PTE A2 · Артикул PTE-450A2-45KGF

Турбореактивный двигательPTE-450A2

Микро-турбореактивный двигатель, тяга 45 кгс
82 000 об/мин, масса двигателя 3,88 кг
Питание от аккумулятора 3S, до 300 Вт
Самолётные БПЛА с маршрутом выше 5000 м
Полёт до 8000 м с наддувом бака
Тяговооружённость 11,6 и отбор воздуха на наддув

Оплата с НДС и без НДСДоставка по РоссииДокументация на русском

45кгсТяга

82 000об/минОбороты

3,88кгМасса

148×350ммØ × L

8000мПотолок

M 0,8макс.Скорость

[01] Описание

Турбореактивный двигатель PTE-450A2 является микро-турбореактивным двигателем с максимальной тягой 45 кгс для силовых установок беспилотных летательных аппаратов. В систему управления входят электронный блок управления ECU, графический пульт настройки GSU и встроенный топливный насос EGP-40. Двигатель поддерживает наддув топливного бака воздухом, отбираемым от двигателя.

Схема двигателя одновальная: воздухозаборник, компрессор, камера сгорания, турбина и реактивное сопло. На максимальном режиме ротор вращается с частотой 82 000 об/мин, температура выхлопных газов составляет 830 °C, через тракт проходит 0,8 кг/с воздуха. Удельный расход топлива 1,4 кг/(кгс·ч) при тяге 45 кгс соответствует расходу 1050 г/мин.

Масса двигателя составляет 3,88 кг, система управления весит 790 г, тяговооружённость по массе двигателя равна 11,6. Диаметр корпуса 148 мм, длина со стартером 350 мм, центр масс расположен в 180 мм от торца стартера. Моменты инерции 5526, 5526 и 551 кг·мм² нужны для расчёта нагрузок на узлы крепления при манёврах.

PTE-450A2 относится к серии A2: насос EGP-40 встроен в двигатель, ECU отдельным блоком. По тяге это 6-я из 11 моделей в линейке микро-ТРД PTE, ближайшие модели: PTE-300A2 (30 кгс) и PTE-650A2 (65 кгс). Монтаж, топливная система и первый запуск разобраны в пошаговом руководстве по установке.

Читать описание полностьюСвернуть

Отбор воздуха от двигателя для наддува бака становится обязательным при полёте выше 5000 м. Давление за редукционным клапаном поддерживается на уровне 0,3 атм избыточного, температура отбираемого воздуха на максимальном режиме доходит до 170 °C, расход составляет 0-1,5 л/мин. Однослойный мягкий бак дополняют обратным клапаном, для двухслойного он не обязателен. Систему наддува пользователь собирает самостоятельно.

С наддувом бака PTE-450A2 используется до высоты полёта 8000 м при числе Маха до 0,8. Запуск возможен на высоте до 4500 м и занимает 55 с. Разгон с малого газа до максимального режима и сброс оборотов выполняются не дольше 20 с. В процессе запуска допускается кратковременный заброс температуры на 5-10 с, который исчезает после выхода на малый газ.

Малый газ соответствует 30 000 об/мин, или 37% от максимальных оборотов: тяга 2,6 кгс, расход топлива 206,3 г/мин. Топливом служит авиакеросин RP-3 с турбинным маслом Mobil Jet Oil II в пропорции 20:1 по объёму. На схеме топливной системы между баком и насосом показано противопузырьковое устройство, которое исключает попадание воздуха к насосу.

Электросистема рассчитана на литиевый аккумулятор 3S номиналом 12 В с диапазоном 11,1-12,6 В. Пусковой ток достигает около 30 А на протяжении примерно 20 с, максимальная мощность системы не превышает 300 Вт, силовой кабель рекомендован сечением 14 AWG и длиной до 2,5 м.

Управление подключается через разъём DB15 блока ECU. Полётный контроллер работает по RS232 с опцией RS422 или по TTL, аппаратура ДУ передаёт газ сигналом PWM, компьютер подключается через модуль USB-RS232. В режиме ДУ предусмотрены отключение двигателя через 3 с после потери сигнала и перезапуск после срыва пламени, обе функции включаются в меню.

Двигатель допускает работу при температуре окружающей среды от -40 до +50 °C. Устойчивость к неравномерности потока на входе DC90 составляет 0,5, зазор между воздухозаборником летательного аппарата и входом двигателя выдерживают меньше 10 мм. Для длительного хранения нужен склад с влажностью не выше 70% и температурой от +5 до +35 °C, срок хранения в упаковке 2 года.

Тяга 45 кгс и допуск к полёту на 8000 м с наддувом бака открывают применение на самолётных БПЛА, маршрут которых проходит выше 5000 м. Ниже этой высоты наддув не требуется, и топливную систему можно собрать без отбора воздуха. Работа на максимальном режиме ограничена 0,5 ч непрерывно и 1,5 ч суммарно.

Общий ресурс PTE-450A2 составляет 60 ч, до первого капитального ремонта 25 ч или 50 запусков, допускается два ремонта с последующим ресурсом 15-25 ч. Двигатель фиксируется двумя полукруглыми хомутами, топливный штуцер расположен сверху в положении 12 часов.

