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发表于 2023-11-2 15:41:38
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辅助动力装置(APU),是指航空器上主动力装置(发动机)之外可独立输出压缩空气或供电的小型辅助动力装置。一般是小型的燃气涡轮发动机。包括功率输出轴、压缩空气引出装置和自动控制装置等。起飞前,为航空器提供压缩空气,可用于航空器的空调系统供气或为主发动机起动机提供气源启动,也可在主发动机启动前为飞机电力系统输出电力,减少航空器对机场设备的依赖;在飞行中,当主发动机或其发电装置出现故障时,能向航空器提供应急能源,提高飞行安全性;着陆时,也可为航空器提供能源。在大、中型飞机和大型直升机上均装有辅助动力装置。
APU的作用是 向飞机独立地提供电力和压缩空气(也有些只提供电力),少量的APU可以向飞机提供附加推力。飞机在地面上起飞前,由APU供电或供气来启动主发动机,从而不需依靠地面电源或气源车来启动发动机。在地面时APU提供电力和压缩空气(Boeing787系列除外),保证客舱和驾驶舱内的照明和空调,在飞机起飞时使发动机功率全部用于地面加速和爬升,改善了起飞性能。降落后,仍由APU供应电力照明和空调,使主发动机提早关闭,从而节省了燃油,降低机场噪声。
通常在飞机爬升到一定高度(5000公尺以下)辅助动力装置关闭.但在飞行中当主发动机空中停车时, APU可在一定高度(一般为10000公尺)以下的高空中及时启动,为发动机重新启动提供动力。
辅助动力装置的核心部分是一个小型的燃气涡轮发动机,大部分是专门设计的,也有一部分由涡桨发动机改装而成,一般装在机身最后段的尾锥之内,在机身上方垂尾附近开有进气口,排气直接由尾锥后端的排气口排出。发动机前端除正常压气机外装有一个工作压气机,它向机身前部的空调组件输送高温的压缩空气,以保证机舱的空调系统工作同时还带动一个发电机,可以向飞机电网送出115V的三相电流。APU有自己单独的电动起动机,由单独的电池供电,有独立的附加齿轮箱、润滑系统、冷却系统和防火装置。它的燃油来自飞机上总的燃油系统。
APU是动力装置中一个完整的独立系统,但是在控制上它和整架飞机是一体的。它的控制板装在驾驶员上方仪表板上,它的启动程序、操纵、监控及空气输出都由电子控制组件协调,并显示到驾驶舱相关位置,如EICAS的屏幕上。
现代化的大、中型客机上,APU是保证发动机空中停车后再启动的主要装备,它直接影响飞行安全。APU又是保证飞机停在地面时,客舱舒适的必要条件,这会影响旅客对乘机机型的选择。因此APU成为飞机上一个重要的不可或缺的系统。
有特殊航空器上的APU装置由于其各系统的特殊设计不供气只供电,如波音787系列,由于其特殊设计,它的APU只供电,空调由APU供电使其工作,发动机装有电动起动机,由APU供电启动发动机。其APU装有两个230V交流225kW变频发电机,电源经过变频、整流、变压分配后形成飞机的4种电源模式,即传统的115V交流、28V直流和新的230V交流、270V直流航空器。其中230V交流和270V直流电源主要用于以往由气源系统驱动的系统部件。
还有一些航空器由APU供电启动发动机,但仍保留气源系统,应用于以前一些装有小功率发动机的航空器,如国产的运-7,运-8。
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