文档介绍：第 11 章辅助动力装置
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辅助动力装置的功用
辅助动力装置(Auxiliary Power Unit,简称APU)是装在飞机上的一套不依赖于机外任何能源、自成独立体系的小型动力装置。其功用是在地面为飞机提供电源和气源,用于向飞机电网供电、起动主发动机以及向飞机空调系统提供压缩空气。在空中提供备用电源和气源,即,飞机爬升到一定高度后,辅助动力装置即自动停车,但是当飞机在飞行过程中遇到发动机停车故障时,辅助动力装置可重新起动作为应急动力源,为飞机提供电源和气源(超过一定高度后,仅能提供电源)。
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辅助动力装置一般安装在飞机机身尾部非增压舱内,位于方向舵的下面。由防火墙将APU短舱与机体和水平尾翼分隔开。
辅助动力装置发动机的起动和控制系统是完全自动的,控制电门和指示仪表分别装在驾驶舱和轮舱APU地面控制面板上。APU起动只能在驾驶舱内进行,但停车可以在驾驶舱和轮舱APU地面控制面板上进行。
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辅助动力装置的组成
辅助动力装置主要由小型燃气涡轮发动机、附件齿轮箱和供气系统等组成。
为形象说明APU的本体结构和工作系统,以下主要依据B737飞机的APU(GTCP85)进行阐述。
一、燃气涡轮发动机
辅助动力装置的燃气涡轮发动机,多采用离心式压气机、环形燃烧室和径向式涡轮,如图11-1所示。这样虽然使流动损失较大,但可以缩短发动机的轴向尺寸,构造简单。喷管为固定面积的简单喷管,其上装有温度控制器和热电偶的安装孔。
当然它还具有必要的工作系统,例如燃油、滑油、空气、控制、指示等系统。
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图11-1 辅助动力装置
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二、附件齿轮箱
附件齿轮箱安装在发动机压气机机匣前部的安装座上。
在它的附件传动齿轮箱上装有交流发电机、起动机、燃油泵、滑油泵、转速表发电机、电子转速电门、冷却风扇等。
电子转速电门的功用是控制APU的起动和点火,控制工作程序和超转保护电路。APU发动机仅在一个稳定状态下工作,即恒定的工作转速,由APU驱动的发电机没有恒速传动装置,因此,它是个变频系统。
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三、供气系统(空气负荷控制系统)
供气系统用来向飞机供应所需的空气,并控制向飞机输出的气动功率,使排气温度不致超过正常安全数值。
该系统使辅助动力装置发动机转速在95%以下时不供气,超过95%时能自动供气,当排气温度过高时,自动减少供气量,使排气温度不超过规定值。
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滑油系统
APU内部的所有轴承及齿轮的润滑由自已的滑油系统完成。系统包括滑油箱、滑油滤、滑油泵(进油泵和回油泵)、滑油冷却器、磁性金属屑探测器、滑油喷嘴和管路等。由指示灯和仪表进行系统工作的监控,如图11-2所示。
滑油冷却器由齿轮箱传动的风扇进行冷却,所用滑油与主发动机使用的相同。发动机转子前、后轴承采用压力润滑,齿轮箱内的轴承和齿轮采用泼溅润滑。
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滑油系统的工作是,辅助动力装置起动后,滑油泵将滑油箱内的滑油抽出,经过滑油滤,分成两路进入发动机内,一路流到附件齿轮箱,润滑齿轮箱内的所有齿轮和轴承,另一路到压气机和涡轮的轴承,润滑后的滑油由回油泵抽回,经滑油冷却器回到滑油箱。
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图11-2 APU的滑油系统
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