Что такое всу в самолете

12

Вспомогательная силовая установка самолета

Современные авиалайнеры оснащены многочисленными приборами, без которых воздушный транспорт не смог бы нормально функционировать. Далее в статье попробуем проанализировать что такое ВСУ в самолете и для чего анализируемый элемент предназначен.

Все о ВСУ

Принцип работы устройства объясняется так: агрегат предоставляет транспортным средствам дополнительную энергию, источником которой при стандартном оснащении является двигатель. Простыми словами можно сказать, что ВСУ не приводит технический транспорт в действие, а просто дополняет энергией транспортные средства. Установкой оснащают современные авиалайнеры и вертолеты, а также морской вид транспорта и наземную специализированную технику.

Однако наиболее востребована анализируемая установка именно в сфере авиации. Ведь чтобы наземные службы могли обслуживать технику, в первую очередь требуется электроэнергия, а также необходимый уровень давления в системах, предназначенных для кондиционирования и для активации работы двигателей авиалайнеров.

Не каждый аэровокзал в состоянии обеспечить воздушный транспорт всем необходимым, не имея для этого необходимого оснащения. При таких обстоятельствах решить возникшую проблему помогает именно силовой агрегат вспомогательного значения.

ВСУ воздушного транспорта

ВСУ в самолете – это небольшой двигатель (как турбовальный, так и газотурбинный). Он оснащен турбиной, которая вырабатывает полезную энергию, что в свою очередь активирует действие всех необходимых для работы полезных агрегатов, предоставляющих летательному аппарату дополнительную электроэнергию.

Вспомогательная силовая установка самолета оснащена еще одной довольно важной функцией. Если во время полета выйдет из строя один из самых важных элементов, к примеру, генератор, установка поможет запустить его в особом режиме, включающемся при аварийной ситуации, и будет перенаправлять на борт дополнительную электроэнергию до тех пор, пока воздушный транспорт не приземлится в аэропорту. Более того, при чрезвычайных ситуациях именно ВСУ поможет запустить основной двигатель, даже если самолет будет находиться в воздушном пространстве.

К примеру, вспомогательная силовая установка самолета ТА-6А, установленная на модели Ту-154, запускает в действие генератор, предоставляющий летательной технике электроэнергию через гидронасос. Также отобранный воздух из вспомогательного агрегата используется для следующих операций:

• для подпитки энергией системы кондиционирования, если самолет не используется по основному предназначению;
• для помощи в раскрутке ротора, при запуске двигателя.

Практически на всех современных двигателях имеется ВСУ установленная возле турбостартера.Такое расположение выбрано обоснованно, ведь турбостартер связан с генераторам и гидронасосом через специальную приводную коробку. Поэтому ВСУ при активации помогает активировать работу рассматриваемых систем, причем даже в том случае, если воздушный транспорт находится на стоянке.

ВСУ вблизи турбостартера устанавливается на всех моделях Су-34, которые были выпущены после 2011 года, а также на МИГе-29 с двигателем РД-33.

Чаще всего ВСУ устанавливают в хвосте современных авиалайнеров. После окончания монтажных работ на корпусе отчетливо остаются видны незначительные по размеру отверстия, в которые входит поток воздуха и выходит газ. На транспортных воздушных средствах силовая вспомогательная установка может быть размещена на основной стойке шасси, вблизи гондолы.

Активировав работу вспомогательного силового элемента, удается поддержать функциональность всех систем авиалайнера, даже при выключенном двигателе. Воздушный транспорт, оснащенный рассматриваемым агрегатом, намного проще приземляется в недостаточно оборудованном аэровокзале. Например, если ВПП недостаточно освещается.

Вспомогательная силовая установка самолета в значительной степени повышает автономность воздушного транспорта и помогает обслуживать летательные аппараты наземным службам с минимальными затратами.

Как ранее уже было отмечено, ВСУ устанавливается не только на летательных аппаратах, но и на наземных специализированных средствах. К примеру, незначительный по размеру агрегат устанавливается на самоходной зенитной установке, для обеспечения непрерывного доступа электроэнергии к важным специальным системам.

Проанализировав принцип работы ВСУ, можно прийти к такому выводу: вспомогательная силовая установка используется не только в авиации и не рассматривается исключительно в качестве турбовального двигателя. Ведь агрегат может быть как паровым, так и дизельным или бензиновым. Устанавливается агрегат на различных специализированных транспортных средствах и даже на паровозах, но эта тема уже иной статьи, не связанной с авиацией.

Узнать немного больше о вспомогательной силовой установке вы можете из демонстрационного видео на примере ВСУ 120. Приятного просмотра!

Как устроена силовая установка пассажирского самолета

(сокр. ВСУ) — вспомогательная силовая установка на транспортном средстве, не предназначенная для приведения средства в движение. Типовым назначением ВСУ является запуск основных двигателей, а также обеспечение средства энергией на стоянках. Различные типы ВСУ устанавливаются на самолёты, вертолёты, а также на некоторые большие наземные и морские транспорты.

ВСУ на различных типах обычно представляет собой относительно небольшой газотурбинный двигатель, используемый для выработки электричества, создания давления в гидравлической системе и кондиционирования воздуха во время нахождения самолета на земле, запуска основных двигателей, обычно с помощью сжатого воздуха, отбираемого от компрессора ВСУ. Иногда применяется электрический запуск, в этом случае генератор ВСУ работает в форсированном режиме — так, например, действует турбоагрегат ТГ-16, установленный на самолётах Ан-12, Ил-18. Непосредственно сама установка запускается, как правило, с помощью электростартёра. В более современном варианте в качестве ВСУ используется турбостартёр на двигателе, который в режиме ВСУ работает на коробку приводов (на которой расположены генераторы и гидронасосы). Примером может служить агрегат ГТДЭ-117 двигателя АЛ-31Ф самолёта Су-27.

Первым лайнером, использующим газотурбинный двигатель в качестве ВСУ, был Boeing 727 в 1963 году. ВСУ позволяла самолету функционировать в небольших региональных аэропортах, исключая зависимость от оборудования наземных служб.

На современных реактивных самолётах ВСУ обычно располагается в хвостовой части. У большинства современных самолётов можно увидеть сопло ВСУ, выходящее из хвоста. У Ил-76, Ан-22, Ан-72 и Ан-74, Ан-124 ВСУ размещена в обтекателе шасси (на Ан-22 и Ан-124 — по одной ВСУ в левом и правом обтекателях), на Ан-24РВ и Ан-26 — в гондоле правого двигателя, на Як-42 и Ту-95МС — в форкиле (перед килем).

• Сопло ВСУ в хвостовой части авиалайнера Airbus A380
• ВСУ самолёта Airbus (320 серии)
• ВСУ ТА-6

Назначение

ВСУ применяются в самой разной технике (например, используются в самоходной «зенитке» ЗСУ-23-4). То есть развитие технологии связано не только с самолетостроением, но и с производством таких транспортных средств, как танки, машины военного назначения, паровозы и пр. Однако наибольшее распространение установки получили именно в авиастроении (на лайнерах и вертолетах). Причем чаще всего их ставят в воздушных ТС пассажирских и транспортных типов.

Кроме поддержки главных двигателей, ВСУ также используют для вырабатывания электричества во время наземных работ, для поддержания нужного уровня давления гидросистем, а также для кондиционеров. Ведь не каждое аэродромное техобслуживание обладает нужным для этого оборудованием.

Компрессоры ВСУ применяют и при воздушном снабжении рабочих механизмов в процессе стоянки — когда пассажиры занимают места в салоне, в авиалайнере уже включен свет и работают кондиционеры. На стоянке дополнительная силовая машина может работать как турбостартер, приводящий в действие гидронасосы и генераторные составляющие. Такая схема присуща самолетам СУ-27, оборудованным движками АЛ-31Ф, либо для МИГ-29, с установленными РД-33.

То есть главные задачи ВСУ:

• поставка электроэнергии;
• нагнетание давления в механизме гидравлики;
• обеспечение работы кондиционеров.

Запуск двигателей

Мощности СУ используют при пуске двигателей. На новых самолетах ВСУ работает в качестве газотурбинных мини-двигателей, их еще называют турбовальными. При этом незадействованная турбина такого механизма функционирует для поддержания всех доступных устройств лайнера. Нужно сказать, что типы моторов могут различаться по способу функционирования — от турбовальных, дизельных и бензиновых до паровых агрегатов.

Для пуска с помощью СУ, мощности направляются на раскручивание ротора. От ВСУ к движку тянутся воздуховоды (с внешней стороны лайнера видны специальные люки для движения воздуха). Пилот при пуске отключает ВСУ от кондиционеров в салоне и направляет воздух к мотору. В результате воздушные массы стимулируют раскрутку турбин до требуемых оборотов, после чего поджигается смесь камеры сгорания, и движок запускается.

Альтернативный вариант: пуск главного мотора напрямую от генератора СУ. Генератор при этом функционирует в форсированных режимах. Таким способом запускается авиалайнер ИЛ-18 или, например, АН-12.

Функция подстраховки

ВСУ в самолете используют в качестве альтернативного источника энергии для наиболее важных систем, а значит, для большей безопасности пассажиров. Если во время полета выходят из строя генераторы либо другие энергетические агрегаты, ВСУ запускается в аварийном режиме: борт снабжается энергией вплоть до посадки самолета.

«Буран» [ править | править код ]

В связи с тем, что космический корабль «Буран» после схода с орбиты совершает «безмоторный» планирующий полёт, для работы органов аэродинамического управления требуется самостоятельный источник энергии, создающий давление в магистралях гидросистемы, функции которого в обычных самолётах выполняет коробка отбора мощностей в составе выносных агрегатов турбореактивного двигателя. Для орбитального корабля таким источником первичной энергии стала ВСУ, осуществляющая привод насосов гидравлической системы, обеспечивающих заданное давление рабочей жидкости в рулевых системах аэродинамических органов управления, в тормозной системе и системе выпуска шасси. Для обеспечения надёжности на корабле установлены три автономные ВСУ в каждом из трёх каналов гидросистемы, гарантирующие работу органов управления даже в случае отказа двух каналов из трёх. [1]

Устройство

ВСУ оборудована специальным генератором и компрессором — первый питает электрическую составляющую самолета, второй применяется для пуска движков и для работы кондиционеров. В левой нижней части расположен воздухозаборник, отверстие которого при отключении прикрывается специальной створкой. Справа выведена насадка для дренажа. Если происходит утечка топливных либо масляных жидкостей, лишняя консистенция сливается через насадку. Вверху и правее расположено отверстие выхода охлаждающего воздуха для воздушно-масляных радиаторов. Включается ВСУ при помощи электрического стартера.

Агрегат установлен в стальном огнеупорном корпусе — для защиты лайнера в случае возгорания. На новых машинах ВСУ находится в хвостовом отсеке. Если же это воздушное средство транспортного типа — в корпусе главной стойки шасси. Рассмотрим полный перечень мест, где может располагаться ВСУ:

• хвостовой отсек;
• гондола движка;
• обтекатель шасси;
• перед килем.

В таблице указаны характеристики СУ отечественного производства.

Схема двигателя включает тип и количество ступенек компрессора и турбин; о — осевое, ц — центробежное.

Локомотивы [ править | править код ]

На газотурбовозах (например, советских Г1 и ГП1) вспомогательная силовая установка применяется для запуска основного двигателя, производства манёвров и движения одиночного локомотива (это объясняется тем, что газотурбинный двигатель, в отличие от дизеля, при малой нагрузке резко снижает свой КПД).

На паровозах вспомогательные паровые машины или турбины, получающие пар от основного или вспомогательного котла, обеспечивают работу электрического генератора и воздушного компрессора.

Недостатки

Иногда давления для раскрутки турбин не хватает. Обычно все дело в следующем:

• наружные температурные показатели слишком высокие, из-за чего ВСУ «задыхается», так как превышен ее критический температурный режим; в определенный момент автоматика отключает установку, и запуск приходится начинать сначала;
• бывает, что в механизме неплотно закрывается заслонка по причине попадания в систему грязи либо песка; воздуховоды пропускают воздух, и запуск не происходит;
• заслонка иногда просто заедает;
• сбивается регулировка подачи топлива;
• на генераторе установки повышается напряжение, и система автоматически снижает обороты дополнительного двигателя; расход воздуха уменьшается, как и его давление.

Для предотвращения возможных проблем, в крупных аэропортах предусмотрены наземные мобильные системы. Такие установки воздушного запуска (УВЗ) используют после двух-трех неудачных попыток пуска стандартными средствами. Экипаж сообщает о проблеме наземным службам, подъезжает УВЗ, и ее подключают к самолету через специальный воздушный тракт. После удачной попытки пуска, УВЗ отсоединяют, и следующий двигатель запускается уже от работающего мотора.

Транспортные воздушные машины Украины:

1. Ан-70. На вооружении 1 единица.
2. Ил-76МД. Общее количество работающих самолетов – 6 единиц. 57 – на хранении.
3. Ту-134АК. 2 единицы задействованы, 4 находятся на хранении.
4. Ан-24Б. 2 единицы задействованы, 5 находятся на хранении.
5. Ан-26. 17 единиц задействованы, 16 находятся на хранении.
6. Ан-30Б. 2 самолета задействованы, 3 на хранении.

Под крылом или в хвосте? Оптимальное место для двигателей

Абсолютное большинство современных самолетов имеют двигатели, расположенные под крылом. Какие преимущества и недостатки несет за собой такая компоновка?

1. Вес двигателей создает на крыле изгибающий момент, противоположный изгибающему моменту, создаваемому подъемной силой — т.е. крыло разгружается от изгибающего момента, и можно сделать его силовой набор более легким.

2. Топливо по той же причине перевозится в кессон-баках крыла, и если двигатели расположены под крылом — можно чуть-чуть снизить вес коммуникаций топливной системы. Именно чуть-чуть, потому что киль самолета тоже обычно используется как балансировочный топливный бак, и топливные магистрали идут и в хвост независимо от расположения маршевых двигателей, да и ВСУ тоже располагается в хвосте.

3. Если двигатели располагаются под крылом, хвостовая часть может быть более легкой, тем более что не надо делать хвостовой оперение Т-образным.

Таким образом, компоновка с двигателями под крылом является в весовом отношении более совершенной, а значит — можно экономить керосин и делать себестоимость перевозок ниже.

Но есть у нее некоторые негативные нюансы — куда без них.

1) Отказ двигателя приводит к более существенному разворачивающему моменту, чем в схеме с двигателями в хвосте, потому что работающий двигатель получится дальше вынесенным от продольной оси самолета.

2) Увеличение тяги двигателя приводит к возникновении значительного кабрирующего момента (т.е. поднимающего нос), т.к. двигатели располагаются ниже центра тяжести, что требует перебалансировки самолета. Двигатели в хвосте располагаются почти по оси центра тяжести, и изменение их тяги не меняет балансировку самолета.

3) С некоторыми оговорками, но чем выше двигатель расположен, тем меньше вероятность попадания камней с полосы. Впрочем, при взлете с нормальной современной полосы это не является очень существенным.

4) «Чистое» (без двигателей) крыло обещает большее аэродинамическое качество для самолета с двигателями в хвосте (что, впрочем, не компенсирует весовое несовершенство).

Крыло

Крыло — это собственно тот элемент конструкции, который помогает самолету взлететь. Сила, поднимающая самолет в воздух, образуется за счет разности давлений на нижнюю и верхнюю поверхности его крыла. А эта разность возникает из-за того, что длина верхнего профиля крыла больше, чем длина нижнего, и за равный промежуток времени верхнему потоку приходится преодолевать большее расстояние, чем нижнему. Верхний поток как бы «растягивается», становиться разреженным, и плотность его уменьшается. При уменьшении плотности верхнего потока уменьшается и сила, давящая на верхнюю часть крыла. Сила же, давящая на нижнюю часть крыла, по-прежнему остается большой, поэтому крыло как бы выталкивает вверх. Сила, возникающая за счет разности сил, давящих на нижнюю и верхнюю часть крыла, называется подъемной силой.

Схема распределения воздушных потоков по профилю крыла: 1 — угол атаки; 2 — направление воздушного потока; 3 — хорда крыла; 4 — профиль крыла

Величина этой силы зависит от очень многих факторов, начиная от площади крыла и заканчивая его профилем. Линия, которая соединяет две точки крыла, находящиеся на наибольшем удалении друг от друга, называется хордой крыла. Хорда крыла образует с потоком воздушных частиц, направленных навстречу крылу, особый угол — угол атаки. Его величина в значительной степени влияет на подъемную силу. Чем она больше, тем выше подъемная сила.

Крыло самолета может быть прямым, стреловидным, треугольным, трапециевидным, эллиптическим, с обратной стреловидностью и т. д. Каждое из них имеет свои достоинства и недостатки. Так, прямое крыло характеризуется высоким коэффициентом подъемной силы, но оно непригодно для сверхзвуковых скоростей из-за сильного лобового сопротивления потокам воздуха, а треугольное, отличаясь пониженным лобовым сопротивлением, имеет невысокую несущую способность.

