Βοηθητική μονάδα ισχύος: προδιαγραφές, σκοπός, συσκευές και δείκτες πόρων

2024 Συγγραφέας: Howard Calhoun | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2023-12-17 10:23

Η βοηθητική μονάδα ισχύος (APU) χρησιμοποιείται συχνότερα για την εκκίνηση του κύριου κινητήρα. Αυτός ο εξοπλισμός χρησιμοποιείται συχνά στην τεχνολογία της αεροπορίας. Ωστόσο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί σε τεθωρακισμένα οχήματα, πλοία, ατμομηχανές και αυτοκίνητα.

Κύρια χαρακτηριστικά του APU

Για ένα τέτοιο εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας με εξαγωγή αέρα μετά τον συμπιεστή, ο ρυθμός ροής του, η πίεση αυτού του αέρα, καθώς και η θερμοκρασία του είναι οι κύριες παράμετροι. Ωστόσο, αξίζει να σημειωθεί εδώ ότι ένα τέτοιο χαρακτηριστικό όπως η πίεση του αέρα δεν είναι δείκτης ενέργειας. Με άλλα λόγια, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αξιολόγηση των δεικτών πόρων μιας βοηθητικής μονάδας ισχύος της APU. Επίσης, δεν θα είναι δυνατή η αξιολόγηση της ροής εργασίας με τη βοήθειά του. Για το λόγο αυτό, είναι απαραίτητο να καταφύγουμε στη χρήση μιας τέτοιας υπό όρους παραμέτρου όπως η ισοδύναμη αεροπορική ισχύς. Επιπλέον, η παράμετρος που ονομάζεται ειδική κατανάλωση καυσίμου είναι επίσης σημαντική. Για ένα εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας με εξαγωγή αέρα μετά τον συμπιεστή, σημαίνεικατανάλωση καυσίμου ανά ώρα ανά 1 kW ισοδύναμης ισχύος αέρα. Εκτός από αυτά τα κύρια χαρακτηριστικά, υπάρχουν και δευτερεύοντα:

• περιθώριο σταθερότητας συμπιεστή;
• αναλογία περίσσειας αέρα στο θάλαμο καύσης;
• θερμοκρασία και πίεση του ρευστού εργασίας;
• συντελεστής απόδοσης (COP) ενός συμπιεστή, στροβίλου κ.λπ.

Σύντομη περιγραφή της APU για αυτοκίνητο και ατμομηχανή

Αν μιλάμε για ατμομηχανές, τότε σπάνια, αλλά παρόλα αυτά, χρησιμοποιούνται ατμομηχανές αεριοστροβίλων. Σε τέτοια οχήματα, τοποθετείται μια βοηθητική μονάδα ισχύος για την εκκίνηση του κύριου κινητήρα. Επιπλέον, με τη βοήθειά του, πραγματοποιείται η παραγωγή ελιγμών και η κίνηση μιας μόνο ατμομηχανής.

Εάν σε αυτοκίνητο με ειδικό εξοπλισμό που απαιτεί ηλεκτρική ενέργεια και κινητήρα ρελαντί, χρησιμοποιήθηκαν αρκετά γνωστές ηλεκτρικές μονάδες ως APU. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι σε ορισμένα ειδικά μηχανήματα ήταν επίσης δυνατή η εκκίνηση του κύριου κινητήρα.

Συσκευή APU Aercraft

Όσον αφορά τη βοηθητική μονάδα ισχύος του αεροσκάφους, είναι μια πηγή θερμού πεπιεσμένου αέρα, καθώς και ηλεκτρικής ενέργειας DC και AC που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία συστημάτων αεροσκαφών.

Όταν το αεροσκάφος βρίσκεται στο έδαφος, η APU μπορεί να χρησιμοποιηθεί πλήρως προκειμένου να διασφαλιστεί η πλήρης αυτονομία της μεταφοράς. Αυτό χρησιμοποιείταιαυτονομία στη διαδικασία προετοιμασίας πριν από την πτήση. Ένα τέτοιο σύστημα μπορεί να λειτουργήσει μόνο σε εκείνα τα αεροδρόμια που βρίσκονται σε υψόμετρο όχι μεγαλύτερο από 3 km. Αξίζει επίσης να αναφέρουμε ότι μια βοηθητική μονάδα ισχύος 300 m ή άλλο μοντέλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ταυτόχρονη λήψη πεπιεσμένου αέρα και ηλεκτρικής ενέργειας. Ο πεπιεσμένος αέρας εισέρχεται στο σύστημα κλιματισμού του αεροσκάφους και η ηλεκτρική ενέργεια χρησιμοποιείται για την εκκίνηση του κύριου κινητήρα. Η APU είναι κατάλληλη για την εκκίνηση ενός κινητήρα αεριοστροβίλου, το σύστημα στερέωσής του, την εισαγωγή αέρα, το σύστημα εξάτμισης, καθώς και ένα σύστημα που παρέχει εκκίνηση και έλεγχο κινητήρα.

