PTE A1 · Артикул PTE-80A1-8KGF

Турбореактивный двигательPTE-80A1

Микро-турбореактивный двигатель, тяга 8 кгс
160 000 об/мин, масса двигателя 850 г
Питание ECU от аккумулятора 3S
Силовая установка самолётного БПЛА с автопилотом
Реактивные модели с управлением от пульта ДУ
Корпус Ø84 мм при тяговооружённости 9,4

Оплата с НДС и без НДСДоставка по РоссииДокументация на русском

8кгсТяга

160 000об/минОбороты

0,85кгМасса

84×213ммØ × L

5000мПотолок

M 0,5макс.Скорость

[01] Описание

Турбореактивный двигатель PTE-80A1 относится к классу микро-ТРД с максимальной тягой 8 кгс и служит силовой установкой для беспилотных летательных аппаратов, реактивных моделей и стендовых испытаний. В комплект входит блок EPV, объединяющий электронный блок управления ECU, топливный насос и электромагнитные клапаны, а также графический пульт настройки GSU для работы в поле.

Конструкция одновальная: воздухозаборник, компрессор, камера сгорания, турбина и реактивное сопло. Воздух после компрессора смешивается с керосином и сгорает, горячие газы раскручивают турбину, которая через вал приводит компрессор, и выходят через сопло, формируя реактивную тягу. Ротор на максимальном режиме вращается с частотой 160 000 об/мин, температура выхлопных газов при этом составляет 830 °C.

При тяге 8 кгс собственная масса двигателя равна 850 г, отсюда тяговооружённость 9,4. Блок управления с агрегатами весит 250 г. Корпус имеет диаметр 84 мм и длину 213 мм вместе со стартером, центр масс находится в 118 мм от торца стартера, и эти размеры задают минимальное сечение отсека или гондолы под установку.

PTE-80A1 относится к серии A1: насос и клапаны собраны в блоке EPV. По тяге это 2-я из 11 моделей в линейке микро-ТРД PTE, ближайшие модели: PTE-45A1 (4,5 кгс) и PTE-100A1 (10 кгс). Монтаж, топливная система и первый запуск разобраны в пошаговом руководстве по установке.

Читать описание полностьюСвернуть

Для расчёта запаса топлива на борту важны расходные характеристики. На максимальном режиме удельный расход составляет 2,1 кг/(кгс·ч), что соответствует 280 г/мин, через двигатель проходит 0,146 кг/с воздуха. Малый газ соответствует 50 000 об/мин, или 31% от максимальных оборотов: тяга 0,3 кгс, расход 31,4 г/мин. Такой режим подходит для руления и ожидания команды на взлёт.

Топливом служит авиакеросин RP-3 с турбинным маслом Mobil Jet Oil II, которое добавляют в соотношении 20:1 по объёму. Смазка подшипников идёт вместе с топливом, так что отдельный масляный бак и насос не нужны. При температуре воздуха около точки застывания керосина вводят противообледенительную присадку в количестве 0,10-0,15% по объёму.

Запуск выполняется автоматически за 55 с: электростартер раскручивает ротор, ECU открывает клапан розжига, включает воспламенитель и прогревает двигатель до выхода на малый газ. Запустить PTE-80A1 можно на высоте до 2500 м. Разгон с малого газа до максимального режима занимает 12 с, сброс оборотов 13 с, а на установившемся режиме ECU поддерживает заданные обороты, корректируя подачу топлива.

Интеграция с бортом строится через разъём DB15 блока ECU. Полётный контроллер подключается по RS232 с опцией RS422 или по TTL, приёмник радиоуправления подаёт газ сигналом PWM, компьютер работает с программой настройки через модуль USB-RS232. Пульт GSU питается от ECU напряжением 6,8 В и позволяет менять параметры запуска и работы без ноутбука, прямо на аэродроме.

В режиме управления с пульта ДУ предусмотрены две защитные функции. При потере сигнала газа ECU останавливает двигатель через 3 с, а при самопроизвольном срыве пламени на рабочем режиме может выполнить повторный запуск. Обе функции включаются отдельно в меню параметров ДУ. Там же записываются положения стика для останова, малого газа и максимального режима.

Эксплуатационные ограничения PTE-80A1: высота полёта до 5000 м, число Маха до 0,5, температура окружающего воздуха от -40 до +50 °C. С ростом высоты минимальные обороты малого газа поднимаются по зависимости, приведённой в руководстве. Устойчивость к неравномерности потока на входе DC90 равна 0,5, поэтому зазор между выходом воздухозаборника и входом двигателя не должен превышать 10 мм.

