- Газотурбинный двигатель — общее название. Для БПЛА это турбореактивные двигатели (микротурбины) и турбовальные, они же турбовинтовые.
- Турбореактивных в каталоге 53 модели тягой 4,5–160 кгс; тяга на килограмм массы двигателя — от 5,8 до 13,3 кгс.
- Турбовальных — 3 модели, 5,2–9 кВт на валу, масса 2,5–2,9 кг, выходной вал 7 000–8 750 об/мин.
- Турбина расходует заметно больше топлива, чем поршневой двигатель той же мощности, зато работает на керосине, а часть моделей — и на дизельном топливе.
Что относится к газотурбинным двигателям
В газотурбинном двигателе компрессор сжимает воздух, в камере сгорания сгорает топливо, а горячие газы вращают турбину. Дальше возможны два пути:
| Турбореактивный (ТРД) | Турбовальный (турбовинтовой) | |
|---|---|---|
| Как создаёт тягу | Струёй газов из сопла | Турбина вращает выходной вал с воздушным винтом |
| В каталоге | 53 модели, 4,5–160 кгс | 3 модели, 5,2–9 кВт на валу |
| Топливо | Керосин; у 17 моделей производитель допускает дизельное топливо | Керосин; у ТС-В5-1 — также дизельное топливо |
| Где применяют | Скоростные аппараты, мишени, катапультный старт | Винтовые аппараты, где нужна компактная турбина |
Турбореактивные двигатели (микротурбины)
Главное преимущество в тяге при малой массе. У 49 моделей каталога, для которых указана масса, на килограмм двигателя приходится от 5,8 до 13,3 кгс тяги. Например, ТС-Т40-1 даёт 40 кгс при массе 3,0 кг, ТС-Т100-1 — 100 кгс при 10,55 кг. Расход при этом высокий: у ТС-Т40-1 — до 1000 г/мин. Поэтому реактивный двигатель выбирают для скорости, а не для многочасового полёта. Как сравнивать модели, разобрано в статье «Турбореактивный двигатель для БПЛА: что сравнивать кроме тяги».
Турбовальные двигатели
| Модель | Мощность на валу | Масса | Расход | Обороты вала | Размеры |
|---|---|---|---|---|---|
| ТС-В5-1 | 5,2 кВт (≈7 л.с.) | — | 180 г/мин | — | длина 316 мм |
| ТС-В6-1 | 6,0 кВт (8,2 л.с.) | 2,475 кг | 260 мл/мин | 7 000–8 750 об/мин | ⌀83 × 365 мм |
| ТС-В9-1 | 9,0 кВт (12,3 л.с.) | 2,89 кг | 350 мл/мин | 7 500–8 500 об/мин | ⌀97 × 407 мм |
Газогенератор этих двигателей вращается со скоростью 154 000–170 000 об/мин, а на выходной вал мощность передаётся уже на 7 000–8 750 об/мин. У ТС-В5-1 производитель указывает ресурс до ТО 25 часов и допускает дизельное топливо, авиакеросин или керосин с 5% масла.
Турбина или поршневой двигатель
По удельной мощности турбовальный двигатель сопоставим с лёгким двухтактным: ТС-В9-1 — около 3,1 кВт на килограмм, ТС-П170-2 — около 3,4 кВт/кг. А вот расход различается сильно. ТС-В9-1 тратит 350 мл/мин, то есть 21 л/ч на 9 кВт. ТС-П170-2 при 13,3 кВт — 6 л/ч с карбюратором и 4,5 л/ч с впрыском. На киловатт мощности турбина по паспортным данным расходует в 5–7 раз больше топлива (режимы у производителей могут отличаться, поэтому это ориентир, а не точный расчёт).
Поэтому турбину выбирают не ради экономии, а ради другого: единое топливо с реактивными аппаратами (керосин, у части моделей — дизель), не нужно готовить бензино-масляную смесь, компактный диаметр 83–97 мм. Для долгого полёта выгоднее бензиновый поршневой двигатель. Подробное сравнение на одном аппарате есть в статье «Поршневой или турбореактивный: считаем на примере».
Что уточнить у производителя
- Допустимое топливо и нужна ли добавка масла.
- Расход на крейсерском режиме, а не только на максимальном.
- Ресурс до ТО и до ремонта, что входит в обслуживание.
- Запуск и питание: напряжение стартера и ЭБУ, ёмкость батареи.
- Для турбовальных — обороты выходного вала и нужен ли редуктор под ваш винт.
Сравнение турбовальных и поршневых моделей одного класса мощности — в статье «Турбовальный или поршневой».
Вопросы
01Чем газотурбинный двигатель отличается от турбореактивного?
Газотурбинный — общее название. Турбореактивный двигатель — один из его видов: он создаёт тягу струёй газов. Другой вид — турбовальный, он вращает вал с винтом.
02Какие турбовальные двигатели для БПЛА есть в каталоге?
Три модели: ТС-В5-1 (5,2 кВт), ТС-В6-1 (6 кВт, 2,475 кг) и ТС-В9-1 (9 кВт, 2,89 кг).
03На каком топливе работают газотурбинные двигатели для БПЛА?
На авиакеросине; у 17 турбореактивных моделей и у турбовального ТС-В5-1 производитель допускает и дизельное топливо.
04Что экономичнее — турбина или поршневой двигатель?
Поршневой: по паспортным данным турбовальный двигатель расходует в 5–7 раз больше топлива на киловатт. Турбину выбирают ради скорости, единого керосинового топлива и компактности.