你知道嗎?飛機的“屁股”在飛行中,起著非常關鍵的作用

飛機的“機屁股”稱之為APU。

APU也稱之為輔助動力裝置,是指航空器上主動力裝置(發動機)之外可獨立輸出壓縮空氣或供電的小型輔助動力裝置。

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一般是小型的燃氣渦輪發動機。包括功率輸出軸、壓縮空氣引出裝置和自動控制裝置等。

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起飛前,為航空器提供壓縮空氣,可用於航空器的空調系統供氣或為主發動機起動機提供氣源啟動,也可在主發動機啟動前為飛機電力系統輸出電力,減少航空器對機場設備的依賴;

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在飛行中,當主發動機或其發電裝置出現故障時,能向航空器提供應急能源,提高飛行安全性;著陸時,也可為航空器提供能源。在大、中型飛機和大型直升機上均裝有輔助動力裝置。

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APU的作用是 向飛機獨立地提供電力和壓縮空氣(也有些只提供電力),少量的APU可以向飛機提供附加推力

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飛機在地面上起飛前,由APU供電或供氣來啟動主發動機,從而不需依靠地面電源或氣源車來啟動發動機。

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在地面時APU提供電力和壓縮空氣(Boeing787系列除外),保證客艙和駕駛艙內的照明和空調,在飛機起飛時使發動機功率全部用於地面加速和爬升,改善了起飛性能。

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降落後,仍由APU供應電力照明和空調,使主發動機提早關閉,從而節省了燃油,降低機場噪聲(在國外的一些機場,對APU開啟的時間,是有嚴格的管控的)

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APU有自己單獨的電動起動機,由單獨的電池供電,有獨立的附加齒輪箱、潤滑系統、冷卻系統和防火裝置。它的燃油來自飛機上總的燃油系統。

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專業部分

APU引氣系統

APU引氣系統的功用是將APU負載壓氣機輸出的增壓空氣提供給空調系統、發動機啟動系統和飛機上其它的氣動組件。此外,當飛機在飛行中且沒有引氣負載時,APU引氣系統可以減小壓氣機的喘振。

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APU引氣系統的主要組件有:引氣活門、引氣管道、比例控制活門、差壓調節器、防喘活門。

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APU引氣活門:

引氣活門控制APU渦輪空氣室(turbine plenum)到飛機氣動管道的引氣氣流。引氣活門安裝在APU艙前方的引氣管道中,主要由蝶形主閥、作動器、變化率控制閥和切換閥組成。

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蝶形主閥通常處於關閉位置,在主閥的上游設有控制壓力接口。

作動器上有彈簧加載的膜片和關閉蝶形閥板的連桿。

切換閥是電磁閥操縱的雙球型選擇閥,用於控制作動器膜片兩側的氣流。

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APU引氣無需經過溫度和壓力調節直接供給用氣系統。APU引氣系統通常在地面狀態下作為發動機引氣系統的備份為用氣系統提供引氣,空中一定高度內為空調系統和發動機起動系統提供引氣。

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安全

APU引氣系統為空調系統提供引氣時,應保證有足夠的引氣量來確保新鮮空氣量滿足適航條款CCAR25.831a的要求:在正常操作情況和任何系統發生可能的失效而對通風產生有害影響條件下,通風系統都必須要能提供足夠量的未被汙染的空氣,使得機組成員能夠完成其職責而不致過度不適或疲勞,並且向旅客提供合理的舒適性。通常情況下通風系統至少應能向每一乘員提供每分鐘250 克(0.55 磅)的新鮮空氣。

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防喘活門(surge bleed valve):

防喘活門直接安裝在渦輪空氣室上引氣管道下方,作用是防止飛機在高海拔時壓氣機喘振。當APU發動機轉速大於95%、飛機在飛行狀態且引氣活門關閉時,防喘活門工作。

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系統原理:

當APU發動機轉速高於95%,引氣活門的電源迴路接通。在前頭頂板P5上的BLEED AIR電門置ON位時,引氣活門的電磁閥通電,活門打開,APU增壓空氣輸送給飛機氣動系統。

當飛機氣動系統使用APU引氣時,比例控制活門為APU提供過載保護。在出現過載時,EGT升高,比例控制活門會釋放引氣活門的控制空氣壓力,引氣活門關閉,使EGT降低。


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