Σχεδίαση του διαμερίσματος APU

Το σύστημα είναι εξοπλισμένο με σύστημα αποχέτευσης. Στο χαμηλότερο σημείο βρίσκεται μια συσκευή που ονομάζεται συλλέκτης αποστράγγισης. Υπάρχει επίσης ένας σωλήνας διακλάδωσης, ο οποίος έχει σχεδιαστεί για να βγάζει το υγρό έξω, μέσω της βαρύτητας. Ο κινητήρας αεριοστροβίλου του αεροσκάφους βρίσκεται επίσης στο διαμέρισμα APU, το οποίο βρίσκεται στο μη ερμητικό τμήμα της ατράκτου της ουράς. Στην κονσόλα του μηχανικού πτήσης υπάρχει ένας πίνακας "Launching the APU". Αυτός ο πίνακας περιέχει όλα τα χειριστήρια και τα χειριστήρια για τη βοηθητική μονάδα ισχύος.

APU TA-6A

Αυτός ο τύπος βοηθητικής εγκατάστασης, όπως το TA-6A, εγκαθίσταται συχνότερα σε αεροσκάφη όπως TU-154, IL-62M, IL-76, TU-144, IL-86M, TU-22M. Μπορεί επίσης να εγκατασταθεί σε ορισμένες επίγειες μεταφορικές μονάδες. Ο κύριος σκοπός είναι η παροχή πεπιεσμένου αέρα για την εκκίνηση των κύριων κινητήρων του αεροσκάφους στο έδαφος για την παροχή πεπιεσμένου αέρα στο σύστημα κλιματισμού.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί εδώ ότι αυτή η APU μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τροφοδοσία του ενσωματωμένου ηλεκτρικού δικτύου με AC και DC στο έδαφος και, το πιο σημαντικό, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον ίδιο σκοπό κατά την πτήση, εάν η κύρια το σύστημα αποτυγχάνει. Η ίδια η μονάδα παρουσιάζεται με τη μορφή κινητήρα αεριοστροβίλου μονού άξονα με εξαγωγή αέρα πίσω από τον συμπιεστή. Αυτό υποδηλώνει ότι τα κύρια χαρακτηριστικά της βοηθητικής μονάδας ισχύος TA-6A είναι ο ρυθμός ροής, η πίεση και η θερμοκρασία του αέρα εξαέρωσης. Αυτή η συσκευή αποτελείται από πολλά κύρια στοιχεία. Το πρώτο κύριο συγκρότημα περιλαμβάνει κιβώτιο ταχυτήτων με γεννήτρια εκκίνησης. Υπάρχει επίσης ένας εναλλάκτης, καθώς και πολλά άλλα εξαρτήματα. Όλα αυτά είναι απαραίτητα για τη διασφάλιση της κανονικής λειτουργίας του κινητήρα. Ως συμπιεστής χρησιμοποιείται ένα διαγώνιο-αξονικό στοιχείο τριών σταδίων.

Δείκτες των Ενόπλων Δυνάμεων της Ουκρανίας TA-6A

Η συσκευή έχει τις ακόλουθες κύριες προδιαγραφές:

1. Η φορά περιστροφής του ρότορα από την πλευρά του ακροφυσίου είναι σωστή.
2. Η δεύτερη σημαντική παράμετρος είναι η ταχύτητα του ρότορα για τον υπερσυμπιεστή. Κατά την αποσφαλμάτωση του κινητήρα στο ρελαντί, το εύρος θερμοκρασίας πρέπει να είναι περίπου 60 βαθμούς Κελσίου. Ως ποσοστό, ο δείκτης πρέπει να είναι 99 ± 0,5%. Εάν μιλάμε για στροφές ανά λεπτό, τότε ο δείκτης θα πρέπει να βρίσκεται στην περιοχή23950±48.
3. Όσον αφορά τον κύριο τρόπο λειτουργίας, η αλλαγή στην ταχύτητα του ρότορα επιτρέπεται στην περιοχή από 97 έως 101%.
4. Υπάρχει μια τέτοια παράμετρος όπως η υπερφόρτωση κραδασμών του κινητήρα. Στην αρχή της διάρκειας ζωής, αυτός ο συντελεστής θα πρέπει να είναι 4,5. Στο τέλος της διάρκειας ζωής, μπορεί να αυξηθεί έως το 6,0.
5. Υπάρχει μια παράμετρος όπως η διάρκεια του κύκλου ψυχρής φόρτισης. Η μέγιστη τιμή περιορίζεται στα 32 δευτερόλεπτα.
6. Κατά τη διάρκεια κρύου φορτίου, η ταχύτητα του ρότορα πρέπει να είναι μεταξύ 19% και 23% της μέγιστης ισχύος.

Λειτουργία κινητήρα TA-6A

Κατά τη λειτουργία της βοηθητικής μονάδας ισχύος, ο ατμοσφαιρικός αέρας θα αναρροφάται από τον συμπιεστή μέσω του πλέγματος και της ακτινικής-κυκλικής εισόδου. Ο συμπιεστής έχει τρία στάδια, αφού περάσει από τα οποία ο αέρας συμπιέζεται και τροφοδοτείται στο περίβλημα του συλλέκτη αερίου. Από εδώ, το μεγαλύτερο μέρος της επιλεγμένης ουσίας εισέρχεται στον θάλαμο καύσης. Το υπόλοιπο μπορεί να περάσει στο σωληνάκι του σωλήνα εξάτμισης και να εκκενωθεί ξανά στην ατμόσφαιρα μέσω του σωλήνα εξάτμισης ή μπορεί να παραδοθεί στον καταναλωτή.

Αξίζει να σημειωθεί ότι ο αέρας που παρέχεται στον θάλαμο καύσης χωρίζεται σε δύο ρεύματα - πρωτεύον και δευτερεύον. Όσον αφορά την κύρια ροή, εισέρχεται στη ζώνη καύσης μέσω των σωλήνων του εξατμιστή, καθώς και οπών στην κεφαλή του σωλήνα φλόγας. Οι ίδιοι σωλήνες εξατμιστή παρέχουν επίσης καύσιμο από την πολλαπλή εκκίνησης.

Η δευτερεύουσα ροή ακολουθεί έναν ορισμένο αριθμό οπών. Μετά απ 'αυτούςπερνώντας μέσα, εισέρχεται στο ίδιο διαμέρισμα με την ουσία από το πρώτο ρεύμα. Σε αυτό το δοχείο, αυτές οι ροές αναμιγνύονται με αέριο, γεγονός που καθιστά δυνατή την επίτευξη του επιθυμητού καθεστώτος θερμοκρασίας για ολόκληρη τη ροή αερίου που εισέρχεται απευθείας στον στρόβιλο. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι υπάρχουν κενά στους τοίχους του θαλάμου. Μέσα από αυτά, μια μικρή ποσότητα αέρα περνά μέσα και χρησιμοποιείται εκεί για να ψύξει τα τοιχώματα του θαλάμου.

Helicopter APU

Το αξεσουάρ του ελικοπτέρου είναι κάπως διαφορετικό από αυτό που είναι τοποθετημένο στο αεροσκάφος. Τα κύρια εξαρτήματα για τη συσκευή ήταν ένα ζευγάρι κινητήρων, καθώς και ένα κιβώτιο ταχυτήτων. Εάν προκύψει τέτοια ανάγκη, τότε η ισχύς ενός κινητήρα θα είναι αρκετή για να συνεχίσει την πτήση. Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι ο δεξιός και ο αριστερός κινητήρας της εγκατάστασης είναι εναλλάξιμοι. Ωστόσο, αυτό εξαρτάται από το γεγονός ότι είναι δυνατή η περιστροφή του σωλήνα εξάτμισης. Ο ίδιος ο κινητήρας περιλαμβάνει στοιχεία όπως συμπιεστή με περιστροφικά πτερύγια, θάλαμο καύσης, στρόβιλο συμπιεστή και στρόβιλο περιστροφής, ο οποίος μεταδίδει την ισχύ μέσω ενός άξονα ελατηρίου σε ένα κιβώτιο ταχυτήτων VR-8. Υπάρχει επίσης μια συσκευή εξάτμισης και ένα κουτί κίνησης αξεσουάρ.