1、 發(fā)動機構(gòu)造Thermal energy and power engineering staff sectionGas Turbine Aero-engine第 11 章 輔助動力裝置Company Logo輔助動力裝置APU典型的輔助動力裝置主要工作系統(tǒng)概述Company Logo概述11.1.1 輔助動力裝置的功用（Auxiliary Power Unit，簡稱APU）Company Logo概述11.1.1 輔助動力裝置的功用（Auxiliary Power Unit，簡稱APU）在地面為飛機提供電源和氣源，用于向飛機電網(wǎng)供電、起動主發(fā)動機以及向飛機空調(diào)系統(tǒng)提供壓縮空氣。在空中提供備用電

2、源和氣源，飛機爬升到一定高度后，輔助動力裝置即自動停車，當(dāng)飛機在飛行過程中遇到發(fā)動機停車故障時，輔助動力裝置可重新起動作為應(yīng)急動力源，為飛機提供電源和氣源（超過一定高度后，僅能提供電源）。Company Logo概述11.1.1 輔助動力裝置的功用（Auxiliary Power Unit，簡稱APU）安裝：一般安裝在飛機機身尾部非增壓艙內(nèi)，位于方向舵的下面。由防火墻將APU短艙與機體和水平尾翼分隔開。控制與操縱控制電門和指示儀表分別裝在駕駛艙和輪艙APU地面控制面板上。APU起動只能在駕駛艙內(nèi)進行停車可以在駕駛艙和輪艙APU地面控制面板上進行。 。Company Logo概述11.1.2輔助

3、動力裝置的組成 輔助動力裝置主要由小型燃氣渦輪發(fā)動機、附件齒輪箱和供氣系統(tǒng)等組成。Company Logo概述11.1.2 輔助動力裝置的組成燃氣渦輪發(fā)動機輔助動力裝置的燃氣渦輪發(fā)動機，多采用離心式壓氣 機、環(huán)形燃燒室和徑向式渦輪這樣雖然使流動損失較 大，但可以縮短發(fā)動機的軸向尺寸，構(gòu)造簡單。噴管為固定面積的簡單噴管，其上裝有溫度控制器和 熱電偶的安裝孔。工作系統(tǒng)，例如燃油、滑油、空氣、控制、指示等系統(tǒng)。Company Logo概述11.1.2 輔助動力裝置的組成附件齒輪箱附件齒輪箱安裝在發(fā)動機壓氣機機匣前部的安裝座上。裝有交流發(fā)電機、起動機、燃油泵、滑油泵、轉(zhuǎn)速表發(fā)電機、電子轉(zhuǎn)速電門、冷卻風(fēng)

4、扇等。電子轉(zhuǎn)速電門的功用是控制APU的起動和點火，控制工作程序和超轉(zhuǎn)保護電路。APU發(fā)動機僅在一個穩(wěn)定狀態(tài)下工作，即恒定的工作轉(zhuǎn)速，由APU驅(qū)動的發(fā)電機沒有恒速傳動裝置，因此，它是個變頻系統(tǒng)。Company Logo概述11.1.2 輔助動力裝置的組成供氣系統(tǒng)（空氣負荷控制系統(tǒng)）供氣系統(tǒng)用來向飛機供應(yīng)所需的空氣，并控制向飛機輸出的氣動功率，使排氣溫度不致超過正常安全數(shù)值。使輔助動力裝置發(fā)動機轉(zhuǎn)速在95%以下時不供氣，超過95%時能自動供氣，當(dāng)排氣溫度過高時，自動減少供氣量，使排氣溫度不超過規(guī)定值。Company Logo主要工作系統(tǒng)11.2.1 滑油系統(tǒng)Company Logo主要工作系統(tǒng)11

5、.2.1 滑油系統(tǒng)APU內(nèi)部的所有軸承及齒輪的潤滑由自已的滑油系統(tǒng)完成。系統(tǒng)包括滑油箱、滑油濾、滑油泵（進油泵和回油泵）、滑油冷卻器、磁性金屬屑探測器、滑油噴嘴和管路等。由指示燈和儀表進行系統(tǒng)工作的監(jiān)控。滑油冷卻器由齒輪箱傳動的風(fēng)扇進行冷卻，所用滑油與主發(fā)動機使用的相同。發(fā)動機轉(zhuǎn)子前、后軸承采用壓力潤滑，齒輪箱內(nèi)的軸承和齒輪采用潑濺潤滑。Company Logo主要工作系統(tǒng)11.2.2 燃油系統(tǒng)APU燃油來自飛機油箱，由燃油控制組件調(diào)節(jié)。該組件負責(zé)起動、加速和穩(wěn)態(tài)的燃油流量供給，并保證發(fā)動機穩(wěn)定工作在要求的轉(zhuǎn)速下。燃油系統(tǒng)有燃油泵、燃油加熱器、燃油濾以及用于燃油通/斷的電磁活門等。所需燃油流量

