Tujuan utama dari APU pesawat adalah
untuk memberikan power untuk starting engines utama pesawat. Mesin
turbin harus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi untuk memberikan
kompresi udara yang cukup pada saat engine beroperasi. Jet engine
yang lebih kecil biasanya distart oleh sebuah motor listrik, sedangkan
engineyang lebih besarbiasanya dimulai oleh motor turbin
udara.Sebelumengine bergerak, APU start, umumnya oleh baterai atau
akumulator hidrolik. Setelah APU bergerak, APU memberikan daya (listrik,
pneumatik, atau hidrolik, tergantung pada desain) untuk memulai engine
utama pesawat.
APU pada Pesawat Komersil
Fungsi
Tujuan utamadari APU pesawat adalah
untuk memberikan power untuk starting engines utama pesawat. Mesin
turbin harus dipercepat untuk kecepatan rotasi tinggi untuk memberikan
kompresi udara yang cukup pada saat engine beroperasi. Jet engine yang
lebih kecil biasanya distarting oleh sebuah motor listrik, sedangkan
engine yang lebih besar biasanya distarting oleh motor turbin udara.
Sebelum engine bergerak, APU pada umumnya distarting oleh baterai atau
akumulator hidrolik. Setelah APU bergerak, APU memberikan daya (listrik,
pneumatik, atau hidrolik, tergantung pada desain) untuk memulai engine
utama pesawat.
APU juga digunakan untuk menjalankan
aksesori pesawat lainnya pada saat engine mati. Hal ini memungkinkan
kabin menjadi nyaman saat penumpang naik pesawat sebelum engine
dinyalakan. Listrik digunakan untuk menjalankan sistem saat preflight
check. Beberapa APU juga dikoneksikan ke pompa hidrolik, memungkinkan
kru mengoperasikan peralatan hidrolik (seperti Flight control atau
flaps) sebelum engine dinyalakan. Fungsi ini dapat juga digunakan, pada
beberapa pesawat, sebagai cadangan pada saat terbang atau sistem
hidrolik rusak.
APIC APS3200 APU for Airbus A318, A319, A320, and A321
Pesawat dengan APU juga dapat
menggunakan power listrik dan pneumatic dari peralatan darat ketika APU
rusak atau tidak dapat digunakan.
APU dipasang pada pesawat
extended-range twin-engine operations (ETOPS) yang merupakan alat
pengaman saat kondisi kritis, karena APU menyediakan listrik cadangan
dan tekanan udara pada engine yang mati atau generator utama rusak.
Sementara beberapaAPU mungkin tidak startable dalam penerbangan,
APUETOPS-compliant
harus flight-startable pada ketinggian sampai keservice ceiling.
Aplikasiterbaru telah ditentukan mulai sampai denganketinggian43.000kaki
(13.000 m) dari kondisi cold-soaklengkapseperti Hamilton Sundstrand
APS5000 untuk Boeing 787 Dreamliner.JikaAPU atau generator listrik
tidak tersedia, pesawat tidak diperbolehkanuntuk penerbanganETOPS dan
diharuskanuntuk mengambilrute non-ETOPS.
APU menghasilkan listrik 400 Hz lebih kecil dan lebih terang daripada 50/60 Hz counterpart, akan tetapi harganya lebih mahal; kelamahannya adalah sistem, frekuensi tinggi menyebabkan tegangan menurun.
Sejarah
Engine 2-tak Riedel digunakan sebagai
contoh pioneer APU, untuk menyalakan shaft tengah jet engine pesawat
Junker Jumo 004 pada Perang Dunia II.
Intake diverter pada engine Jumo 004 yang berada di APU Riedel, lengkap dengan D-shaped pull handle pada center diverter.Semasa PD I, British Coastal class blimp, salah satudari beberapa jenis pesawat yang dioperasikan oleh Royal Navy, membawa auxiliary engine 1.75 HP (1.30 kW) ABC. Engine ini didukung oleh generator untuk radio transmitter dan pada kondisi darurat dapat digunakan tenaga air blower tambahan (terus menyuplai tekanan udara yang dibutuhkan untuk menjaga airships’ Ballonet tetap mengembung, dan menjaga struktur gasbag). Pada penerbangan normal, hal ini diperoleh dari slipstream propeller melalui air scoop.
Salah satu Negara yang pertama kali
menggunakan APU pada pesawat militer adalah Inggris, pada PD 1, yaitu
Supermarine Nighthawk, anti-Zeppelin fighter. Menggunakan engine ABC
kecil, yang dihasilkan dari generator untuk sorot on-board.