[02] Технические характеристики

Характеристики PTE-450A2

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-450A2
Страна производителя: Китай
Тип двигателя: микро-турбореактивный, одновальный
Тип компрессора: центробежный, одноступенчатый
Тип турбины: осевая, одноступенчатая

Тяга и расход

Максимальная тяга: 45 кгс
Частота вращения на максимальном режиме: 82 000 об/мин
Удельный расход топлива на максимальном режиме: 1,40 кг/(кгс·ч)
Расход топлива на максимальном режиме: 1050 г/мин
Расход воздуха на максимальном режиме: 0,80 кг/с
Температура выхлопных газов на максимальном режиме: 830 °C
Тяговооружённость двигателя: 11,60

Малый газ

Частота вращения на малом газе: 30 000 об/мин (37% от максимальной)
Тяга на малом газе: 2,6 кгс
Расход топлива на малом газе: 206,3 г/мин

Масса и габариты

Масса двигателя: 3,88 кг
Масса системы управления: 790 г
Габариты (диаметр x длина со стартером): 148x350 мм
Моменты инерции относительно центра масс (Ix, Iy, Iz): 5526, 5526, 551 кг·мм²
Расстояние от торца стартера до центра масс: 180 мм

Условия эксплуатации

Расчётные условия: H = 0 км, M = 0, 288,15 K (15 °C), 101 325 Па
Максимальная высота полёта: 8000 м
Максимальное число Маха полёта: 0,80
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: не более 20 с
Время сброса оборотов: не более 20 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: 0,040 кВт
Аккумулятор питания: 3S Li-Po или LiFePO4, номинал 12 В, диапазон 11,1-12,6 В
Максимальный пусковой ток: около 30 А в течение около 20 с
Максимальная потребляемая мощность системы: не более 300 Вт
Рекомендуемый кабель питания: 14 AWG, длина не более 2,5 м

Управление

Блок управления: ECU, отдельный блок
Топливный насос: EGP-40, встроенный
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

Наддув топливного бака

Наддув топливного бака: отбором воздуха от двигателя
Давление отбора воздуха: 0,3 атм избыточного за редукционным клапаном
Максимальная температура отбираемого воздуха: 170 °C
Расход отбираемого воздуха: 0-1,5 л/мин
Высота, с которой нужен наддув бака: обязателен выше 5000 м
Рекомендуемая трубка наддува: PTFE 4x2,5 мм
Рекомендуемый редукционный клапан: давление сброса 0,035 МПа, Drukon GmbH
Рекомендуемый обратный клапан: рабочее давление от -1 до 10 МПа, FESTO

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

Прочее

Допустимый заброс температуры при запуске: 5-10 с
Условия хранения: влажность не выше 70%, температура от +5 до +35 °C
Срок хранения в упаковке: 2 года

[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 148 мм, длина со стартером 350 мм. Два полукруглых хомута, топливный штуцер сверху, положение 12 часов. Центр масс в 180 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 ECU, топливной магистрали и наддува бака

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	GND
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	1.0	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	2500	1000-5000; шаг: 100-1000	Обороты двигателя в момент розжига.
Обороты прогрева	4500	1000-5000; шаг: 100-1000	Обороты прогрева двигателя после успешного розжига.
Коэффициент стабилизации стартера	5	0-100; шаг: 1	Задаёт ускорение стартера при запуске: чем больше значение, тем медленнее разгон.
Обороты отключения стартера	18000	8000-20000; шаг: 500-1000	Обороты, при которых стартер отключается в процессе запуска.
Усилие выброса муфты	70	0-1000; шаг: 10	Усилие выброса (расцепления) муфты стартера: чем больше значение, тем сильнее; слишком большое значение сокращает ресурс муфты.
Коэф. заполнения клапана розжига	100	0-100; шаг: 2	Коэффициент заполнения клапана розжига при розжиге.
Коэф. заполнения основного клапана	5	0-100; шаг: 2	Коэффициент заполнения основной магистрали при прогреве.
Тайм-аут запуска	200	0-500; шаг: 10	Максимальное время запуска; при его превышении двигатель автоматически останавливается.
Прогрев при разгоне	4	0-500; шаг: 1	Время прогрева двигателя после подтверждения успешного розжига.
Темп запуска	1.0	0-100.0; шаг: 0.1	Темп подачи топлива при разгоне после завершения прогрева.
Напряжение воспламенителя	12.0	0-20; шаг: 1	Рабочее напряжение воспламенителя.
Прогрев воспламенителя	10	0-100; шаг: 1	Время прогрева.

Рабочие параметры · 11

Заводские параметры ECU
Параметр	По умолчанию	Диапазон	Назначение
Обороты малого газа	30000	0-1000000; шаг: 1000	Минимальные обороты после выхода двигателя на рабочий режим.
Максимальные обороты	82000	0-1000000; шаг: 1000	Максимальные обороты двигателя на рабочем режиме.
Обороты останова	11000	0-1000000; шаг: 1000	При снижении оборотов ниже этого значения на рабочем режиме двигатель автоматически останавливается.
Обороты охлаждения	3000	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	25	0-1000; шаг: 10	Темп разгона на рабочем режиме.
Кривая сброса оборотов	30	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	150	0-1000; шаг: 10	Скорость реакции двигателя при разгоне и сбросе оборотов.
Калибровка расхода топлива	52500	0-100000; шаг: 1	Калибровка показаний расходомера на пульте GSU.

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
Особое внимание: на высотах полёта более 5000 м наддув топливного бака летательного аппарата воздухом, отбираемым от двигателя, обязателен.
Огнетушитель при испытаниях: углекислотный (co₂).

17Зоны безопасности при работе двигателя

[09] Комплект поставки

Комплект поставки

01Двигатель с хомутами, 1 шт.
02Блок управления ECU, 1 шт.
03Пульт настройки GSU, 1 шт.
04Комплект кабелей ECU, 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.