XC61AN2201MR机载辅助动力装置(APU)用于各类运输机上,其目的是在地面提供电源和气源,以使飞机减少对地面设各的依赖;在空中提供备用气源和电源。辅助动力装置的工作是建立在一台小型涡轮发动机上的,装在飞机机身尾部。辅助动力装置在地面工作时,可以提供电源和气源,用于启动主发动机及飞机空调用气。在空中一定高度以后,可以提供电源或气源中任何一项。如果飞行高度继续增加,到一定高度后,它仅能提供电源。辅助动力装置是在必要时短时间工作的,一旦主发动机工作后,发电机正常运转,则不需要它供电供气。

辅助动力装置通常是一台小型燃气涡轮发动机,有的将其分成3个主要部分:功率部分,引气部分,附件齿轮箱部分。APU的功率部分驱动压气机和齿轮箱。当然,和主发动机一样它的工作必须要具各一些系统,例如燃油、滑油、空气、控制、指示、排气系统。附件齿轮箱上面装有发电机、启动机、燃油泵、滑油泵、转速表发电机、离心电门、冷却风扇等。离心电门的功用是控制APU的启动和点火,控制工作程序和超转保护电路(见图7-1)。

像所有燃气涡轮发动机一样,APU功率部分有:压气机、燃烧室和涡轮。结构型式的选择要考虑APU的尺寸限制。功率部分的压气机主要功用是提供空气用于燃烧,可以是单级或多级,压气机还提供引气到飞机气源系统。在多数现代APU中引气部分压气机和功率部分压气机是分开的,引气部分压气机称为负载压气机。在APU中常常看到采用离心式压气机,这些压气机具有好的性能,长的寿命和抵御外来物损伤的能力并且尺寸短。现代APU的燃烧室通常是环形燃烧室,早期APU上也可看到单管燃烧室。在小型APU上有向心式涡轮,在大的APU上有2级或多级轴流式涡轮。

APU必须供应足够的引气到飞机气源系统,空气压力通常是30~451b/in2(磅/平方英寸)。如上所述,APU引气有两种不同的方法:用功率部分的压气机和用单独的负载压气机。用负载压气机省油,因为如果飞机不需要引气,负载压气机可以断开引气。这意味EGT不容易到达限制值,因为没有从压气机提取空气,延长APU的寿命。进人负载压气机的空气是由可调进口导向叶片控制的,像一个可以调节的开关,在开和关之间任何位置调节。可按气源系统要求改变空气流量是用负载压气机的又一优点。

APU作为飞机的备用电源,由APU发电机提供。大多数APU有一个发电机,同发动机驱动的主发电机一样。在非常大的APU上,也能看到2个发电机。

APU发动机仅稳定工作在一个状态,即恒定的工作转速,例如稳定工作转速为95%或100%。其驱动的发电机没有恒速传动装置。