Разновидности крыла самолета: а — прямое; б — стреловидное; в — с наплывом; г — сверхкритическое; д — треугольное; е — трапециевидное; ж — эллиптическое; з — с обратной стреловидностью

Вспомогательная силовая установка вертолета

Вспомогательное устройство для вертолета несколько отличается от того, которое монтируется на борту самолета. Основными комплектующими для устройства стали пара двигателей, а также редуктор. Если возникнет такая необходимость, то мощности одного двигателя будет достаточно, чтобы продолжить полет. Стоит также отметить, что правый и левый двигатели установки взаимозаменяемы. Однако это при условии того, что есть возможность разворота выхлопного патрубка. Сам же двигатель включает в себя такие элементы, как компрессор с поворотными лопатками, камера сгорания, турбина компрессора и сводная турбина, которая передает мощность через вал-рессору к редуктору ВР-8. Также здесь имеется выхлопное устройство и коробка приводов агрегатов.

Авиационная промышленность Украины имеет в своем составе следующие предприятия:

Посмотреть все военные самолеты и вертолеты Украиныу тут.

Самым легендарным творением отечественного самолетостроения считается продукт АНТК – Ан-225 «Мрия». Это транспортник, обладающий сверхбольшой грузоподъемностью. Его спроектировали и построили в период с 1984 по 1988 год. За свои способности и собственную величину «Мрия» относится к уникальным самолетам.

Его создание подразумевало решение сложных задач, связанных с перевозкой грузов широкого назначения с общим весом до 250 тонн. Ан-225 способен перевезти до 200 т в беспосадочном режиме внутри континента и 150 т между континентами. Самолет считается базой для проектирования авиационно-космических систем. Грузовая кабина вмещает внутри себя 16 десятитонных УАК-10, три самолета «Боинг» со снятыми крыльями, 50 легковых автомобилей.

Украинские авиакомпании

1. Aero-Charter – осуществляет чартерные бизнес-перевозки по всей территории Украины.
2. «Аэростар» – предлагает спецуслуги авиатакси.
3. «АэроСвит» – самая крупная авиакомпания Украины.
4. «Урга» – осуществляет контакты с ООН и чартеры в Украине.
5. «Авиатранс-К» – чартерные авиарейсы.
6. «Центр Деловой Авиации» – занимается услугами авиатакси и чартерными рейсами.
7. «Челлендж Аэро» – чартерные и регулярные авиарейсы.
8. Авиа – занимается чартерными рейсами внутри страны.
9. «Днеправиа» – в основном осуществляет внутренние рейсы.
10. «Донбассаэро» – представляет восточные авиалинии Украины.
11. «Ильич-Авиа» – чартерные и регулярные авиарейсы из Мариуполя.
12. Авиа – занимается авиарейсами международного класса и небольшими регулярными программами из Жулян.
13. «МРК» – чартерные и регулярные рейсы.
14. Авиа – чартерные и регулярные авиарейсы из Запорожья.
15. «Международная Авиакомпания Украины» – одна из самых крупных национальных авиа – Восточно-Украинская регулярная авиакомпания.
16. Авиа – бизнес-авиация Украины.
17. «Роза ветров» – осуществляет чартерные международные рейсы и внутри страны.
18. «Визз Эйр Украина» – авиалинии бюджетного типа.
19. «Южмашавиа» – занимается чартерными авиарейсами.

Турбовинтовые двигатели: почему их больше не ставят на хвост самолета

Если сравнить пассажирские лайнеры второй половины XX века с современными, то самые внимательные товарищи заметят, что у старых самолётов куда чаще можно наблюдать парочку двигателей в хвостовой части машины. При этом в современной авиации данный метод компоновки не применяется. В чем же причина такого решения инженеров и конструкторов?

Почему турбовинтовые двигатели перестали ставить на хвост самолета? Строго говоря их не перестали ставить, а вообще никогда не ставили. Двигатели, которые устанавливают на пассажирские лайнеры в хвостовую часть, правильно называются турбовентиляторные. Турбовинтовые двигатели же ставились всегда только под крылья.

>>>> Идеи для жизни | NOVATE.RU

Именно по этим причинам сегодня в абсолютном большинстве случаев турбовентиляторные моторы ставят под крылья. Такая конструкция проще, надежнее и безопаснее. А еще самолет легче обслуживать. Единственная настоящая проблема таких турбин заключается в том, что они могут засасывать мусор с полосы. Однако, по совокупности факторов компоновка конструкции без агрегатов в хвосте считается лучше.

Зачем нужна ВСУ в хвостовой оконечности фюзеляжа самолета?

Коммерческие самолеты имеют вспомогательную силовую установку, которая, как правило, расположена в хвостовой части самолета. Поэтому взглянув на хвост мы видим торчащее сопло. Интересно, а зачем нужна ВСУ в самолете, какие функции она выполняет и можно ли без неё летать? С этим мы постараемся сегодня разобраться.