Pesawat militer Amerika pertama kali menggunakan APU adalah USAF Douglas Globemaster II. Boeing 727 pada tahun 1963 merupakan pesawat jet komersil yang pertama kali memiliki fitur APU gas turbin, yang memungkinkan untuk beroperasi pada bandara kecil. Independen dari fasilitas darat. APU dapat dilihat pada banyak modem airline melalui pipa exhaust di ekor pesawat.
Bagian-bagian APU
Tipe gas turbin APU untuk pesawat komersil terdiri dari tiga bagian utama yaitu :
Power Section
Power section merupakan bagian generator gas engine dan menghasilkan semua power shaft APU.
Load Compressor Section
Load compressor pada umumnya berupa
shaft-mounted compressor yang menghasilkan tenaga pneumatic pesawat,
sedangkan beberapa beberapa extract bleed air APU dihasilkan melalui
compressor power section. Ada dua alat penggerak, yaitu Inlet guide
vanes yang mengatur aliran udara yang mengalir ke load compressor dan
surge control valve yang menstabilkan operasi mesin turbo.
Gearbox section
Gearbox mentransfer tenaga dari shaft
utama engine ke generator oil-cooled untuk tenaga listrik. Melalui
Gearbox, power juga ditransfer ke aksesoris engine seperti fuel control unit,
modul pelumasan, dan fan pendingin. Selain itu, ada juga starter motor
yang terhubung melalui gear train untuk melakukan fungsi awal dari
APU.Beberapa desain APU menggunakan kombinasi starter/generator untuk
menyalakan APU dan pembangkit tenaga listrik untuk mengurangi
kompleksitas.
Pada pesawat Boeing 787 yang membutuhkan suplai listrik yang besar, APU hanya berfungsi memberikan listrik ke pesawat. Tidak adanya sistem pneumatik menyederhanakan desain, namun besarnya kebutuhan listrik memerlukan generator yang besar.
Manufaktur
Ada dua perusahaan besar bersaing di
pasar APU pesawat yaitu United Technologies Corporation (melalui anak
perusahaannya Pratt & Whitney Canada, Hamilton Sundstrand dan Goodrich Corporation), dan yang kedua adalah Honeywell International Inc.
Pesawat Militer
Pesawat militer bertipe kecil, seperti
tipe fighter dan tipe attack, memiliki fitur sistem auxiliary power
yang berbeda dengan yang digunakan oleh pesawat komersil. Fungsi engine
starting dan penyediaan listrik serta tenaga hidrolik dibagi menjadi dua
unit yaitu, jet fuel starter dan emergency power unit.
Jet Fuel Starter
Jet Fuel Starter (JFS) merupakan
engine turboshaft kecil yang dirancang untuk mendorong jet engine dan
mempercepat RPM. Menyuplai bleed air ke starter motor APU. Output shaft
JFS terhubung secara mekanik ke engine. Setelah itu JFS mulai bergerak,
engine bergerak; tidak seperti APU, starter tidak dirancang untuk
menghasilkan listirk ketika engine mati.
JFS menggunakan free power turbin, metode penghubungnya ke engine tergantung pada rancangan pesawat. Pada pesawat single-engine seperti A-7Corsair II dan F-16 Fighting Falcon, JFS power section selalu terhubung ke engine utama melalui aksesori gearbox engine. Berbeda dengan pesawat twin-engine F-15 Eagle yang terdiri dari JFS tunggal, dan JFS power section terhubung melalui central gearbox yang dapat digabungkan ke satu engine.
Emergency Power Unit
Emergency Hydraulic dan Electric power
dihasilkan oleh tipe gas turbine engine yang berbeda. Tidak seperti gas
turbin pada umumnya, emergency power unit tidak memiliki gas compressor
atau ignitor, dan menggunakan kombinasi hydrazine dan air, daripada jet
fuel. Saat hydrazine dan air bercampur dilepaskan dan melewati seluruh
katalis iridium, secara spontan menyatu, menghasilkan gas panas yang
mendorong turbin. Power dihasilkan diteruskan melalui gearbox dan
selanjutnya menggerakkan generator listrik dan pompa hidrolik. Hydrazine
mengandung seal, nitrogen charged accumulator. Pada saat sistem telah
siap, hydrazine dilepaskan kapanpun engine-driven generator offline,
atau apabila seluruh engine-driven pompa hidrolik rusak.
(dari berbagai sumber)
