辅助动力装置解析VIP专享VIP免费

第11章辅助动力装置第11.1节概述第11.2节主要工作系统第11.3节典型的辅助动力装置第11.1节概述11.1.1辅助动力装置的功用辅助动力装置（AuxiliaryPowerUnit，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）。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。11.1.2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。图11-1辅助动力装置二、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。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。第11.2节主要工作系统11.2.1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。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。图11-2APU的滑油系统11.2.2燃油系统APU燃油来自飞机油箱，由燃油控制组件调节。该组件负责起动、加速和稳态的燃油流量供给，并保证发动机稳定工作在要求的转速下。燃油系统有燃油泵、燃油加热器、燃油滤以及用于燃油通/断的电磁活门等。参见11-1。所需燃油流量由感受发动机转速、压气机出口压力、涡轮排气温度和燃油压力的自动装置—燃油控制组件调节。11.2.3起动和点火系统起动时由飞机电瓶供电的电动起动机带动发动机转子旋转。在有的机型中，由独立的APU起动机电瓶供电。点火系统为高能点火，通过电子转速电门控制。APU的起动控制系统是完全自动的，如前所述，起动只能在驾驶舱内进行操纵。起动点火系统的主要附件有：起动机、电子转速电门、点火器、电嘴和操纵电门和指示器等。APU的起动机是电动起动机，其电源为24伏直流电，由飞机电瓶或地面电源车供电。电子转速电门的功用是在起动时按一定的程序进行电路的自动控制。电子转速电门有三个特征控制转速，所以也称为三速电门。第一个特征转速为...