Kaj so APU-ji sodobnih letal?

APU je angleška kratica besedne zveze auxiliary power unit (ali APU) in v neposrednem prevodu pomeni pomožen ali dodatni vir oz. generator, ki sistemom ter različnim funkcijam na letalu nudi električno energijo. V grobem gre za zagotavljanje energije za funkcije, ki nimajo zveze s pogonom letala.

Najzgodnejša letala generatorjev električne energije niso potrebovala, saj praviloma niso imela vgrajenih naprav, ki bi elektriko potrebovale. To se je spremenilo v dvajsetih letih preteklega stoletja, ko so se na krovih letal pojavile radijske in navigacijske naprave, ki so delovale s pomočjo baterij z neposrednim tokom. Kasneje so baterije zamenjali majhni 28-voltni generatorji. Danes tovrstne električne sisteme najdemo le še na manjših športnih letalih.

a380_apu_izpuh_img_2858.jpg

S prodorom reaktivnega pogona v civilno letalstvo so letala postala mnogo bolj zapletena – opremljena z mnogimi električnimi napravami (instrumenti in displeji v pilotski kabini ter ostala avionika, el. aktuatorji, komunikacijske naprave, el. oprema v potniškem predelu vključno s sistemi za informiranje in zabavo potnikov, sistemi za osvetljevanje in ogrevanje itn.). Oskrba z neposrednim tokom ter 28-voltni generatorji teh potreb niso mogli več pokriti, zato večje reaktivce še danes opremljajo s sistemi za zagotavljanje izmeničnega toka pri 115 voltih (400 Hz).

Letala so opremljena s številnimi sistemi za proizvodnjo energije (generatorskimi sistemi). Ti se delijo na primarne ter rezervne (backup) sisteme, slednji energijo ključnim sistemom zagotavljajo v ekstremnih primerih odpovedi oz. okvar. Primarno energijo običajno zagotovijo generatorji izmeničnega toka, ki so neposredno vezani na reaktivne pogonske motorje.

b737-apu.jpgPotniška in mnoga bojna letala so praviloma vsa opremljena z APU-ji, o katerih je govora v tem članku. APU ni nič drugega kot dodaten vir energije v obliki miniaturnega reaktivnega motorja oz. plinske turbine, ki lahko proizvede dovolj osnega navora, da z njim zaženeš pogonski reaktivni motor letala. APU nudi električno moč, hidravlični pritisk in delovanje prezračevanja letala tudi v času, ko je letalo na tleh. APU-je so skozi razvoj letal montirali na različna mesta – najbolj običajen pa je še vedno položaj APU-ja v repu letala, kjer je lepo vidna tudi izpušna cev na repni konici.

APU je praviloma vedno v uporabi in primarne sisteme za proizvodnjo energije podpira ter jih zamenja, v kolikor pride do odpovedi. Boeing 727 je leta 1963 postal prvi reaktivec z APU-jem, zaradi katerega je lahko pristajal in vzletal z manjših letališč neodvisno od podpore talnih ekip.

ram_air_turbine.jpgZa redke primere, ko odpove tudi APU, so mnoga letala opremljena z dodatno turbino, ki se odpre iz trupa letala in zavrti pod pritiskom zračnega upora. Tako kot velike vetrnice, znane iz nekaterih držav (npr. Danska, Nemčija), zagotovijo električno energijo v sili za delovanje kritičnih sistemov letala vse do varnega pristanka. Na levi sliki je prikazana veternica, ki je vgrajena na letalo A380. Podobno veternico imajo tudi letala A320.

Poseben primer so APU-ji na ameriškem orbiterju Space Shuttle. Njegovi APU-ji se temeljno razlikujejo od APU-jev na potniških letalih, saj proizvajajo hidravlični pritisk in ne električne energije. Space Shuttle nosi 3 odvečne APU-je, vsi pa delujejo z izgorevanjem posebnega goriva hidrazina. APU-ji Shuttla delujejo le med izstrelitvijo (delovanje kontrolnih površin in nagiba šob motorjev) ter priletom in pristankom (delovanje kontrolnih površin in zavor). Pristanek se v ekstremnem primeru lahko izvede z le enim delujočim APU-jem.

revija_letalo.jpg