Вспомогательная силовая установка

редактировать
APU Honeywell GTCP36, установленный под хвостовой частью бизнес-джет Выхлоп ВСУ в хвостовой части самолета Airbus A380

Вспомогательная силовая установка (ВСУ ) - это устройство на транспортное средство, которое обеспечивает энергией другие функции, кроме движения. Обычно они встречаются на больших самолетах и военно-морских кораблях, а также на некоторых крупных наземных транспортных средствах. ВСУ самолета обычно вырабатывают 115 V переменного тока (переменного тока) с частотой 400 Гц (а не 50/60 Гц при питании от сети) для работы электрических систем самолета; другие могут производить 28 В постоянного тока (DC). APU могут обеспечивать питание через одно- или трехфазные системы.

Содержание

  • 1 Транспортный самолет
    • 1.1 История
    • 1.2 Разделы
      • 1.2.1 Силовая часть
      • 1.2.2 Секция компрессора нагрузки
      • 1.2.3 Секция коробки передач
    • 1.3 Производители
  • 2 Космический корабль
  • 3 Броня
  • 4 Коммерческий транспорт
    • 4.1 Топливные элементы
  • 5 См. Также
  • 6 Примечания
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

Транспортный самолет

История

Впускной переключатель Jumo 004, с ручкой запуска для APU Riedel и отверстиями для доступа к свечам зажигания 2-тактный двигатель Riedel, использованный в качестве новаторского примера ВСУ, чтобы перевернуть центральный вал немецких двигателей времен Второй мировой войны BMW 003 и Junkers Jumo 004 реактивных двигателей. ВСУ Riedel, установленных на сохранившемся BMW 003, с чем-то вроде электростартера для ВСУ Riedel.

Во время Первой мировой войны британские дирижабли прибрежного класса, один из нескольких типов используемых дирижаблей на Royal Navy, имел 1,75 л.с. (1,30 кВт) ABC вспомогательный рый двигатель. Они приводили в действие генератор для радиопередатчика корабля и, в случае аварии, могли приводить в действие вспомогательный вентилятор. Одним из первых военных самолетов, использовавших APU, был британский, времен Первой мировой войны, Supermarine Nighthawk, анти-Цеппелин Ночной истребитель.

Во время Второй мировой войны, ряд крупных американских военных самолетов были оснащены ВСУ. Они обычно назывались патт-паттс даже в официальных тренировочных документах. Бомбардировщик B-29 Superfortress помещался в негерметичную секцию в задней части самолета. Использовались различные модели четырехтактных двигателей Flat-twin или V-twin. Двигатель мощностью 7 лошадиных сил (5,2 кВт) приводил в действие генератор постоянного тока P2 с номинальным напряжением 28,5 вольт и 200 ампер (несколько таких же генераторов P2, приводимые в действие главными двигателями, были источником питания постоянного тока B-29 в рейс). Патт-патт обеспечивал мощность для запуска главных двигателей и использовался после взлета на высоту 10000 футов (3000 м). Патт-патт был перезапущен, когда B-29 спускался на посадку.

На некоторых моделях B-24 Liberator был установлен патт-патт в передней части самолета, внутри носово-колесный отсек. Некоторые модели транспортного самолета Douglas C-47 Skytrain несли удар под полом кабины.

Первые немецкие реактивные двигатели, построенные в Во время Второй мировой войны использовалась механическая пусковая система APU, разработанная немецким инженером Норбертом Риделем. Он состоял из двухтактного плоского двигателя мощностью 10 лошадиных сил (7,5 кВт), который для конструкции Junkers Jumo 004 был спрятан во впускном переключателе, по сути, функционируя как новаторский пример вспомогательная силовая установка для пуска реактивного двигателя. Отверстие в крайней передней части дивертора содержало ручную ручку, которая запускала поршневой двигатель, который, в свою очередь, вращал компрессор. На впускном переключателе Jumo 004 имелось два отверстия для доступа к свечам зажигания для обслуживания цилиндров блока Riedel на месте в целях технического обслуживания. В кольцевой заборник были установлены два небольших бака «премикс» для бензина / нефти марки Riedel. Двигатель считался конструктивным с очень коротким ходом (диаметр цилиндра / ход: 70 мм / 35 мм = 2: 1), поэтому он мог поместиться во впускном отводном устройстве реактивных двигателей, таких как Jumo 004. Для уменьшения скорости в нем был встроенный планетарный механизм . шестерня. Он был произведен Викторией в Нюрнберге и служил в качестве механического стартера в стиле ВСУ для всех трех проектов немецких реактивных двигателей, которые до мая 1945 года дожили до стадии прототипа: Junkers Jumo 004, BMW 003 (который, судя по всему, использует электростартер для APU Riedel) и прототипы (построено 19) более совершенного Heinkel HeS 011, который был установлен прямо над впускным каналом в металлическом листе носовой части гондолы двигателя.

Boeing 727 в 1963 году был первым авиалайнером, оснащенным газовая турбина ВСУ, что позволяет ей работать в небольших аэропортах, независимо от наземных объектов. ВСУ на многих современных авиалайнерах можно определить по выхлопной трубе в хвостовой части самолета.

