你可曾想过为什么有一个微小的喷气发动机在大型客机的末端? 有什么区别这么小的引擎可以在一个巨大的宽体客机,对吧? APU不提供任何推力,但仍然是不可或缺的运行和操作飞机,以及你和其他乘客的舒适!
APU或辅助动力单元是一个小型喷气发动机通常位于飞机的尾部,并为启动主发动机是必要的 。 APU也权力空调或暖气的小屋,以及驱动所有的电力系统当飞机在地面上 。
是的,没错,如果飞机还不够复杂,大多数飞机需要一个小飞机电厂开始他们的主引擎!
非常类似于一个汽车引擎,飞机引擎,它涡轮喷气和涡轮风扇发动机(有一些显著的差异),操作通过摄取和压缩空气外,与燃料混合,点火产生的混合物 。
在汽车发动机,空气压缩使用活塞,在喷气发动机,这是通过一个内部的空气压缩机 。
里面的燃料空气混合物燃烧,产生的废气通过发动机涡轮,反过来,驱动压缩机,并提供更多的空气的混合物 。
因此,航空发动机运行是一个闭环系统,可以操作,只要有一个可着火的燃料空气混合物。从这开始,然而,有点更具挑战性 。
发动机燃料泵可以在电池上运行,但涡轮需要推动启动旋转和压缩机 。
这就是一个APU进来 。
外面将压缩空气,将其发送到发动机,启动燃烧过程,加快涡轮发动机驱动的压缩机的速度足够的操作 。 一旦第一个发动机运行时,它可以提供空气启动其他引擎(s) 。
霍尼韦尔辅助动力单元(APU)
如果你乘坐飞机过去,你可能已经注意到,在发动机启动之前,机舱会很安静飞机的空调系统停止工作 。
一旦引擎运行,机舱灯有时会“眨眼”关闭 。
对于这些现象的原因是,直到那个时候,机舱内的空气和机载系统的电能提供给飞机相同的系统——APU !
空气处理可以定向到飞机APU压缩机气候控制系统,冷却或加热,然后通过机舱 。
然后,发动机启动之前,所有可用的空气从APU发送到发动机,因此,在飞机突然安静 。
APU发电是通过一个来完成的交流发电机它是连接 。 APU经常用于电源在门口,直到发动机后开始 。
小屋的快速闪烁灯发生在飞机系统切换到发动机发电机供电 。
APU足以提供所有必要的权力为长时间的飞机 。 出于这个原因,在许多飞机apu启动飞行中保持飞机系统所需的操作(例如,如果两个引擎失败) 。
还记得美国航空公司1549航班一架空客A320,失去了两个引擎纽约拉瓜迪亚机场起飞后从纽约并在哈德逊河抛弃了吗?
事故的成功的结果,被誉为部分船员的决定后立即启动APU引擎失去动力 。
使用APU舱室空气供给还可以协助业务更少的有利条件。 例如,在很热的天 、飞机性能退化是由于空气密度低 。
因此,使用所有可用的发动机功率和一些空气变得至关重要,但可以硬被重定向到小屋 。
帮助问题,操作过程对于许多飞机,等波音747 - 400起飞时,允许飞行员保持APU运行为目的的舱室空调 。
在这个配置中,引擎将达到最大的性能和乘客满意里面冰冷的空气流动 。
apu可以追溯到的使用第一次世界大战时期当小活塞发动机作为一个额外的电力源生成的机载系统 。
一些美国轰炸机,如合并b 、使用的APU的产生足够的电力需要先启动引擎 。
即使是第一个飞机引擎模型,比如德国容克地主和宝马飞机apu使用活塞式发动机 。 原理是相同的——供应压缩空气引擎 。
最终,活塞式发动机燃气轮机所取代,成为apu,今天我们知道 。
在民航的世界,波音727是第一个飞机APU特性 。 值得注意的是,波音707,波音公司的第一个飞机,没有一个APU,需要机场在地面支持设备 。
波音727飞机APU排气
随着apu越来越常见的喷气客机在1960年代和1970年代,许多707年代加装apu减少他们的时间花在地上在机场 。
不完全是 。 因为一个APU的主要目的是协助发动机启动,你更有可能看到它在飞机上与更大的发动机,需要大量的空气和电能的一个开始 。
其他飞机,如活塞通用航空飞机(如 。Piper箭头(如),以及商用飞机 。Cessna Citation X),配有发动机小到可以开始使用的电力可以通过板载电池 。
把目光放长远一点,加勒特331系列发动机(1999)后由霍尼韦尔作为APU安装各种各样的空客和波音模型 。 相同的发动机作为主要电厂豪客比奇国王空气和其他几个涡轮螺旋桨飞机 。
此外,安装一个APU添加额外的飞机重量,减少乘客的数量和他们的行李可以进行 。
一方面,一个典型的APU重“只有”200 - 300磅 。 另一方面,对于Cessna Citation X,这等于略小于10%的最大允许负载 。
apu提供旅客舒适度,降低地面处理成本,并允许运行灵活性通过创建更多的飞机停在机场时自治 。 因此,一个失败的单位不太可能创建一个安全影响正常航班操作 。
操作影响减轻通过使用地面设备(在下一节中) 。 因此,在大多数情况下,最坏的可能的结果从一个错误的APU航班延误,可能发生如果地面设备不是立即可用 。
偶尔,航空公司会选择承担不便没有工作和继续经营他们的飞机APU直到修复的好机会 。
话虽这么说,在有些情况下,有一个工作APU不仅仅而是是一个法律要求的必要性和可行性 。
这包括航班在水长时间操作,如在大西洋两岸或太平洋航线 。
双引擎飞机操作这样的线路必须符合延长双引擎操作(etop修建)规则,这需要多个冗余,确保安全如果一个引擎失败在水 。
对于许多飞机,一个可靠的APU,用于在飞行中使用作为一个额外的电源,是etop修建认证的一部分 。
如前所述,第一个飞机没有跟apu,需要额外的地面设备电源和启动引擎 。 使用相同的地面设备在现代飞机APU时不可用 。
电可以使用地面飞机提供动力装置(GPU)。 一个典型的GPU只不过是一台发电机(类似于一个家喻户晓的柴油发电机,只是更大),连接到一个专用的航空插座 。
GPU是一种很常见的设备在机场的斜坡 。 甚至在飞机apu工作,航空公司可能会提供电力的GPU 。 有几个原因使它成为一个更好的选择 。
首先,GPU比运行APU,消耗更少的燃料和柴油(常见的GPU燃料)是比喷气燃料便宜 。 第二,从磨损修复移动单元是一个容易得多比删除从飞机APU选项 。 因此,使用GPU更划算 。
也就是说,一些航空公司有自己的gpu而其他人租地面支持设备(GSE)从机场或其他公司提供 。 因此,是否使用GPU或采取地面运行APU将取决于运营商的偏好 。
协助发动机启动时APU不可用,航空公司开始利用空气单位(ASU) 。 ASU包含一个工具(通常是一辆卡车)有一个很大的空气压缩机由一个引擎 。 就像APU, ASU使用压缩机轴涡轮机 。
ASU在使用时,飞行员通常会利用它来开始一个引擎,然后把压缩空气从第一个发动机在整个飞机启动其他引擎 。
与GPU, ASU是更常用的只有当一个APU不在工作状态 。
甚至可以通过舱加热和冷却GSE的使用 。 市场上有很多选项(包括静止和移动)提供的室外空气直接进入飞机通过连接管。
当可用时,这些单位作为运行的APU的好方法 。
使用一个APU提供了操作的灵活性 。 机组人员所需的波音707开始至少第一引擎在大门口 。 这不是常见的引擎开始之前,飞机推迟了一个拖车 。
APU提供电力,发动机启动时可能发生的飞机被推迟 。 这种方法节省时间离开大门和起飞之间 。
虽然航空公司业务有所不同,通常把他们结合使用可用的设备在地上 。
在一个典型的预定航班,APU启动和运行,直到飞机降落后被连接到一个GPU在门的到来 。
波音7879的近地天体APU抵达伯明翰BHX后开始
在这个配置中,机组人员可以关闭引擎甚至在GPU连接之前,允许乘客离开飞机 。
GPU持续提供电力的飞机飞行在登机过程在未来 。 然后,飞行员开始APU就在他们准备离开之前,地勤人员断开GPU,引擎启动 。
通常,机组人员APU起飞前关闭 。
当然,这个过程可能不同,这取决于机场,操作约束和其他条件 。 有时(例如,在短停或地面设备不可用),整个时间运行的APU将离开飞机在地面上 。
随着行业寻求绿色替代传统引擎,未来APU设计无疑将是不同的 。
除了高排放的担忧,正在运行的APU并添加到整个机场噪声污染 。 一些机场已经开始解决这个问题通过限制apu的使用 。
虽然APU仍然是发动机启动过程的一个关键因素,航空当局正在向航空公司提供机会减少依赖apu用于其他目的 。
特别关注替代方式为飞机提供电源 。
许多机场已经开始实施新系统允许直接连接飞机主电网在大门口 。
更多的自主选择,一些创新提出一种零排放APU在飞行和生成电力存储它在一个专用的电池以备后用 。
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