламенителем, прогрев, выход на малый газ. Разгон до максимального режима занимает 15 с, сброс оборотов 17 с. ECU регулирует подачу топливного насоса и держит заданные обороты при изменении внешних условий, а при превышении предельной температуры уменьшает подачу топлива.

Связь с бортовым оборудованием идёт через разъём DB15. Полётный контроллер подключается по RS232 с опцией RS422 или по TTL, приёмник ДУ передаёт положение газа сигналом PWM, компьютер подключается через модуль USB-RS232. При работе от ДУ ECU выключает двигатель через 3 с после потери сигнала, если эта защита включена, и может перезапустить его после срыва пламени.

Устойчивость к неравномерности потока на входе DC90 равна 0,5, поэтому выход воздухозаборника летательного аппарата подводят к входу двигателя с зазором меньше 10 мм. Двигатель работает при температуре окружающей среды от -40 до +50 °C. Электропитание ECU берётся от аккумулятора 3S Li-Po или LiFePO4, потребляемая мощность на максимальном режиме 0,022 кВт.

Тяга 18 кгс позволяет применять PTE-180A1 на самолётных БПЛА с управлением от автопилота и на стендах, где программа испытательного стенда получает данные ECU в реальном времени по RS232. Работа на максимальном режиме ограничена 0,5 ч непрерывно и 1,5 ч суммарно, а основную часть полёта выполняют на частичной тяге.

Общий ресурс составляет 60 ч, до первого капитального ремонта 25 ч или 50 запусков, после каждого из двух допустимых ремонтов 15-25 ч. Двигатель крепится двумя полукруглыми хомутами, топливный штуцер находится сверху в положении 12 часов.

[02] Технические характеристики

Характеристики PTE-180A1

Все параметры по руководству производителя. Расчётные условия: H = 0 км, M = 0, 288,15 K (15 °C), 101 325 Па.

Общие сведения

Производитель: PTE
Название модели: PTE-180A1
Страна производителя: Китай
Тип двигателя: микро-турбореактивный, одновальный
Тип компрессора: центробежный, одноступенчатый
Тип турбины: осевая, одноступенчатая

Тяга и расход

Максимальная тяга: 18 кгс
Частота вращения на максимальном режиме: 115 000 об/мин
Удельный расход топлива на максимальном режиме: 1,73 кг/(кгс·ч)
Расход топлива на максимальном режиме: 519 г/мин
Расход воздуха на максимальном режиме: 0,335 кг/с
Температура выхлопных газов на максимальном режиме: 830 °C
Тяговооружённость двигателя: 10,00

Малый газ

Частота вращения на малом газе: 38 000 об/мин (33% от максимальной)
Тяга на малом газе: 0,6 кгс
Расход топлива на малом газе: 69,9 г/мин

Масса и габариты

Масса двигателя: 1,8 кг
Масса системы управления: 300 г
Габариты (диаметр x длина со стартером): 111,5x283,9 мм
Моменты инерции относительно центра масс (Ix, Iy, Iz): 1119, 1119, 88 кг·мм²
Расстояние от торца стартера до центра масс: 154 мм

Условия эксплуатации

Расчётные условия: H = 0 км, M = 0, 288,15 K (15 °C), 101 325 Па
Максимальная высота полёта: 6000 м
Максимальное число Маха полёта: 0,60
Максимальная высота запуска: 4500 м
Температура окружающей среды при работе: от -40 до +50 °C
Устойчивость к неравномерности потока на входе (DC90): 0,50

Запуск и режимы

Способ запуска: электростартер, запуск на керосине
Время запуска: 55 с
Время разгона: 15 с
Время сброса оборотов: 17 с
Время работы на максимальном режиме: 0,5 ч непрерывно, 1,5 ч суммарно

Ресурс

Общий ресурс: 60 ч
Ресурс до первого капитального ремонта: 25 ч или 50 запусков
Количество капитальных ремонтов: 2
Ресурс после капитального ремонта: 15-25 ч

Топливо и смазка

Топливо: авиакеросин RP-3
Смазка: масло Mobil Jet Oil II в топливе, 20:1 по объёму
Противообледенительная присадка: монометиловый эфир этиленгликоля, 0,10-0,15% по объёму

Электропитание

Потребляемая мощность на максимальном режиме: 0,022 кВт
Аккумулятор питания: 3S Li-Po или LiFePO4

Управление

Блок управления: EPV: ECU, топливный насос, электромагнитные клапаны
Пульт настройки: GSU, графический
Интерфейс связи ECU: RS232, RS422
Способы управления: пульт GSU (TTL), ПК (USB-RS232), автопилот (RS232, TTL), аппаратура ДУ (PWM)
Разъём ECU: DB15, вилка
Скорость обмена ECU-GSU: 19200 бод, 8N1
Выход питания для пульта GSU: 6,8 В
Отключение при потере сигнала ДУ: через 3 с, отключаемое
Перезапуск после срыва пламени: есть, отключаемый