Разделы

Типичный ВСУ с газовой турбиной для коммерческого транспортного самолета состоит из трех основных частей:

Силовая секция

Силовая секция - это газогенераторная часть двигателя, вырабатывающая всю мощность на валу для ВСУ.

Секция нагружающего компрессора

Нагрузочный компрессор обычно установленный на валу компрессор, который обеспечивает пневматическую мощность для самолета, хотя некоторые APU извлекают отбираемый воздух из компрессора силовой части. Есть два приводимых в действие устройства: входные направляющие лопатки, которые регулируют поток воздуха к нагрузочному компрессору, и клапан управления помпажами, который поддерживает стабильную или бесперебойную работу турбомашины.

Секция коробки передач

коробка передач передает мощность от главного вала двигателя на генератор с масляным охлаждением для выработки электроэнергии. Внутри коробки передач мощность также передается на дополнительное оборудование двигателя, такое как блок управления подачей топлива, модуль смазки и охлаждающий вентилятор. Также имеется стартер, подключенный через зубчатую передачу для выполнения пусковой функции ВСУ. Некоторые конструкции APU используют комбинацию стартера / генератора для запуска APU и выработки электроэнергии, чтобы упростить работу.

На самолетах с дополнительным электрическим приводом Boeing 787 ВСУ подает на самолет только электричество. Отсутствие пневматической системы упрощает конструкцию, но высокий спрос на электроэнергию требует более тяжелых генераторов.

Бортовые твердооксидные топливные элементы (SOFC ) В настоящее время исследуются ВСУ.

Производители

4 июня 2018 г. Boeing и Safran объявили о своем партнерстве 50-50 для проектирования, изготовления и обслуживания APU после нормативных и антимонопольных распродажи во второй половине 2018 года. В начале 1960-х компания Boeing произвела несколько сотен T50 / T60 малых турбовальных двигателей и их производных. Safran производит вертолеты и бизнес-джеты APU, но прекратил выпуск крупных APU после того, как Labinal покинул совместное предприятие с Sundstrand в 1996 году.

Это может поставить под угрозу господство Honeywell и United Technologies. Honeywell владеет 65% рынка mainliner APU и является единственным поставщиком A350, B777 и всех узкопроходных : B737 MAX, Bombardier CSeries, Comac C919, Irkut MC-21 и A320neo начиная с Airbus исключена опция PWC APS3200. PWC утверждает, что оставшиеся 35% с A380, B787 и B747-8.

потребуются не менее десяти лет для Boeing / Совместное предприятие Safran достигнет 100 миллионов долларов дохода от услуг. Объем рынка производства в 2017 году составил 800 миллионов долларов: 700 миллионов долларов для гражданских и 100 миллионов долларов для военных, в то время как MRO стоил 2400 миллионов долларов, поровну распределенных между гражданскими и военными.

Космические аппараты

ВСУ Space Shuttle обеспечивали гидравлическое давление. Космический шаттл имел три резервных ВСУ, работающих на топливе гидразина. Они были включены только для всплытия, входа в атмосферу и приземления. Во время подъема ВСУ обеспечивали гидравлическую мощность для шарнирного соединения трех двигателей шаттла и управления их большими клапанами, а также для перемещения поверхностей управления. Во время посадки они перемещали рули, опускали колеса, приводили в действие тормоза и рулевое управление носовым колесом. Посадка могла производиться только с одной работающей ВСУ. В первые годы существования Shuttle были проблемы с надежностью APU, сбои в работе трех из первых девяти миссий Shuttle.

Armor

APU установлены на некоторых танках для обеспечения электрической энергией без большого расхода топлива и большой инфракрасной сигнатуры главного двигателя. Еще во время Второй мировой войны американский M4 Sherman имел небольшую ВСУ с поршневым двигателем для зарядки танковых аккумуляторов, характерную для танка Т-34 советского производства.

Коммерческие автомобили

Полуприцеп-рефрижератор или замороженные продукты или железнодорожный вагон могут быть оборудованы автономным APU и топливным баком для поддержания низких температур во время перевозки без необходимости для внешнего источника питания, поставляемого транспортным средством.

На некоторых старых дизельных двигателях для запуска главного двигателя использовалась ВСУ вместо электродвигателя. В основном они использовались на крупногабаритной строительной технике.

Топливные элементы

В последние годы производители грузовиков и топливных элементов объединились, чтобы создать, испытать и продемонстрировать ВСУ на топливных элементах, которая устраняет почти все выбросы и более эффективное использование дизельного топлива. В 2008 году партнерство, спонсируемое Министерством энергетики США, между Delphi Electronics и Peterbilt продемонстрировало, что топливный элемент может обеспечивать питание электроники и кондиционирования воздуха Peterbilt Model 386 в имитируемых условиях «холостого хода» в течение 10 часов. Delphi заявила, что система мощностью 5 кВт для грузовиков класса 8 будет выпущена в 2012 году по цене от 8000 до 9000 долларов, которая будет конкурентоспособна с другими двухцилиндровыми дизельными ВСУ «среднего класса», если они смогут уложиться в эти сроки и смету расходов..

См. Также

Примечания

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, относящиеся к Вспомогательные силовые установки.
Последняя правка сделана 2021-06-12 19:38:15
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте