PTE-450A2 представляет собой микротурбореактивный двигатель для использования в качестве силовой установки малых летательных аппаратов. Двигатель формирует тягу за счёт сжатия воздуха компрессором, сгорания топливовоздушной смеси в камере сгорания, работы турбины и ускорения газового потока в сопле. Максимальная тяга при международной стандартной атмосфере, на уровне моря и при числе Маха 0 составляет 45 кгс.
Конструкция включает воздухозаборный тракт, компрессор, камеру сгорания, турбину и выходное сопло. Электронный блок ECU управляет запуском, разгоном, установившимся режимом и остановкой двигателя, регулируя подачу топлива встроенным насосом EGP-40. В комплект системы входят ECU, графический блок настройки GSU и комплект кабелей. GSU используется для настройки параметров двигателя в полевых условиях без подключения к компьютеру.
На максимальном режиме PTE-450A2 развивает 82 000 об/мин, расходует до 1050 г топлива в минуту и имеет удельный расход топлива 1,40 кг/(кгс·ч). Температура выхлопных газов на максимальном режиме достигает 830 °C, расход воздуха составляет 0,80 кг/с. На режиме малого газа частота вращения составляет 30 000 об/мин, тяга достигает 2,6 кгс, а расход топлива составляет 206,3 г/мин. Такие режимы позволяют использовать двигатель как для запуска и наземной отладки летательной платформы, так и для управляемого изменения тяги в полёте.
Двигатель рассчитан на эксплуатацию на высотах до 8000 м и при скорости полёта до М=0,80. Запуск допускается на высоте до 4500 м, рабочий диапазон температур окружающей среды составляет от -40 до +50 °C. При высоте полёта свыше 5000 м топливный бак должен использовать наддув отборным воздухом двигателя. Для системы наддува предусмотрены давление 0,3 атм после предохранительного клапана, температура воздуха до 170 °C и расход от 0 до 1,5 л/мин.
Пуск выполняется электродвигателем с подачей топлива. Время запуска составляет 55 с, разгон и замедление занимают не более 20 с. ECU поддерживает связь по интерфейсам RS-232 и RS-422, а также принимает PWM-сигнал от аппаратуры дистанционного управления. Это позволяет подключать двигатель к полётному контроллеру, стендовому компьютеру, графическому настройщику GSU или RC-приёмнику. Для связи ECU и GSU используется TTL-сигнал, стандартная скорость обмена данными составляет 19 200 бод.
Питание ECU и вспомогательной системы осуществляется от трёхбаночного литиевого или литий-железо-фосфатного аккумулятора номинальным напряжением 12 В. Рабочий диапазон напряжения составляет 11,1-12,6 В. Пусковой ток достигает примерно 30 А в течение около 20 секунд, максимальная мощность системы не превышает 300 Вт. Для подключения рекомендуется кабель 14 AWG длиной до 2,5 м. На максимальном режиме потребляемая мощность двигателя составляет 0,040 кВт.
Топливом служит авиационный керосин RP-3, смешанный с турбореактивным маслом Mobil Jet Oil II в объёмном соотношении 20:1. При температуре, близкой к температуре застывания топлива или ниже неё, в керосин добавляют этиленгликольмонометиловый эфир в количестве 0,10-0,15% от объёма топлива. Для снижения риска попадания воздуха в топливную систему допускается применение противовоздушного бака между основным баком и насосом.
Корпус двигателя имеет максимальный диаметр 148 мм и максимальную длину 350 мм с учётом стартёрного электродвигателя. Масса двигателя составляет 3,88 кг, масса системы двигателя составляет 0,79 кг, тяговооружённость двигателя достигает 11,60. Центр масс расположен на расстоянии 180 мм от передней части стартёрного электродвигателя. Двигатель устанавливается на специализированную раму при помощи двух полукруглых хомутов с винтовой фиксацией.
Ресурс двигателя составляет 60 часов, первый межремонтный ресурс составляет 25 часов или 50 запусков. Допускается два ремонта, после каждого ремонта назначается ресурс от 15 до 25 часов. На максимальном режиме допускается 0,5 часа непрерывной работы и 1,5 часа суммарной работы. Для работы двигателя требуется соблюдение лётной области, ограничение минимальных оборотов малого газа по высоте и контроль состояния топливной системы.
