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飛機的第二個「心臟」是什麼?輔助動力裝置APU有啥用?

提起APU

大家可能想到的是

電腦的主要配置,

可是你們知道嗎?

在航空界,飛機也有這個部件。

今天,我們來聊聊飛機中第二個「心臟」

「APU」-Auxiliary Power Unit輔助動力裝置

REC

飛機輔助動力裝置是裝在飛機上的一套不依賴機外任何能源、自成體系的獨立的小型燃氣渦輪動力裝置(英文縮寫APU),又被稱為飛機的「第二動力裝置」,是飛機重要的功能子系統。

那麼,飛機上為什麼要裝APU,它有哪些作用呢?

APU的作用是向飛機獨立地提供電力和壓縮空氣,也有少量的APU可以向飛機提供附加推力。飛機在地面上起飛前,由APU供電來啟動主發動機, 從而不需依靠地面電、氣源車來發動飛機。

在地面時APU提供電力和壓縮空氣,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

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,降低機場雜訊。通常在飛機爬升到一定高度(5000米以下)輔助動力裝置關閉。但在飛行中當主發動機空中停車時,APU可在一定高度(一般為10000米)以下的高空中及時啟動,為發動機重新啟動提供動力

輔助動力裝置的核心部分是一個小型的渦輪發動機,大部分是專門設計的,也有一部分由渦槳發動機改裝而成,一般裝在機身最後段的尾錐之內,在機身上方垂尾附近開有進氣口,排氣直接由尾錐後端的排氣口排出。

現代化的大、中型客機上,APU是保證發動機空中停車後再啟動的主要裝備,它直接影響飛行安全。APU又是保證飛機停在地面時,客艙舒適的必要條件,這會影響旅客對乘機機型的選擇。

因此APU成為飛機上一個重要的不可或缺的系統。

而且,不僅僅客機上有APU,

軍用飛機上其實也有!

我們一起往下看

我們以「颱風」戰機為例,圖中的紅圈是颱風戰鬥機補助動力裝置的排氣孔。APU是動力裝置中一個完整的獨立系統,但是在控制上它和整架飛機是一體的

它的控制板裝在駕駛員上方儀錶板上,它的啟動程序、操縱、監控及空氣輸出都由電子控制組件協調,並顯示到駕駛艙相關位置,如EICAS的屏幕上。現代化的大、中型客機上,APU是保證發動機空中停車後再啟動的主要裝備,它直接影響飛行安全。

因此,除了民航客機一般都裝備了APU系統外,戰鬥機也是有APU的,典型的就是:「颱風」戰鬥機和國產的殲20戰鬥機。

而與客機不同的是:

戰機的APU是在機身中段。

那為啥戰機的APU會設置在機身中段?

戰鬥機的APU通常都是設置在機身中段,比如國產J20的APU據傳就是在機腹中部。之所以這樣設計,小編個人認為一個主要原因就在於:戰鬥機跟普通民航客機(或其它大型飛機)結構上(主動力推進裝置的部位)不同所造成的。

由於大飛機的動力裝置(引擎)一般都是設置在主機翼的下方,所以APU設置在機尾,對於飛機的空氣動力學以及機動性能幾乎沒什麼影響。而戰鬥機則不同,它一般採用是的直通式進氣道,後方就是引擎,機尾是矢量噴管。如果把APU也放在那兒(機尾),空間不足還是其次,更要命的是,一旦APU開始工作,從它的排氣孔排出的氣流對於整個飛機的機動姿態就會產生很大的影響。

還有一點,戰鬥機相對於其它大型飛機來說,質量要小得多,但它們動力比則與質量比要大,所以任何一點會造成不穩定的因素在戰鬥機上都會被「擴大」許多。這也是戰鬥機上APU盡量要遠離機尾的另一個原因吧!

而其實,嚴格來說,APU並不能單獨稱為「第二動力系統」,它需要與其它附件和系統配合工作,才能構成完善的第二動力系統。但隨著技術的發展,它也已經從單一的功率輸出,變得功能越來越多,結構更複雜,越來越向綜合和多功能方向發展,因此相信在未來它會真正地成為飛機的「第二心臟」,讓我們一起拭目以待吧!


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