Warum wird die APU im Heck des Flugzeugrumpfes benötigt?

Warum wird die APU im Heck des Flugzeugrumpfes benötigt?

19.09.2022 0 By admin

Verkehrsflugzeuge haben ein Hilfstriebwerk, das sich normalerweise am Heck des Flugzeugs befindet. Wenn wir also auf den Schwanz schauen, sehen wir eine hervorstehende Düse. Ich frage mich, warum die APU in einem Flugzeug benötigt wird, welche Funktionen sie erfüllt und ob es möglich ist, ohne sie zu fliegen? Wir werden heute versuchen, damit umzugehen.

Was ist die APU?

Zunächst müssen Sie herausfinden, was die APU in einem Flugzeug ist. Tatsächlich ist die APU nichts anderes als ein kleines drittes Triebwerk (Turbowelle oder Gasturbine). Die Hauptaufgabe besteht darin, während des Parkens Strom zu erzeugen, wenn die Hauptmotoren nicht arbeiten. Strom wird benötigt, um den erforderlichen Druck im Hydrauliksystem und die Funktion der Klimaanlage aufrechtzuerhalten. Ja, und es ist auch notwendig, die Motoren zu aktivieren. Aus diesem Grund haben Sie wahrscheinlich beim Einsteigen in das Flugzeug und beim Einnehmen Ihres Sitzplatzes in der Kabine bemerkt, dass die Klimaanlage funktionierte und Strom vorhanden war, obwohl es keine Bodenkommunikation gab und die Triebwerke im Flugzeug noch nicht gestartet waren. Das erste Flugzeug, das ein Gasturbinentriebwerk als APU verwendete, war die Boeing 727 im Jahr 1963.

Wo ist die APU verbaut?

Bei modernen Passagierflugzeugen befindet sich dieses Hilfstriebwerk üblicherweise im Heck des Flugzeugs, beispielsweise bei Transportflugzeugen ist ein solches Aggregat am Fahrwerk zu erkennen. Die Installation selbst befindet sich in einem feuerfesten Gehäuse aus Stahl, das das Flugzeug im Brandfall schützen soll. Wenn Sie sich das Heck des Flugzeugs ansehen, können Sie mehrere kleine Löcher und eine Düse sehen, die aus dem Heck kommt. All dies blieb nach dem Einbau der APU bestehen und ist für das korrekte Funktionieren des Einbaus notwendig.

APU (Foto aus offenen Quellen)

APU ist ausgestattet mit:

  • einen Generator, der dazu bestimmt ist, das Flugzeug anzutreiben;
  • Kompressor zum Betreiben der Klimaanlage und zum Starten des Hauptmotors.

Betrachten wir alle Löcher, die nach dem Einbau der APU verbleiben, genauer. In Bild Nummer eins unten links sieht man den Lufteinlass, der bei ausgeschaltetem APU-Steuergerät durch eine längliche Klappe verschlossen ist. Etwas rechts befindet sich eine Düse für die Entwässerung. Wenn ein Kraftstoff- oder Ölleck auftritt, wird überschüssige Flüssigkeit einfach dadurch abgelassen. Ein wenig rechts und oben befindet sich ein spezielles Loch zum Ablassen von Luft, das zum Kühlen des Luft-Öl-Kühlers verwendet wird. Die Luftansaugung erfolgt aus einem speziellen Fach der APU, das durch die Jalousien eintritt und dabei eine kleine Filterung durchläuft (Bild 2). Der Auspuff ist auf der rechten Seite zu sehen, und darunter ist eine Decke mit zwei Navigationslichtern und einem Blitz.

Warum wird die APU benötigt?

Die APU wird in verschiedenen Land- und Seetransporten eingesetzt, wird jedoch häufiger in Passagier- und Transportflugzeugen installiert. Das Hilfsaggregat wird normalerweise mit Hilfe eines Elektrostarters gestartet und verfügt über mehrere nützliche Funktionen, die in direktem Zusammenhang mit Sicherheit, Komfort und Wirtschaftlichkeit stehen und die wir genauer analysieren werden.

