飛機的第二個心臟—詳析飛機輔助動力裝置APU

（文章來源：兵工科技）

圖註：飛機輔助動力裝置是現代大中型軍民用飛機必不可少的重要子系統之一，在大型軍民用飛機上，APU系統多安裝於機尾，圖為EMB-120飛機機尾尾艙中安裝的APU系統

飛機輔助動力裝置是裝在飛機上的一套不依賴機外任何能源、自成體系的獨立的小型燃氣渦輪動力裝置（英文縮寫APU），又被稱為飛機的「第二動力裝置」，是飛機重要的功能子系統。那麼，飛機上為什麼要裝APU，它有哪些功能？APU與一般的發動機有什麼區別？

飛機為什麼要有輔助動力裝置？它主要有什麼作用？

在現在很多軍民用飛機上，為了減少對地面（機場）供電設備的依賴，都裝有輔助動力裝置。它的功用主要是為帶轉主發動機起動的空氣渦輪起動機和飛機環控系統提供壓縮空氣，同時帶動發電機向飛機提供電源。

圖註：A380飛機的機尾部有一個尾噴口，它就是APU渦輪燃氣發動機的尾噴口

首先，比方說軍用飛機要在地面滑跑起飛，它的大推力發動機要從零開始起動。這個時候飛機沒有足夠的速度，從進氣道進入發動機的空氣沒有較大的相對流速，就無法提供足夠其起動燃燒的空氣流量。這個時候發動機就發動不起來，怎麼辦？這時就要用APU輔助動力裝置，它起動條件比較低，可以帶動空氣渦輪起動機起動，然後為發動機提供壓縮空氣，使其成功起動。

其次，在飛機地面維護時，主發動機也不工作，APU可以向飛機提供電、氣、液壓等能源，可以不依賴地面設備的支持，提高飛機自給能力和維護保障性。這個時候飛機就不要隨時都跟著電源車，液壓、油料車和壓縮空氣車了，可以提高地面維護速度、簡化維護流程。

最後，當主發動機在空中發生故障的時候，或電源、液壓系統發生故障的時候，這個時候非常危險，發動機空中停車失去了動力，而電源故障則導致飛機儀錶和控制系統無法加電，液壓系統故障導致飛機飛控系統無法正常作動，起落架都無法正常放下來。這個時候，APU可以緊急起動，為飛機提供提供諸如飛機機翼防冰、液壓、電源、座艙環控等輔助能源，並可以輔助發動機快速空中重新起動，提高飛機的安全性及飛行能力。

圖註：伊爾－76飛機的輔助動力裝置TA-12A,裝在左側主起落架前整流罩的不密封艙內

APU跟一般的發動機有什麼區別？

輔助動力裝置APU，目前實際上按照其功率和推力大小，是主要劃在中小型航空發動機中的。APU一般是專門設計的小型燃氣渦輪發動機，它具有功率輸出軸、壓縮空氣引氣裝置和自動控制裝置等。也有少數是用小型渦輪螺旋槳發動機改裝而成的。它們都具有獨立的燃油、滑油、起動、冷卻等系統和相應的安全裝置。一般航空發動機有的它也有，只是要小一些，結構簡單一些。

圖註：輔助動力單元其實就是一個小型的航空發動機

嚴格來說，APU並不能單獨稱為「第二動力系統」，APU在飛機上需要與其它附件和系統配合工作，才能構成完善的第二動力系統。比如說，在大型運輸機或客機上，APU主要的配套系統包括空氣渦輪起動機、發電機和傳動壓縮空氣的管路與閥門。戰鬥機上則相對複雜一些，APU會與應急動力裝置、液壓泵、空氣渦輪起動機和相關係統共同工作，構成第二動力系統。

結語

如今，在大、中型固定翼飛機和大型直升機上均裝有APU，主要是因為這些飛機體型大，空間大，有安裝APU的足夠空間。同時其發動機功率大，起動要求相對就很高，因此更需要輔助動力裝置來幫忙。隨著技術的發展，APU從單一的功率輸出，變得功能越來越多，結構更複雜，越來越向綜合和多功能方向發展。

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