Микротурбореактивный двигатель PTE-100A1 предназначен для применения в качестве силовой установки малых летательных аппаратов. В расчётной точке на уровне моря при числе Маха 0 двигатель развивает максимальную тягу 10 кгс. В состав конструкции входят воздухозаборник, компрессор, камера сгорания, турбина и выходное сопло, формирующее реактивную тягу.
Воздух поступает через воздухозаборник и сжимается компрессором, после чего смешивается с топливом в камере сгорания. Поток горячих газов вращает турбину, связанную с компрессором валом, затем расширяется и ускоряется в сопле. Для работы используется авиационный керосин RP-3 с добавлением турбореактивного масла Mobil Pegasus 2 в объёмном соотношении 20:1.
На максимальном режиме частота вращения достигает 120 000 об/мин, расход топлива составляет 360 г/мин, температура выхлопных газов достигает 830 °C, а расход воздуха составляет 0,1784 кг/с. Удельный расход топлива на максимальном режиме составляет 2,16 кг/(кгс·ч). Режим малого газа поддерживается на частоте 38 000 об/мин и обеспечивает тягу 0,5 кгс при расходе топлива 50 г/мин.
Электронный блок управления ECU регулирует запуск, разгон, переход на установившийся режим и остановку двигателя. ECU изменяет подачу топлива через насос в зависимости от управляющего сигнала, высоты полёта, скорости и внешних условий. Для связи с наземным оборудованием и бортовой системой управления предусмотрены интерфейсы RS-232 и RS-422. Управление также возможно через PWM-сигнал аппаратуры радиоуправления.
Комплектная система EPV объединяет ECU, топливный насос и электромагнитные клапаны. Для настройки параметров в полевых условиях предусмотрен графический блок GSU, который подключается к двигателю по TTL-интерфейсу и позволяет запускать двигатель, контролировать рабочее состояние, регулировать обороты и выполнять остановку с последующим охлаждением.
Двигатель рассчитан на эксплуатацию на высоте до 5000 м при числе Маха до 0,50 и температуре окружающей среды от -40 до +50 °C. Максимальная высота запуска составляет 2500 м. Время запуска составляет 55 секунд, разгон до рабочего режима занимает 11 секунд, снижение оборотов занимает 13 секунд. Питание ECU осуществляется от 3S литиевой аккумуляторной батареи или литий-железо-фосфатной батареи.
Корпус двигателя имеет максимальный диаметр 101 мм и длину 250 мм с учётом стартового электродвигателя. Масса двигателя составляет 1,3 кг, масса системы двигателя указана как 0,2 кг, а тяговооружённость двигателя достигает 7,69. Такое сочетание параметров позволяет использовать PTE-100A1 в составе компактных авиационных платформ, где требуется реактивная тяга до 10 кгс при ограничениях по габаритам и массе силовой установки.
Монтаж двигателя выполняется при помощи двух полукруглых хомутов с винтовой фиксацией или прижимной планкой. Топливный вход расположен в верхней части корпуса. При интеграции в летательный аппарат зазор между выходом воздухозаборника планера и входом двигателя должен составлять менее 10 мм. Для контроля питания ECU предусмотрена защита по минимальному напряжению, а параметры запуска, максимальной температуры, оборотов, топливного насоса и электромагнитных клапанов задаются через GSU или компьютерное программное обеспечение.
Технические характеристики
- Тип оборудования: микротурбореактивный двигатель
- Назначение: силовая установка для малых летательных аппаратов
- Тип двигателя: турбореактивный
- Максимальная тяга: 10 кгс
- Тяга на малом газе: 0,5 кгс
- Максимальная частота вращения: 120 000 об/мин
- Частота вращения на малом газе: 38 000 об/мин, 32%
- Удельный расход топлива на максимальном режиме: 2,16 кг/(кгс·ч)
- Расход топлива на максимальном режиме: 360 г/мин
- Расход топлива на малом газе: 50 г/мин
- Максимальная температура выхлопных газов: 830 °C
- Расход воздуха на максимальном режиме: 0,1784 кг/с
- Тяговооружённость двигателя: 7,69
- Топливо: авиационный керосин RP-3
- Смазочное масло: Mobil Pegasus 2
- Соотношение топлива и масла: 20:1 по объёму
- Максимальная высота полёта: 5000 м
- Максимальное число Маха: 0,50
- Максимальная высота запуска: 2500 м
- Рабочая температура окружающей среды: от -40 до +50 °C
- Время запуска: 55 с
- Время разгона: 11 с
- Время снижения оборотов: 13 с
- Способ запуска: электродвигатель и топливный запуск
- Система управления: ECU
- Состав системы EPV: ECU, топливный насос, электромагнитные клапаны
- Графический блок настройки: GSU
- Интерфейс ECU: RS-232, RS-422
- Интерфейс GSU: TTL
- Управляющий вход: PWM
- Скорость обмена данными ECU и GSU: 19 200 бод
- Питание ECU: 3S литиевая аккумуляторная батарея или литий-железо-фосфатная аккумуляторная батарея
- Максимальная потребляемая мощность двигателя: 0,016 кВт
- Предельная температура ECU: 830 °C
- Максимальная допустимая скорость потока с искажением на входе DC90: 0,50
- Максимальная продолжительность работы на максимальном режиме: 0,5 ч за один цикл, 1,5 ч суммарно
- Общий ресурс: 60 ч
- Ресурс до первого ремонта: 25 ч
- Количество запусков до первого ремонта: 50
- Количество ремонтов: 2
- Ресурс после ремонта: 15-25 ч
- Масса двигателя: 1,3 кг
- Масса системы двигателя: 0,2 кг
- Максимальный диаметр: 101 мм
- Максимальная длина с пусковым электродвигателем: 250 мм
- Габариты (ДxШxВ): 250x101x101 мм
- Момент инерции по оси Ix: 680 кг·мм²
- Момент инерции по оси Iy: 680 кг·мм²
- Момент инерции по оси Iz: 56 кг·мм²
- Расстояние от центра масс до передней части стартового электродвигателя: 140 мм
- Напряжение питания GSU от ECU: 6,8 В
- Разъём ECU: DB15
- Напряжение точки запуска топливного насоса: 0,65 В
- Скорость зажигания при запуске: 3000 об/мин
- Скорость прогрева при запуске: 6000 об/мин
- Скорость отключения пускового электродвигателя: 24 000 об/мин
- Напряжение воспламенителя: 6,5 В
- Время предварительного нагрева воспламенителя: 5 с
- Максимальное напряжение топливного насоса: 12 В
- Порог защиты по низкому напряжению: 10 В
- Скорость потери сигнала управления для аварийной остановки: 3 с
- Способ установки: хомутовое крепление двумя полукруглыми хомутами
- Расположение топливного входа: верхняя часть корпуса, положение 12 часов
- Зазор между выходом воздухозаборника платформы и входом двигателя: менее 10 мм
- Условия расчётной точки: высота 0 км, число Маха 0, температура воздуха 15 °C, давление 101 325 Па