  • Liefert Strom während des Parkens

Wie bereits erwähnt, erzeugt die APU Strom und versorgt das Bordnetz des Flugzeugs während des Parkens mit Strom und speist auch die Klimaanlage in der Kabine. So müssen Passagiere nicht in völliger Dunkelheit zu ihrem Sitzplatz in der Kabine gelangen oder in einer stickigen Kabine sitzen, in der die Klimaanlage nicht funktioniert. Das ist besonders gefährlich für Passagiere, die an Herz-Kreislauf-Erkrankungen leiden. Theoretisch können die Haupttriebwerke des Flugzeugs diese Funktion auch am Boden übernehmen, jedoch ist dies für den Träger nicht von Vorteil. Erstens werden die Kosten für den nicht billigen Treibstoff steigen, was wiederum die Flugkosten und folglich die Ticketpreise für die Passagiere erhöhen wird. Ja, und Verschleißteile werden schneller sein. Natürlich können Sie die bodengebundene Stromversorgung nutzen, aber nicht alle Flughäfen können dies leisten. Daher können nur Flugzeuge mit APU schlecht oder gar nicht ausgestattete Flughäfen anfliegen. Es ist auch zu berücksichtigen, dass zusätzliche Zeit benötigt wird, um das Flugzeug von bodengestützten Stromversorgungseinrichtungen zu verbinden und zu trennen, wodurch sich die Parkzeit des Flugzeugs erhöht und dies zusätzliche Kosten sind. Daher haben alle großen modernen Verkehrsflugzeuge APU an Bord.

  • Startet die Hauptmotoren

Flugzeugmotoren starten nicht wie Autos. Vor dem Starten müssen die Turbinen auf die erforderliche Drehzahl gebracht werden. Dazu wird Druckluft verwendet, die dem Kompressor entnommen wird. Erst danach wird das Gemisch der Brennkammer gezündet, wodurch die Motoren starten und selbstständig zu arbeiten beginnen. Nach der APU wird es sozusagen nicht benötigt, da die Stromversorgung jetzt von den Hauptgeneratoren übernommen werden kann und der Lufteinlass auf sie umgeschaltet wird. Wenn Sie dieses Schema jedoch nicht zum Starten der Hauptmotoren verwenden, fallen diese höchstwahrscheinlich aufgrund von Überhitzung aus.

  • Flugsicherheit

In einigen Situationen kann es im Flugzeug zu Stromausfällen kommen, die schließlich zum Ausfall verschiedener Bordsysteme führen können. In diesem Fall fungiert die APU als alternative Stromquelle und versorgt das Flugzeug nicht nur während des Parkens, sondern auch während des Fluges mit Strom, bis das Flugzeug auf dem Flughafen landet. Ich glaube, dass dies eine sehr nützliche Funktion ist, die für die Flugsicherheit wichtig ist. Darüber hinaus hat die APU eine weitere wichtige Funktion: In Extremsituationen hilft das Hilfsaggregat beim Neustart der Haupttriebwerke, auch wenn sich das Flugzeug in diesem Moment am Himmel und nicht am Boden befindet.

Fazit:

Die APU macht den Betrieb eines Passagierflugzeugs deutlich einfacher, komfortabler und auch sicherer. Es erhöht die Autonomie des Flugzeugs erheblich, was die Geographie der Flüge erweitert. Denn es ermöglicht Ihnen, die Wartung des Flugzeugs mit einem Minimum an Flugplatzservices selbst auf schlecht oder gar nicht ausgestatteten Flughäfen durchzuführen. Darüber hinaus bietet die Installation ein zusätzliches Sicherheitsnetz für das fliegende Flugzeug, das im Falle einer unvorhergesehenen Situation das Flugzeug vor der Landung auf dem Flughafen mit dem erforderlichen Strom versorgen oder die Triebwerke während des Fluges neu starten kann. Wenn die APU nicht funktioniert, entstehen die Hauptprobleme deswegen meist erst am Boden, vor dem Start. Daher wird das Flugzeug in dieser Situation am Boden von einer Art Bodenquelle angetrieben. Es ist möglich, ohne APU zu fliegen, indem ein sogenannter «aufgeschobener Defekt» gemäß der MEL gemacht wird. Das heißt, eine spezielle Liste mit Ausrüstung und eine ziemlich klare Regelung, die die Anzahl der Tage oder Flüge angibt, wie viele Flugzeuge mit einem bestimmten Problem fliegen können. Ohne eine funktionsfähige APU können Sie 10 Tage fliegen.