Технические характеристики
- Тип оборудования: микротурбореактивный двигатель
- Назначение: силовая установка для малых летательных аппаратов
- Максимальная тяга: 45 кгс
- Тяга на режиме малого газа: 2,6 кгс
- Максимальная частота вращения: 82 000 об/мин
- Частота вращения на режиме малого газа: 30 000 об/мин (37%)
- Удельный расход топлива на максимальном режиме: 1,40 кг/(кгс·ч)
- Расход топлива на максимальном режиме: 1050 г/мин
- Расход топлива на режиме малого газа: 206,3 г/мин
- Максимальная температура выхлопных газов: 830 °C
- Расход воздуха на максимальном режиме: 0,80 кг/с
- Тяговооружённость: 11,60
- Топливо: авиационный керосин RP-3
- Соотношение керосина и масла: 20:1 по объёму
- Присадка при низкой температуре: этиленгликольмонометиловый эфир 0,10-0,15% от объёма топлива
- Рекомендуемое масло: Mobil Jet Oil II
- Максимальная высота полёта: 8000 м
- Максимальная высота запуска: 4500 м
- Максимальная скорость полёта: М=0,80
- Рабочая температура окружающей среды: от -40 до +50 °C
- Время запуска: 55 с
- Время разгона: не более 20 с
- Время замедления: не более 20 с
- Способ запуска: электродвигатель и подача топлива
- Система управления: ECU
- Встроенный топливный насос: EGP-40
- Графический блок настройки: GSU
- Интерфейсы ECU: RS-232, RS-422, TTL, PWM
- Скорость обмена ECU и GSU: 19 200 бод
- Формат связи: 19 200 N 8 1
- Устойчивость к искажению входного потока DC90: 0,50
- Непрерывное время работы на максимальном режиме: 0,5 ч
- Суммарное время работы на максимальном режиме: 1,5 ч
- 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: 3,88 кг
- Масса системы двигателя: 0,79 кг
- Максимальный диаметр: 148 мм
- Максимальная длина с электростартером: 350 мм
- Расстояние до центра масс от передней части стартёрного электродвигателя: 180 мм
- Момент инерции относительно оси X: 5526 кг·мм²
- Момент инерции относительно оси Y: 5526 кг·мм²
- Момент инерции относительно оси Z: 551 кг·мм²
- Установка двигателя: хомутовое крепление двумя полукруглыми хомутами
- Положение топливного входа: верхняя часть корпуса, около положения 12 часов
- Расстояние между выходом воздухозаборника и входом двигателя: менее 10 мм
- Максимально допустимое расстояние между выходом воздухозаборника и входом двигателя: 20 мм
- Требование к топливному баку на высоте более 5000 м: наддув отборным воздухом двигателя
- Давление наддува топливного бака: 0,3 атм после предохранительного клапана
- Максимальная температура отборного воздуха: 170 °C
- Расход отборного воздуха: 0-1,5 л/мин
- Рекомендуемый шланг наддува: PTFE, 4×2,5 мм
- Давление предохранительного клапана: 0,035 МПа
- Рабочее давление обратного клапана: от -1 до 10 МПа
- Питание ECU: аккумулятор 3S Li-Ion или LiFePO4
- Номинальное напряжение питания ECU: 12 В
- Диапазон напряжения питания ECU: 11,1-12,6 В
- Пусковой ток: около 30 А
- Длительность пускового тока: около 20 с
- Максимальная мощность системы ECU и аксессуаров: не более 300 Вт
- Потребляемая мощность двигателя на максимальном режиме: 0,040 кВт
- Рекомендуемое сечение кабеля питания: 14 AWG
- Максимальная длина кабеля питания: 2,5 м
- Максимальная температура ECU: 830 °C
- Минимальные обороты остановки: 11 000 об/мин
- Обороты охлаждения: 3000 об/мин
- Максимальное напряжение топливного насоса: 12 В
- Порог блокировки запуска при низком напряжении: 10 В
- Значение калибровки расхода топлива: 52 500
- Напряжение запального устройства: 12 В
- Частота вращения зажигания: 2500 об/мин
- Частота вращения предварительного прогрева: 4500 об/мин
- Частота отключения стартёрного электродвигателя: 18 000 об/мин
- Начальное напряжение топливного насоса: 1,0 В
- Коэффициент стабильности электродвигателя: 5
- Усилие отключения муфты: 70
- Скважность вспомогательного электромагнитного клапана: 100%
- Скважность главного электромагнитного клапана: 5%
- Время запуска по настройке ECU: 200 с
- Время прогрева после запуска: 4 с
- Скорость подачи топлива при запуске: 1,0
- Время предварительного нагрева запального устройства: 10 с
- Кривая разгона ECU: 25
- Кривая замедления ECU: 30
- Чувствительность топливного насоса: 150
- Диапазон настройки минимального газа RC: 0-2400
- Диапазон настройки малого газа RC: 0-2400
- Диапазон настройки максимального газа RC: 0-2400
- Защита при потере сигнала управления: остановка двигателя через 3 с
- Управление от аппаратуры дистанционного управления: PWM
- Управление от полётного контроллера: RS-232 или RS-422
- Управление с компьютера: RS-232 или RS-422 через USB-конвертер
- Температура хранения: от +5 до +35 °C
- Максимальная относительная влажность хранения: 70%
- Допустимое вертикальное хранение неработающего двигателя: не более 24 ч
- Условия запуска по ветру: запуск запрещён при попутном ветре свыше 4 баллов
