Pomocnicza jednostka zasilająca: dane techniczne, przeznaczenie, wskaźniki urządzeń i zasobów

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Do uruchamiania głównego silnika najczęściej używany jest pomocniczy zespół napędowy (APU). Sprzęt ten jest często wykorzystywany w technice lotniczej. Może być również stosowany w pojazdach opancerzonych, statkach, lokomotywach i samochodach.

Główne cechy APU

Dla takiej elektrowni z wyciągiem powietrza za sprężarką głównymi parametrami są jej natężenie przepływu, ciśnienie tego powietrza, a także jego temperatura. Warto jednak tutaj zaznaczyć, że taka cecha jak ciśnienie powietrza nie jest wskaźnikiem energii. Innymi słowy, nie może być stosowany jako ocena wskaźników zasobów pomocniczego zespołu zasilania APU. Za jego pomocą nie będzie również możliwa ocena przepływu pracy. Z tego powodu konieczne jest uciekanie się do wykorzystania takiego parametru warunkowego, jak równoważna moc powietrza. Ponadto ważny jest również parametr zwany jednostkowym zużyciem paliwa. Dla elektrowni z wyciągiem powietrza za sprężarką oznacza to:zużycie paliwa na godzinę na 1 kW równoważnej mocy powietrza. Oprócz tych głównych cech, istnieją również drugorzędne:

• margines stabilności sprężarki;
• stosunek nadmiaru powietrza w komorze spalania;
• temperatura i ciśnienie płynu roboczego;
• współczynnik wydajności (COP) sprężarki, turbiny itp.

Krótki opis APU do samochodu i lokomotywy

Jeśli mówimy o lokomotywach, to rzadko, ale wciąż używa się lokomotyw z turbiną gazową. W takich pojazdach montowany jest pomocniczy zespół napędowy w celu uruchomienia silnika głównego. Dodatkowo przy jego pomocy wykonywana jest produkcja manewrów i ruchu pojedynczej lokomotywy.

Jeżeli w samochodzie ze specjalnym wyposażeniem, które wymaga zasilania elektrycznego i silnika na biegu jałowym, jako APU zastosowano dość dobrze znane jednostki elektryczne. Warto również zauważyć, że na wielu specjalnych maszynach możliwe było również uruchomienie silnika głównego.

Urządzenie APU samolotu

Dodatkowy zespół napędowy samolotu jest źródłem gorącego sprężonego powietrza, a także energii elektrycznej prądu stałego i przemiennego, które można wykorzystać do zasilania układów samolotu.

Gdy samolot znajduje się na ziemi, APU można w pełni wykorzystać, aby zapewnić pełną autonomię transportu. To jest używaneautonomia w procesie przygotowania przed lotem. Taki system może być eksploatowany tylko na lotniskach położonych na wysokości nie większej niż 3 km. Warto również wspomnieć, że zasilacz pomocniczy o długości 300 m lub inny model może służyć do jednoczesnego pobierania zarówno sprężonego powietrza, jak i energii elektrycznej. Sprężone powietrze dostaje się do układu klimatyzacji samolotu, a do uruchomienia głównego silnika wykorzystywana jest energia elektryczna. APU doskonale nadaje się do uruchamiania silnika turbogazowego, jego systemu mocowania, wlotu powietrza, układu wydechowego, a także układu zapewniającego rozruch i sterowanie silnikiem.

Projekt komory APU

System jest wyposażony w system odwadniający. W najniższym punkcie znajduje się urządzenie zwane kolektorem drenażowym. Istnieje również rura odgałęziona, która ma za zadanie odprowadzać płyn grawitacyjnie. Silnik turbiny gazowej samolotu znajduje się również w przedziale APU, który znajduje się w niehermetycznej części ogonowej kadłuba. Na konsoli mechanika pokładowego znajduje się panel „Uruchamianie APU”. Ten panel zawiera wszystkie elementy sterujące i elementy sterujące pomocniczego zespołu zasilania.

APU TA-6A

Ten typ instalacji pomocniczej, podobnie jak TA-6A, jest najczęściej instalowany na pokładzie takich samolotów jak TU-154, IL-62M, IL-76, TU-144, IL-86M, TU-22M. Może być również instalowany w niektórych naziemnych jednostkach transportowych. Głównym celem jest dostarczenie sprężonego powietrza do uruchomienia głównych silników samolotu na ziemi w celu dostarczenia sprężonego powietrza do układu klimatyzacji.

