Introducción a la arquitectura de microturbinas de reacción
Las microturbinas de gas como la **JetCat P300-PRO** (300 N de empuje) y la **KingTech K-320G4** son sistemas de propulsión en miniatura utilizados en drones militares (UAV) y aviones de radio control a escala. Funcionan según el ciclo Brayton: un compresor centrífugo de una etapa alimenta aire a una cámara de combustión anular alimentada por queroseno (Jet A-1 con 5% de aceite sintético), impulsando una turbina axial a 105.000 RPM.
Sistema de combustible de queroseno y cojinetes cerámicos híbridos
La fiabilidad depende de la precisión de combustible y la refrigeración de los cojinetes:
- Mezcla de combustible: Requiere queroseno de aviación (Jet A-1) mezclado con un 5% de aceite sintético para turbinas (Mobil Jet Oil II o Aeroshell 500) para lubricar los cojinetes.
- Cojinetes cerámicos (GRW Híbridos): Cojinetes alemanes con bolas de Si3N4 (serie GRW 688/689) certificados para más de 110.000 RPM y 300°C.
- Sensor de temperatura EGT: Termopar tipo K que monitoriza la temperatura de escape (límite EGT: 700°C pico, 580°C continuo).
Configuración de ECU mediante GSU y secuencias de encendido
La unidad ECU gestiona el encendido mediante un motor de arranque eléctrico y una bomba de combustible PWM:
- Secuencia Kerostart: El elemento cerámico se calienta a 900°C. La ECU pulsa la bomba hasta detectar la llama (umbral EGT = 120°C).
- Rampa de aceleración: El motor de arranque acelera el eje a 33.000 RPM (ralentí), momento en que la ECU asume el control del caudal de combustible.
- Calibración de voltaje de bomba: Con la consola GSU, ajuste el voltaje *U-Pump Idle* para mantener las 33.000 RPM estables entre 0.85V y 1.15V.
Especificaciones de par de apriete y tolerancias
- Tuerca de retención de la rueda de turbina (Rosca izquierda): 4.5 Nm (con fijador Loctite 648).
- Tornillos del difusor y cámara de combustión (M3 Inox): 1.8 Nm.
- Precarga de muelle de ondulación de cojinetes: 15 N a 20 N.