Segédüzemi Egység (APU)

Aircraft systems Aviation technology APU Ground operations

Segédüzemi Egység (APU) – Légiközlekedési Szótár

Meghatározás és Alapvető Funkció

A segédüzemi egység (APU) egy kompakt, önálló gázturbinás motor, amelyet a legtöbb modern repülőgépen alkalmaznak, és elektromos energiát valamint pneumatikus (lefúvatott) levegőt biztosít a fő hajtóművektől függetlenül. Fő feladata, hogy lehetővé tegye a repülőgép rendszereinek – mint például az avionika, világítás, légkondicionálás és hajtómű-indító – működtetését földi üzemeltetés, előkészítés és bizonyos repülési helyzetek során, külső kiszolgáló berendezések nélkül.

Az APU kulcsfontosságú az önálló üzemeltetéshez: támogatja a rendszerek működését előkészítés, beszállítás, karbantartás és hajtómű-indítás során. Gázturbinás kialakítása nagy megbízhatóságot, gyors energiaellátást és kiváló teljesítmény-tömeg arányt biztosít.

Fő jellemzők:

  • Függetlenség: Önállóan működik, csökkentve a repülőtéri földi áramellátástól vagy légkocsiktól való függést.
  • Redundancia: Tartalék áramot és levegőt biztosít kritikus rendszerek számára főhajtómű- vagy generátorhiba esetén.
  • Biztonság: Tűzérzékelő, oltóberendezés és automatikus leállítás rendellenes körülmények esetén.
  • Szabályozási megfelelés: Az ICAO, FAA és EASA környezetvédelmi, biztonsági és üzemeltetési előírásoknak megfelelően tervezve.

Fő Funkciók és Műszaki Alapelvek

Elektromos Áramtermelés

Az APU beépített generátora váltakozó áramot (AC) szolgáltat – jellemzően 115V, 400 Hz – a következőkhöz:

  • Avionika és repülési műszerek
  • Kabin- és külső világítás
  • Utas kényelmi rendszerek (konyha, szórakoztatás)
  • Repülőgép karbantartási és földi kiszolgáló eszközök

Egyes APU-k egyenáramot (DC) (28V) is biztosítanak bizonyos rendszerekhez, közvetlenül vagy transzformátor-egyenirányító egységeken (TRU) keresztül.

Műszaki megjegyzések:

  • A generátort az APU főtengelye hajtja.
  • A kimenetet automatikusan szabályozzák feszültség- és frekvenciastabilitásra.
  • Az energia igény szerint az összes vagy kiválasztott elektromos buszokra osztható szét.

Pneumatikus (Lefúvatott) Levegőellátás

Az APU kompresszora nagy nyomású, nagy mennyiségű lefúvatott levegőt biztosít:

  • Környezetirányító rendszerhez (ECS): Kabin légkondicionálásához és nyomás alá helyezéséhez.
  • Hajtómű-indító rendszerhez: A légindító turbina meghajtásához, amely megforgatja a főhajtóműveket gyújtás előtt.
  • Esetenként jégtelenítő rendszerekhez: Bizonyos repülőgépeken a szárny vagy hajtómű jégtelenítéséhez.

Paraméterek:

  • Tipikus levegőkiáramlás: 250–500 font/perc, 30–45 psi nyomáson
  • A rendszer tartalmaz nyomás- és hőmérsékletszabályozást, valamint visszacsapó szelepeket a biztonság érdekében

Hidraulikus Energia (bizonyos repülőgépeken)

Nagyobb kereskedelmi vagy katonai repülőgépeken egyes APU-k hidraulikaszivattyúkat hajtanak meg földi üzemeltetéshez:

  • Kormányfelületek
  • Futómű
  • Raktérajtók

APU Elhelyezése és Üzembe Helyezése

Fizikai Elhelyezés

Az APU-t általában a farokkúpban vagy a hátsó törzsben helyezik el, hogy:

  • Csökkentsék a zajt és rezgést az utastérben
  • Elkülönítsék az egységet az üzemanyagtartályoktól és kritikus rendszerektől
  • Megkönnyítsék a karbantartási hozzáférést

Néhány kisebb repülőgépen az APU-t a hajtóműgondolában, szárnytőben vagy futóműaknákban helyezik el.

Tipikus Üzemeltetési Helyzetek

Földi műveletek:

  • Előkészítés: Az utasbeszállítás előtt indítják a rendszerek és a kabin előkészítéséhez.
  • Karbantartás: Áramot és levegőt biztosít ellenőrzésekhez és javításokhoz.
  • Hajtómű-indítás: Lefúvatott levegőt ad a főhajtóművek indításához.

Távoli Műveletek:

  • Létfontosságú olyan repülőtereken, ahol nincs földi áramforrás vagy légkocsi

Repülési Műveletek:

  • Repülés közben minősített APU-k vészhelyzeti tartalékot biztosítanak elektromos és pneumatikus rendszerekhez

Átmeneti helyzetek:

  • Áthidalja az energiaellátás szüneteit állóhelyváltáskor vagy kitoláskor

Karbantartási Protokollok és Megbízhatóság

Rendszeres Karbantartás

  • Ütemezett ellenőrzések: Olaj-, üzemanyag-, levegő- és elektromos rendszerek rendszeres vizsgálata
  • Alkatrészcsere: Csapágyak, indítómotorok, szenzorok, szűrők cseréje gyártói előírás szerint
  • Teljesítményvizsgálat: Elektromos és pneumatikus teljesítmény, károsanyag-kibocsátás mérése
  • Dokumentáció: Minden tevékenység naplózása a szabályozói megfelelőséghez

Megbízhatóság

  • A modern APU-k átlagos meghibásodásmentes üzemideje (MTBF) 5 000–10 000+ óra
  • Redundáns vezérlés, tűzoltó- és biztonsági leállító rendszerekkel vannak felszerelve
  • Karbantartási ciklusokat és eljárásokat az FAA, EASA és a gyártók (OEM) szabályozzák

Környezeti és Hatékonysági Szempontok

Kibocsátás és Zaj

  • Az APU-k CO₂-t, NOₓ-ot, szénhidrogéneket és részecskéket bocsátanak ki
  • Tipikus zajszint: 85–95 dB(A) közvetlen közelről
  • Az ICAO 16. melléklete és helyi repülőtéri előírások vonatkoznak rájuk

Hatékonyság és Fenntarthatóság

  • A modern APU-k alacsony emissziójú égőkkel és digitális vezérléssel készülnek
  • Földi Áramforrások (GPU) és előkondicionált levegő (PCA) az állóhelyen csökkentik az APU futási idejét
  • A légitársaságok egyre inkább korlátozzák az APU használatát költség- és kibocsátáscsökkentés céljából

Jellemző Repülési és Ipari Alkalmazások

Kereskedelmi utasszállítók:
Alapfelszereltség például a Boeing 737/787, Airbus A320/A350 gépeken – teljes működési autonómiát biztosítva világszerte.

Üzleti repülőgépek:
Támogatás privát és távoli üzemeltetéshez, korlátozott földi szolgáltatások mellett.

Katonai repülőgépek:
Terepi műveletek, redundancia és földi rendszerek energiaellátása, egyes típusok hidraulikus szivattyúkat is hajtanak.

Helikopterek:
Közepes/nagy modellek földi áramellátásra és környezetirányításra használják az APU-t.

Egyéb területek:
Katonai járművek, tengeri hajók, űreszközök (pl. űrsikló), hűtött szállítmányozás, földi kiszolgáló berendezések.

Tipikus Felhasználási Példák: APU Működés Közben

  • Gyors forduló: Rendszerek és komfort fenntartása beszállás/kiszállás alatt, hajtómű-indítás biztosítása.
  • Elzárt repterek: Autonómia biztosítása földi energia hiányában.
  • Repülés közbeni tartalék: Kritikus rendszerek helyreállítása főgenerátor-hiba után (minősített APU).
  • Katonai telepítés: Gyors készenlét és karbantartás terepen.
  • Földi karbantartás: Rendszerek ellenőrzése főhajtóművek működtetése nélkül.

Műszaki Paraméterek és Jellemzők

ParaméterTipikus érték (kereskedelmi sugárhajtású)Leírás
Elektromos teljesítmény40–120 kVA, 115V AC, 400 HzAz összes elektromos rendszer energiaellátása
Lefúvatott levegő250–500 font/perc, 30–45 psiECS-hez, hajtómű-indításhoz, jégtelenítéshez
Üzemanyag-fogyasztás100–400 liter/óra (26–106 US gal/óra)Függ a terheléstől és a környezeti feltételektől
Indítási idő60–120 másodpercIndítástól az üzemi készültségig
Működési magasságAkár 30 000 láb (ha minősített)Repülés közbeni működtethetőség
Tömeg150–350 kg (330–770 font)Típustól és repülőgéptől függ
ElhelyezkedésFarokkúp/hátsó törzs (jellemzően)Zaj, biztonság és hozzáférhetőség miatt

APU vs. Földi Kiszolgáló Berendezések

FunkcióAPUFöldi kiszolgáló berendezés
FüggetlenségTeljesen önállóRepülőtéri infrastruktúrát igényel
EnergiaforrásFedélzeti repülőgép-üzemanyagKülső áram vagy dízel
Felhasználási területTávoli helyszínek, redundanciaNagy repülőterek, emissziócsökkentés
Működési költségMagasabb (üzemanyag, karbantartás)Alacsonyabb (hálózati áram)
Környezeti hatásMagasabb (kibocsátás, zaj)Alacsonyabb (ha elektromos/hálózati)
RugalmasságAzonnal rendelkezésre állFöldi forrásoktól függ

Karbantartási Legjobb Gyakorlatok

  • Ütemterv betartása: Szigorúan követni kell a gyártói és szabályozói eljárásokat
  • Teljes körű dokumentáció: Minden karbantartást és cserét naplózni kell
  • Előrejelző monitorozás: Rezgés- és olajanalízis a korai hibafelismeréshez
  • Képzett szakemberek: Csak minősített repülőgép-karbantartók dolgozhatnak az APU-n
  • Karbantartás utáni vizsgálat: Teljes körű üzempróba nagyobb beavatkozás után

Környezetvédelmi és Szabályozási Fejlesztések

  • Zajcsökkentés: Egyes repülőtereken korlátozzák az APU használatát az állóhelyen, néhány percen belül kötelező a GPU és PCA csatlakoztatása
  • Kibocsátás-szabályozás: Az új APU modellek szigorú előírások szerint minősítettek; a légitársaságok korlátozzák a használatot a fenntarthatóság érdekében
  • Üzemeltetési irányelv: A személyzeti képzés és az SOP-k egyre inkább hangsúlyozzák az APU minimalizálását a környezeti terhelés csökkentése érdekében

Összefoglaló táblázat: APU felhasználási területek és képességek

Alkalmazási területBiztosított funkcióPélda helyzet
Elektromos rendszerek115V AC/28V DC avionikához stb.Éjszakai előkészítés távoli repülőtéren
Hajtómű-indításLefúvatott levegő indítóturbinákhozFőhajtómű-indítás földi légkocsi nélkül
Kabin klímaberendezésLefúvatott levegő ECS-hezBeszállás extrém időjárásban
Vészhelyzeti energiaTartalék áram és levegőGenerátorhiba repülés közben
KarbantartásRendszertesztelésHangár-ellenőrzés főhajtóművek nélkül
Katonai/ipariRendszerek és mobilitás energiaellátásaPáncélozott járművek őrszolgálata, hűtött teherautó

Szószedet: APU-hoz kapcsolódó kulcsfogalmak

FogalomMeghatározás
APUSegédüzemi egység – kis gázturbina, amely elektromos és pneumatikus áramot ad önállóan.
Lefúvatott levegőA turbina kompresszorából származó sűrített levegő, ECS-hez, hajtómű-indításhoz, jégtelenítéshez.
ECSKörnyezetirányító rendszer – a kabin hőmérsékletét, páratartalmát, nyomását szabályozza.
GPUFöldi áramforrás – külső berendezés, amely földi elektromos energiát biztosít a repülőgépnek.
PCAElőkondicionált levegő – külső rendszer, amely melegíti vagy hűti a kabint az állóhelyen.
ETOPS/EDTOHosszú távú kétmotoros repülések szabályai – nagy hatótávolságú járatok előírásai.

Kapcsolódó források:

Gyakran Ismételt Kérdések

Mi az APU fő feladata a repülőgépen?

Az APU fő feladata, hogy elektromos áramot és pneumatikus (lefúvatott) levegőt biztosítson a fedélzeti rendszerek számára, amikor a főhajtóművek nem működnek. Ez lehetővé teszi a repülőgép rendszerei – például az avionika, kabinvilágítás, légkondicionálás és hajtómű-indító – önálló működését földi üzemeltetés során, illetve bizonyos esetekben repülés közben is.

Hol található általában az APU a repülőgépen?

Az APU-t leggyakrabban a kereskedelmi repülőgépek farokkúpjában vagy hátsó törzsében helyezik el. Ez a pozíció csökkenti a zajt és rezgést az utastérben, elkülöníti az egységet a biztonság érdekében, és megkönnyíti a karbantartási hozzáférést.

Működtethető-e az APU repülés közben?

Egyes APU-k minősítettek repülés közbeni működtetésre is, különösen kétmotoros gépeken, ahol hosszútávú (ETOPS/EDTO) repüléshez szükséges a redundancia. Repülés közbeni használat főként tartalék energiaellátásra és pneumatikus ellátásra szolgál fő rendszer meghibásodása esetén.

Hogyan indul és áll le az APU?

Az APU-t fedélzeti akkumulátorról vagy külső áramforrásról indítják, a turbina indítómotorral forog, amíg az égés stabilizálódik. Leállításkor egy lehűtési ciklus következik, majd az üzemanyag- és gyújtásellátás automatikusan megszűnik a vezérlőrendszer irányítása alatt.

Milyen környezeti hatásai vannak az APU működésének?

Az APU-k szén-dioxidot (CO₂), nitrogén-oxidokat (NOₓ) és zajt bocsátanak ki, hozzájárulva a forgalmi előtér emisszióihoz és a repülőtéri zajterheléshez. Sok repülőtéren szabályozzák az APU használatát, az újabb APU-k pedig hatékonyabbak és tisztábbak.

Optimalizálja repülőgépe üzemeltetését

Ismerje meg, hogyan növelik a korszerű APU-k a hatékonyságot, a biztonságot és az önállóságot flottájában.

Tudjon meg többet

GSE (Földi kiszolgáló berendezések)

GSE (Földi kiszolgáló berendezések)

A földi kiszolgáló berendezések (GSE) azok a járművek és eszközök, amelyeket a repülőgépek földi kiszolgálására és kezelésére használnak. A GSE nélkülözhetetlen...

6 perc olvasás
Airport Operations Aviation Safety +3
Repülőgép Futómű

Repülőgép Futómű

A repülőgépek futóműve, más néven alváz, elengedhetetlen szerelvény, amely kerekekből, lengéscsillapítókból, fékrendszerekből és tartószerkezetekből áll, és leh...

6 perc olvasás
Aircraft systems Aviation safety +2
Automatikus függő felügyelet (ADS)

Automatikus függő felügyelet (ADS)

Az automatikus függő felügyelet (ADS) egy olyan felügyeleti módszer, amelyben a repülőgépek automatikusan továbbítják a pozíciójukat és egyéb adatokat a földi á...

6 perc olvasás
Air Traffic Control Aviation Surveillance +5