Ważne jest, aby pamiętać, że ten APU może być używany do zasilania pokładowej sieci elektrycznej zarówno AC, jak i DC na ziemi i, co najważniejsze, może być używany w tym samym celu w locie, jeśli główny system nie działa. Sam zespół przedstawiony jest w postaci jednowałowego silnika turbogazowego z wyciągiem powietrza za sprężarką. Sugeruje to, że głównymi cechami zasilacza pomocniczego TA-6A są natężenie przepływu, ciśnienie i temperatura powietrza upustowego. To urządzenie składa się z kilku głównych elementów. Pierwszy główny zespół zawiera skrzynię biegów z rozrusznikiem-generatorem. Jest też alternator, a także kilka innych osprzętów. Wszystkie są niezbędne do zapewnienia normalnej pracy silnika. Jako kompresor stosowany jest trójstopniowy element ukośno-osiowy.

Wskaźniki Sił Zbrojnych Ukrainy TA-6A

Urządzenie ma następujące główne specyfikacje:

1. Kierunek obrotu wirnika od strony dyszy jest prawidłowy.
2. Drugim ważnym parametrem jest prędkość wirnika turbosprężarki. Podczas debugowania silnika na biegu jałowym zakres temperatur powinien wynosić około 60 stopni Celsjusza. W procentach wskaźnik powinien wynosić 99 ± 0,5%. Jeśli mówimy o obrotach na minutę, wskaźnik powinien znajdować się w regionie23950±48.
3. Jeśli chodzi o główny tryb pracy, zmiana prędkości wirnika jest dozwolona w zakresie od 97 do 101%.
4. Istnieje taki parametr jak przeciążenie wibracyjne silnika. Na początku okresu użytkowania współczynnik ten powinien wynosić 4,5, a pod koniec okresu użytkowania może wzrosnąć maksymalnie do 6,0.
5. Istnieje taki parametr jak czas trwania cyklu ładowania na zimno. Maksymalna wartość jest ograniczona do 32 sekund.
6. Podczas zimnego obciążenia prędkość wirnika powinna wynosić od 19% do 23% maksymalnej mocy.

Praca silnika TA-6A

Podczas pracy pomocniczego zespołu napędowego powietrze atmosferyczne będzie zasysane przez sprężarkę przez kratkę i promieniowo-okrągły wlot. Sprężarka posiada trzy stopnie, po przejściu przez które powietrze jest sprężane i podawane do obudowy kolektora gazu. Stąd większość wybranej substancji wchodzi do komory spalania. Reszta może zostać skierowana do spirali rury wydechowej i wyprowadzona z powrotem do atmosfery przez rurę wydechową lub może być dostarczona do konsumenta.

Warto zauważyć, że powietrze dostarczane do komory spalania jest podzielone na dwa strumienie - pierwotny i wtórny. Jeśli chodzi o przepływ pierwotny, wchodzi on do strefy spalania przez rurki parownika oraz otwory w głowicy płomienicy. Te same rurki parownika dostarczają również paliwo z kolektora rozrusznika.

Przepływ wtórny następuje przez określoną liczbę otworów. Po nichprzechodząc, wchodzi do tego samego przedziału, co substancja z pierwszego strumienia. W zbiorniku tym strumienie te są mieszane z gazem, co umożliwia osiągnięcie pożądanego reżimu temperaturowego dla całego strumienia gazu wchodzącego bezpośrednio do turbiny. Warto również zwrócić uwagę na szczeliny w ścianach komory. Przez nie przechodzi niewielka ilość powietrza i jest tam wykorzystywana do chłodzenia ścian komory.

Śmigłowiec APU

Akcesorium helikoptera różni się nieco od tego zamontowanego na pokładzie samolotu. Głównymi komponentami urządzenia była para silników, a także skrzynia biegów. Jeśli zajdzie taka potrzeba, to moc jednego silnika wystarczy do kontynuowania lotu. Warto również zauważyć, że prawy i lewy silnik instalacji są wymienne. Jest to jednak uzależnione od możliwości obracania rury wydechowej. Sam silnik zawiera takie elementy jak sprężarka z łopatkami obrotowymi, komora spalania, turbina sprężarki oraz turbina obrotowa, która poprzez wał sprężynowy przekazuje moc do skrzyni biegów VR-8. Istnieje również urządzenie wydechowe i skrzynka napędu akcesoriów.