飛機上的“小不點兒”

飛機上的輔助動力裝置（Auxiliary Power Units，簡稱APU），由于本質(zhì)上是一臺小型的渦輪發(fā)動機，因此也被形象地稱為“小發(fā)”，即小發(fā)動機。也被稱為飛機的“小心臟”。對飛機這個龐然大物來說，APU是個名副其實的“小不點兒”，但它的作用不容小覷。

飛機上的供電系統(tǒng)

一般情況下，客機在飛行過程中是由主電源供電的。主電源則由航空發(fā)動機帶動的主發(fā)電機，以及發(fā)電機控制器等設(shè)備構(gòu)成。發(fā)動機起動后，它會驅(qū)動主發(fā)電機旋轉(zhuǎn)，將機械能轉(zhuǎn)換為電能，以滿足飛機上的用電需求。保險起見，飛機上往往會配備兩套以上的主電源。飛行時，如果其中一套電源系統(tǒng)出現(xiàn)故障，會由其余正常工作的電源系統(tǒng)來保障所有用電設(shè)備的供電。

除了主電源，飛機上還有一套輔助電源用來供電，以備不時之需。輔助電源主要包括飛機尾部安裝的小型輔助發(fā)電機和輔助發(fā)電機控制器，它由APU驅(qū)動。當飛機上的主電源失效時，輔助電源會接替主電源，負責為飛機提供電能。

當主發(fā)電機和APU發(fā)電系統(tǒng)都出現(xiàn)故障時，飛機的處境會非常危險，這時就需要沖壓空氣渦輪（RAT）發(fā)電機出場。RAT被釋放出來后，可以像風車一樣在氣流驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，帶動內(nèi)部的發(fā)電機和其他設(shè)備為飛機提供備用電能與液壓能等，保障飛機安全飛行。此外，飛機上還有一套大容量蓄電池，可以在飛機失去動力的極端情況下向關(guān)鍵設(shè)備、儀表供電，確保飛機安全落地。

飛機“小心臟”

客機在停機位進行起飛前的準備工作時，沒有塔臺的許可，機翼上的主發(fā)動機是不允許起動的。這時候飛機所需的電能由誰來提供呢？它就是APU。

APU是一種小型渦輪發(fā)動機，具有體積小、重量輕、壽命長、起動時間短、能夠輸出壓縮空氣、可以獨立工作等特點。

以民航客機為例，APU不僅能夠輸出壓縮空氣，在地面或空中為飛機主發(fā)動機的起動、座艙環(huán)境控制、整流罩和機翼防冰等提供氣源，還能在地面或空中提供飛機檢測或操控所需的電能和液壓能。不過也有例外，比如波音787系列飛機的APU就只供電不供氣。

獨立的動力系統(tǒng)

輔助動力裝置誕生于20世紀50年代，最初的目的是滿足大推力或大功率發(fā)動機的起動需求。不過隨著飛機需求的增加和航空技術(shù)水平的發(fā)展，其功能也變得多元化，但主要作用仍然是為飛機提供輔助動力。

在客機上，APU是作為一個完整的獨立動力系統(tǒng)存在的，它有自己的電動起動機，由單獨的電池供電，有獨立的附加齒輪箱、潤滑系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和防火裝置等，其燃油由飛機上總的燃油系統(tǒng)保障。

雖然是一個獨立的動力系統(tǒng)，但APU在控制上和整架飛機是一體的，其操縱面板就在駕駛艙飛行員面前的儀表板上，可直接由飛行員控制。

APU跟主發(fā)動機相比小得多，但其結(jié)構(gòu)復雜、維修難度大、修理費用高。時至今日，對APU的深度修理依然是航空維修的核心技術(shù)之一。

（責任編輯 / 高琳 美術(shù)編輯 / 周游）