Установка и безопасность

Крепление: два полукруглых хомута
Расположение топливного штуцера: сверху, положение 12 часов
Зазор между воздухозаборником и входом двигателя: менее 10 мм
Опасная зона при работе: 3 м перед воздухозаборником, 15 м сбоку, 30 м за соплом
Огнетушитель для испытаний: углекислотный
Вибростойкость транспортной упаковки: 20-33 Гц с постоянной амплитудой, 33-500 Гц с постоянным ускорением

[03] Графики

Высотно-скоростные и дроссельные характеристики

Зависимость тяги, расхода топлива, расхода воздуха и температуры газов от высоты, скорости, режима и температуры воздуха.

07Высотно-скоростная характеристика - тяга

08Высотно-скоростная характеристика - удельный расход топлива

09Высотно-скоростная характеристика - расход топлива

10Высотно-скоростная характеристика - расход воздуха

11Наземная дроссельная характеристика - тяга и удельный расход топлива

12Наземная дроссельная характеристика - расход воздуха и температура выхлопных газов

13Наземная температурная характеристика - тяга

14Наземная температурная характеристика - удельный расход топлива

15Минимальные обороты малого газа Nidle в зависимости от высоты полёта

16Область применения по высоте и скорости полёта

[04] Габариты и монтаж

Габариты и установка

Диаметр 111,5 мм, длина со стартером 283,9 мм. Два полукруглых хомута, топливный штуцер сверху, положение 12 часов. Центр масс в 154 мм от торца стартера.

04Двигатель с установленным воздухозаборником

[05] Подключение

Схемы подключения

пульт GSU (TTL), ПК (USB-RS232), автопилот (RS232, TTL), аппаратура ДУ (PWM). Разъём DB15, вилка, скорость обмена с пультом 19200 бод, 8N1.

18Схема установки EPV и подключения топливной магистрали

19Разъём DB15 блока ECU - нумерация контактов

22Подключение к аппаратуре радиоуправления

Распиновка DB15

Распиновка разъёма DB15 блока ECU
Контакт	Назначение
1	GND
2	Выход данных двигателя, уровень TTL - для пульта GSU
3	Вход данных двигателя, уровень TTL - для пульта GSU
4	Вход сигнала PWM от приёмника ДУ - управление с пульта ДУ
5	Выход данных ECU на полётный контроллер, уровень RS232 - связь с полётным контроллером
6	Не подключён
7	Не подключён
8	Не подключён
9	Не подключён
10	Питание ECU 6.8 В - питание пульта GSU
11	Не подключён
12	Выход данных полётного контроллера на ECU, уровень RS232 - связь с полётным контроллером
13	Не подключён
14	Не подключён
15	Не подключён

Общая инструкция по подключению

[06] Параметры ECU

Заводские параметры ECU

Значения по умолчанию, диапазоны и назначение параметров, которые меняются с пульта GSU или в программе для ПК.

Параметры запуска · 13

Заводские параметры ECU
Параметр	По умолчанию	Диапазон	Назначение
Начальное напряжение насоса	0.7	0 - предельное напряжение; шаг: 0.1-0.2	Минимальное напряжение насоса при запуске: установите значение, при котором насос начинает вращаться, плюс около 0.2.
Обороты розжига	4500	1000-5000; шаг: 100-1000	Обороты двигателя в момент розжига.
Обороты прогрева	7000	1000-5000; шаг: 100-1000	Обороты прогрева двигателя после успешного розжига.
Коэффициент стабилизации стартера	8	0-100; шаг: 1	Задаёт ускорение стартера при запуске: чем больше значение, тем медленнее разгон.
Обороты отключения стартера	22000	8000-20000; шаг: 500-1000	Обороты, при которых стартер отключается в процессе запуска.
Усилие выброса муфты	90	0-1000; шаг: 10	Усилие выброса (расцепления) муфты стартера: чем больше значение, тем сильнее; слишком большое значение сокращает ресурс муфты.
Коэф. заполнения клапана розжига	20	0-100; шаг: 2	Коэффициент заполнения клапана розжига при розжиге.
Коэф. заполнения основного клапана	18	0-100; шаг: 2	Коэффициент заполнения основной магистрали при прогреве.
Тайм-аут запуска	80	0-500; шаг: 10	Максимальное время запуска; при его превышении двигатель автоматически останавливается.
Прогрев при разгоне	8	0-500; шаг: 1	Время прогрева двигателя после подтверждения успешного розжига.
Темп запуска	2.5	0-100.0; шаг: 0.1	Темп подачи топлива при разгоне после завершения прогрева.
Напряжение воспламенителя	6.5	0-20; шаг: 1	Рабочее напряжение воспламенителя.
Прогрев воспламенителя	5	0-100; шаг: 1	Время прогрева.