6、由感受發(fā)動機轉(zhuǎn)速、壓氣機出口壓力、渦輪排氣溫度和燃油壓力的自動裝置燃油控制組件調(diào)節(jié)。Company Logo主要工作系統(tǒng)11.2.3 起動和點火系統(tǒng)起動時由飛機電瓶供電的電動起動機帶動發(fā)動機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。在有的機型中，由獨立的APU起動機電瓶供電。點火系統(tǒng)為高能點火，通過電子轉(zhuǎn)速電門控制。APU的起動控制系統(tǒng)是完全自動的，起動點火系統(tǒng)的主要附件有：起動機、電子轉(zhuǎn)速電門、點火器、電嘴和操縱電門和指示器等。APU的起動機是電動起動機，其電源為24伏直流電，由飛機電瓶或地面電源車供電。電子轉(zhuǎn)速電門的功用是在起動時按一定的程序進行電路的自動控制。Company Logo主要工作系統(tǒng)電子轉(zhuǎn)速電門有三個特征控

7、制轉(zhuǎn)速，所以也稱為三速電門。第一個特征轉(zhuǎn)速為電動起動機脫開轉(zhuǎn)速（一般數(shù)值為3550），APU起動過程中，當(dāng)發(fā)動機加速達到該轉(zhuǎn)速時，電子轉(zhuǎn)速電門使電動起動機自動脫開；第二個特征轉(zhuǎn)速為APU工作控制轉(zhuǎn)速（一般數(shù)值為95），當(dāng)APU達到該轉(zhuǎn)速時，電子轉(zhuǎn)速電門自動斷開點火電路，APU達到由燃油控制器控制的穩(wěn)定工作狀態(tài)（100），可進行引氣和供電；第三個特征轉(zhuǎn)速為超轉(zhuǎn)控制轉(zhuǎn)速（一般數(shù)值為110），在正常情況下，APU的轉(zhuǎn)速只有100%，不可能達到110%，因此，該電子電門通常是不工作的。只有在燃油控制組件失效，或進行110%電門試驗，即超轉(zhuǎn)試驗時，APU的轉(zhuǎn)速才有可能達到110%，使電路斷開，APU停車

8、。Company Logo主要工作系統(tǒng)離心電門的功用控制APU的啟動和點火，控制工作程序超轉(zhuǎn)保護電路。主要工作系統(tǒng)11.2.4 控制和指示在駕駛艙的控制面板上以及輪艙APU地面控制面板上。通常只采用駕駛艙控制面板起動APU，但APU停車從這兩個面板均可完成。排氣溫度表電流表。使用時間指示器（小時表）Company Logo主要工作系統(tǒng)11.2.5 保護系統(tǒng)APU控制轉(zhuǎn)速達到第三特征轉(zhuǎn)速（110）時，電子轉(zhuǎn)速電門觸發(fā)超轉(zhuǎn)感應(yīng)電路，自動切斷向燃燒室的供油，使APU停車，此即超轉(zhuǎn)停車；如果滑油壓力低于最小允許值，由滑油壓力電門使APU自動停車；如果滑油溫度高于允許值，由滑油溫度電門使APU自動停車；APU有火警探測系統(tǒng)和滅火瓶，著火情況下，探測系統(tǒng)除了作動警告燈和警鈴?fù)膺€可以自動使APU停車。Company Logo第11.3節(jié) 典型的輔助動力裝置 B737飛機的輔助動力裝置是GTCP85，它的特點是采用了雙級離心式壓氣機（第一級為雙面葉輪，第二級為單面葉輪），單級徑向式渦輪，一個單罐燃燒室垂直于轉(zhuǎn)子軸線安裝，可以同時輸出壓縮空氣和交流電。Company Logo典型的輔助動力裝置A-輸出軸；B-進氣室；C-第一級壓氣機；D-輸氣彎管；E-第二級壓氣機；F-葉片式擴壓器； G-渦輪外集氣室；H-引氣活門；J-噴嘴；K-電嘴；L-燃燒罐；M-