Una unidad de potencia auxiliar (APU) es una fuente auxiliar de potencia mecánica en un vehículo que no está destinada a propulsar el vehículo. En muchos casos, el propósito de la APU es arrancar el motor principal, así como proporcionar energía al vehículo cuando está estacionado. Se instalan varios tipos de APU en aeronaves, así como en algunos vehículos terrestres y marítimos grandes.
Una APU de aeronave suele ser un motor de turbina de gas relativamente pequeño que se utiliza para generar electricidad, presurizar el sistema hidráulico y proporcionar aire acondicionado mientras la aeronave está en tierra, y arrancar los motores principales, generalmente con aire comprimido purgado del compresor de la APU . A veces se usa un arranque eléctrico, en este caso el generador eléctrico de la APU funciona en un modo forzado, por ejemplo, la unidad de turbina TG-16 instalada en el avión An-12 , Il-18 opera . Algunas APU pequeñas se utilizan solo como fuente de aire comprimido, como AI-9 o Sapphire-5. La instalación en sí se inicia directamente, por regla general, con la ayuda de un arrancador eléctrico . En una versión más moderna, se utiliza un turboarrancador en el motor como APU, que en el modo APU funciona en una caja de transmisión (en la que se ubican los generadores y las bombas hidráulicas). Un ejemplo es la unidad GTDE-117 (unidad de potencia del motor de turbina de gas) desarrollada por Klimov OJSC para la planta de energía del avión MiG-29 como parte de los motores RD-33 y KSA-2 y GTDE-117-1 del AL -Motor 31F del avión Su-27 .
El primer avión comercial en utilizar un motor de turbina de gas como APU fue el Boeing 727 en 1963.
La APU permite mantener la operatividad de los sistemas y equipos de las aeronaves con los motores apagados en aeropuertos mal equipados o no equipados, lo que aumenta drásticamente la autonomía y permite realizar el mantenimiento de las aeronaves con una participación mínima de los servicios del aeródromo. Las APU también se utilizan de forma limitada en motores de pistón. Por ejemplo, TVS-2MS (modernización de An-2) tiene una APU con un motor diésel refrigerado por aire de un solo cilindro convertido para funcionar con combustible para aviones.
En los aviones de pasajeros modernos, la APU generalmente se encuentra en la sección de cola. En la mayoría de los aviones modernos, puede ver la boquilla de la APU saliendo de la cola. La entrada de aire para la APU a menudo se realiza directamente desde el compartimiento técnico, mientras que en el lugar más conveniente del compartimiento hay aletas giratorias para comunicarse con el espacio exterior. En los aviones An-24RV y An-26, el motor turborreactor RU-19A-300 se utiliza como APU , que también proporciona empuje adicional en el despegue.
APU de Airbus A320
TA-6 A - APU Tu-154B-2 , vista desde el lateral de la turbina
TA-6 A - vista frontal, desde el lateral de las unidades
Cola Tu-134 con una aleta de entrada de aire abierta de la APU TA-8 (debajo del vehículo de lanzamiento )
Unidad de turbina AI-9 - motores de arranque Yak-40 , Mi-8 , Ka-50
Los tanques modernos, los cañones autopropulsados y otros vehículos blindados dependen del suministro de energía de la red de a bordo y de la presión en el sistema hidráulico. Por lo tanto, la APU se utiliza en algunos tanques para generar electricidad durante las paradas sin un consumo significativo de combustible y desenmascarando la radiación térmica asociada con la operación del motor principal. Un ejemplo es el tanque M1 Abrams . De los tanques soviéticos/rusos, los tanques T-80 , varias modificaciones del T-90 , los vehículos de combate de infantería BMP-3 y todos los vehículos en la plataforma Armata están equipados con una planta de energía auxiliar . La APU se utilizó por primera vez en el tanque M4 Sherman durante la Segunda Guerra Mundial.
Además, las APU de turbinas de gas están equipadas con algunos vehículos militares y especiales que tienen un alto consumo de energía en modo de combate, por ejemplo, el ZSU-23-4 Shilka , así como con casi todos los sistemas de defensa aérea móviles modernos.
Debido a que la nave espacial Buran, después de salir de órbita, realiza un vuelo de planeo “sin potencia”, la operación de los controles aerodinámicos requiere una fuente de energía independiente que crea presión en las líneas del sistema hidráulico, cuyas funciones en las aeronaves convencionales son realizadas por la toma de fuerza como parte de unidades remotas de motores turborreactores. Para el orbitador, dicha fuente de energía primaria era la APU, que impulsa las bombas del sistema hidráulico, que proporciona la presión especificada del fluido de trabajo en los sistemas de dirección de los controles aerodinámicos, en el sistema de frenos y en el escape del tren de aterrizaje. sistema. Para asegurar la confiabilidad, se instalan en el barco tres APU autónomas en cada uno de los tres canales del sistema hidráulico, que garantizan el funcionamiento de los controles incluso en caso de falla de dos de los tres canales. [una]
En los barcos que no están clasificados como pequeños, suelen utilizar generadores diésel separados que producen una corriente trifásica de 50 o 60 Hz, lo que permite el uso de equipos eléctricos industriales estándar (por ejemplo, motores eléctricos asíncronos estándar ). En algunos barcos fluviales, por ejemplo " Yaroslavets ", se utiliza una red de CC a bordo con un voltaje de 28 V y un generador diesel que genera dicho voltaje.
En las locomotoras de turbina de gas (por ejemplo, Soviet G1 y GP1), se utiliza una planta de energía auxiliar para arrancar el motor principal, realizar maniobras y mover una sola locomotora (esto se debe al hecho de que un motor de turbina de gas, a diferencia de un motor diesel , reduce drásticamente su eficiencia a baja carga ).
En las locomotoras de vapor, máquinas de vapor auxiliares o turbinas , que reciben vapor de la caldera principal o auxiliar, alimentan el generador eléctrico y el compresor de aire.
Al instalar equipos especiales en un vehículo que requiere energía eléctrica cuando el motor no está funcionando, generalmente se utilizan unidades eléctricas generalizadas como unidades de energía auxiliar (por ejemplo, las unidades de la serie AB se usaron en vehículos militares de la URSS ). Además, en varios vehículos especiales fabricados sobre la base del ZIL-157 y que tienen una unidad AB en su composición, con su ayuda fue posible arrancar el motor principal del automóvil utilizando un rectificador de selenio especial.
También se encuentran unidades de potencia auxiliar en algunos camiones de bomberos para accionar bombas de forma autónoma, así como en vehículos policiales para alimentar dispositivos de señalización y electrónicos durante largas paradas en puestos y en ambulancias equipadas con una gran cantidad de equipo médico.