Рабочие параметры · 10

Заводские параметры ECU
Параметр	По умолчанию	Диапазон	Назначение
Обороты малого газа	38000	0-1000000; шаг: 1000	Минимальные обороты после выхода двигателя на рабочий режим.
Максимальные обороты	115000	0-1000000; шаг: 1000	Максимальные обороты двигателя на рабочем режиме.
Обороты останова	25000	0-1000000; шаг: 1000	При снижении оборотов ниже этого значения на рабочем режиме двигатель автоматически останавливается.
Обороты охлаждения	4000	0-1000000; шаг: 100	Обороты прокрутки для охлаждения.
Максимальная температура	830	0-1000; шаг: 10	Предельная температура на рабочем режиме и при запуске. При превышении насос уменьшает подачу топлива.
Кривая разгона	60	0-1000; шаг: 10	Темп разгона на рабочем режиме.
Кривая сброса оборотов	60	0-1000; шаг: 10	Темп сброса оборотов на рабочем режиме.
Предельное напряжение насоса	12	0-100; шаг: 1	Максимальное напряжение питания насоса. При слишком низком значении двигатель не выйдет на максимальный режим; превышать максимально допустимое напряжение насоса нельзя.
Порог низкого напряжения	10	0-100; шаг: 1	Если напряжение аккумулятора без нагрузки меньше или равно этому значению, запуск блокируется.
Чувствительность насоса	50	0-1000; шаг: 10	Скорость реакции двигателя при разгоне и сбросе оборотов.

Тестирование · 5

Заводские параметры ECU
Параметр	Диапазон	Назначение
Тест насоса	0-100; шаг: 1	Ручное управление топливным насосом.
Тест стартера	0-100; шаг: 1	Ручное управление стартером.
Тест основного клапана	0-100; шаг: 1	Ручная проверка клапана основной топливной магистрали; ползунок задаёт коэффициент заполнения.
Тест клапана розжига	0-100; шаг: 1	Ручная проверка клапана магистрали розжига; ползунок задаёт коэффициент заполнения.
Тест воспламенителя	0-100; шаг: 1	Включение воспламенителя напряжением, заданным в параметрах запуска.

Параметры ДУ · 5

Заводские параметры ECU
Параметр	Диапазон	Назначение
Мин. газ ДУ	0-2400; шаг: 1	Стик газа вниз, триммер вниз - нажать «Записать».
Газ МГ ДУ	0-2400; шаг: 1	Стик газа вниз, триммер вверх - нажать «Записать».
Макс. газ ДУ	0-2400; шаг: 1	Стик газа вверх, триммер вверх - нажать «Записать».
Защита при потере сигнала	Вкл. / выкл.	Если включено - через 3 с после потери сигнала газа двигатель будет выключен; если выключено - двигатель продолжит работу на малом газе.
Перезапуск после срыва пламени	Вкл. / выкл.	Выполнять ли перезапуск при самопроизвольном выключении двигателя на рабочем режиме.

[07] Пульт GSU и ПК

Экраны настройки

28Программа настройки для ПК - главное окно

[08] Безопасность

Зоны безопасности

3 мПеред воздухозаборником (зона разрежения)

15 мСбоку от двигателя (зона разлёта осколков)

30 мЗа соплом (разлёт осколков, горячие газы)

3 мБезопасная зона (сбоку-спереди)

Не запускать двигатель в закрытых помещениях
Зазор между выходом воздухозаборника ЛА и входом двигателя - менее 10 мм (более 20 мм недопустимо)
Топливный штуцер расположен сверху (положение «12 часов»)
Не запускать при попутном ветре более 4 баллов
Не хранить неработающий двигатель вертикально более 24 ч
Огнетушитель при испытаниях: углекислотный (co₂).

17Зоны безопасности при работе двигателя

[09] Комплект поставки

Комплект поставки

01Двигатель с хомутами, 1 шт.
02Блок EPV (ECU, топливный насос, электромагнитные клапаны), 1 шт.
03Пульт настройки GSU, 1 шт.
04Руководство пользователя, 1 шт.
05Топливный шланг, 1 шт.

Заказчик дополнительно готовит аккумулятор 3S, 4S или 6S, топливный бак и противопузырьковый бак; для моделей A2, работающих выше 5000 м, собирается система наддува бака отбором воздуха.