Для двигателя тягой 8 кгс типичны самолётные БПЛА с автопилотом и радиоуправляемые реактивные модели, а в режиме испытательного стенда программа ПК выводит все параметры работы в реальном времени. Непрерывная работа на максимальном режиме ограничена 0,5 ч, суммарная 1,5 ч, поэтому максимальную тягу используют на взлёте и при наборе высоты.

Общий ресурс двигателя составляет 60 ч, первый капитальный ремонт выполняется через 25 ч или 50 запусков, после каждого из двух допустимых ремонтов ресурс составляет 15-25 ч. Крепление к раме выполнено двумя полукруглыми хомутами, топливный штуцер расположен сверху в положении 12 часов, электропитание ECU берётся от аккумулятора 3S Li-Po или LiFePO4.

[02] Технические характеристики

Характеристики PTE-80A1

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-80A1
Страна производителя: Китай
Тип двигателя: микро-турбореактивный, одновальный
Тип компрессора: центробежный, одноступенчатый
Тип турбины: осевая, одноступенчатая

Тяга и расход

Максимальная тяга: 8 кгс
Частота вращения на максимальном режиме: 160 000 об/мин
Удельный расход топлива на максимальном режиме: 2,1 кг/(кгс·ч)
Расход топлива на максимальном режиме: 280 г/мин
Расход воздуха на максимальном режиме: 0,146 кг/с
Температура выхлопных газов на максимальном режиме: 830 °C
Тяговооружённость двигателя: 9,4

Малый газ

Частота вращения на малом газе: 50 000 об/мин (31% от максимальной)
Тяга на малом газе: 0,3 кгс
Расход топлива на малом газе: 31,4 г/мин

Масса и габариты

Масса двигателя: 850 г
Масса системы управления: 250 г
Габариты (диаметр x длина со стартером): 84x213 мм
Моменты инерции относительно центра масс (Ix, Iy, Iz): 268, 268, 18 кг·мм²
Расстояние от торца стартера до центра масс: 118 мм

Условия эксплуатации

Расчётные условия: H = 0 км, M = 0, 288,15 K (15 °C), 101 325 Па
Максимальная высота полёта: 5000 м
Максимальное число Маха полёта: 0,50
Максимальная высота запуска: 2500 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: 12 с
Время сброса оборотов: 13 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: 0,012 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.

08Высотно-скоростная характеристика - тяга

09Высотно-скоростная характеристика - удельный расход топлива

10Высотно-скоростная характеристика - расход топлива

11Высотно-скоростная характеристика - расход воздуха

12Наземная дроссельная характеристика - тяга и удельный расход топлива

13Наземная дроссельная характеристика - расход воздуха и температура выхлопных газов

14Наземная температурная характеристика - тяга

15Наземная температурная характеристика - удельный расход топлива

16Минимальные обороты малого газа Nidle в зависимости от высоты полёта

17Область применения по высоте и скорости полёта

[04] Габариты и монтаж

Габариты и установка

Диаметр 84 мм, длина со стартером 213 мм. Два полукруглых хомута, топливный штуцер сверху, положение 12 часов. Центр масс в 118 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.

19Схема установки EPV и подключения топливной магистрали

20Разъём DB15 блока ECU - нумерация контактов

23Подключение 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	0.65	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	4000	1000-5000; шаг: 100-1000	Обороты двигателя в момент розжига.
Обороты прогрева	10000	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	28000	8000-20000; шаг: 500-1000	Обороты, при которых стартер отключается в процессе запуска.
Усилие выброса муфты	80	0-1000; шаг: 10	Усилие выброса (расцепления) муфты стартера: чем больше значение, тем сильнее; слишком большое значение сокращает ресурс муфты.
Коэф. заполнения клапана розжига	10	0-100; шаг: 2	Коэффициент заполнения клапана розжига при розжиге.
Коэф. заполнения основного клапана	6	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	8	0-500; шаг: 1	Время прогрева двигателя после подтверждения успешного розжига.
Темп запуска	1.7	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	55000	0-1000000; шаг: 1000	Минимальные обороты после выхода двигателя на рабочий режим.
Максимальные обороты	160000	0-1000000; шаг: 1000	Максимальные обороты двигателя на рабочем режиме.
Обороты останова	30000	0-1000000; шаг: 1000	При снижении оборотов ниже этого значения на рабочем режиме двигатель автоматически останавливается.
Обороты охлаждения	6000	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	50	0-1000; шаг: 10	Темп разгона на рабочем режиме.
Кривая сброса оборотов	50	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	80	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

29Программа 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).

18Зоны 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.