Что такое ВСУ?

Прежде всего необходимо разобраться, что такое ВСУ в самолете. На самом деле ВСУ — это ничто иное, как третий двигатель небольшого размера (турбовальный или газотурбинный). Главная задача которого — это выработка электроэнергии во время стоянки, когда основные двигатели не работают. Электроэнергия необходима для поддержки необходимого уровня давления в гидросистеме и функционирования системы кондиционирования. Да, и для активации работы двигателей она тоже необходима. Именно поэтому, заходя в самолет и усаживаясь на свое посадочное место в салоне вы наверняка замечали, что работает система кондиционирования и есть электричество, хотя никаких наземных коммуникаций не наблюдается, да и двигатели в самолете еще не запущены. Первый самолет, который использовал газотурбинный двигатель в качестве ВСУ, был Boeing 727 в далёком 1963 году.

Где устанавливается ВСУ?

В современных пассажирских самолетах эта вспомогательная силовая установка обычно расположена в хвостовой части самолета, например, на транспортных самолетах такую установку можно увидеть на стойке шасси. Сама установка находится внутри огнеупорного корпуса выполненного из стали, который должен защитить самолет в случае возгорания. Если взглянуть на хвостовую часть самолета, то можно увидеть несколько небольших отверстий и сопло выходящее из хвостовой части. Все это осталось после монтажа ВСУ и необходимо для правильного функционирования установки.

ВСУ (Фото из открытых источников)

ВСУ оборудована:

• генератором, который предназначен для питания самолета;
• компрессором для работы системы кондиционирования и помощи запуска основного двигателя.

Рассмотрим подробнее все отверстия, которые остаются после монтажа ВСУ. На картинке под номером один слева внизу можно увидеть воздухозаборник, который при отключении ВСУшного блока управления закрывается удлинённой створкой. Немного правее имеется насадка для дренажа. Если произойдет утечка топлива или масла, то лишняя жидкость просто выведется через нее. Немного правее и выше расположено специальное отверстие предназначенное для выброса воздуха, который применяется для охлаждения воздушно-масляного радиатора. Забор воздуха осуществляется из специального отсека ВСУ, который попадает внутрь через жалюзи тем самым проходя небольшую фильтрацию (картинка 2). Выхлоп можно наблюдать в правой части, а ниже расположен плафон с двумя навигационными огнями и одним стробоскопом.

1(Фото из открытых источников) 2(Фото из открытых источников)

Зачем нужна ВСУ?

ВСУ применяется в различном наземном и морском транспорте, но более часто ее устанавливают именно на пассажирские и транспортные самолеты. Запускается вспомогательная силовая установка, как правило, с помощью электростартера, и имеет несколько полезных функций непосредственно связанных с безопасностью, удобством и экономичностью, которые мы более подробно разберем.

• Обеспечивает электричеством во время стоянки

Как говорилось ранее ВСУ вырабатывает электроэнергию и обеспечивает питанием бортовую сеть самолета во время стоянки, а также питает систему кондиционирования воздуха в салоне. Поэтому пассажирам не нужно добираться к своему месту в салоне самолета в полной кромешной темноте или сидеть в душном салон, в котором не работает система кондиционирования. Что особенно опасно для тех пассажиров, которые страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями. Теоретически, данную функцию на земле могут выполнять и основные двигатели самолета, однако, это не выгодно перевозчику. Во-первых, затраты на, итак, не дешёвое топливо возрастут, что в свою очередь увеличит себестоимость перелета и как результат цена на билеты для пассажиров увеличится. Да, и износ деталей будет более быстрым. Конечно, можно использовать наземные средства обеспечения электроэнергией, однако не все аэропорты могут это предоставить. Поэтому только самолеты с ВСУ могут летать в плохо оборудованные или вовсе не оборудованные аэропорты. Стоит также учитывать, что на подключение и отключение самолета от наземных средств обеспечения электроэнергией требуется дополнительное время, в итоге время стоянки самолета увеличивается, а это дополнительные затраты. Поэтому все крупные современные коммерческие самолеты имеют на борту ВСУ.

• Запускает основные двигатели

Двигатели в самолете запускаются не как в автомобиле. Прежде чем запустить их необходимо раскрутить турбины до необходимых оборотов. Для этого используется сжатый воздух, отбираемым от компрессора. Только после этого поджигается смесь камеры сгорания, в результате чего запускаются двигатели и начинают самостоятельно работать. После ВСУ становится как бы и не нужна поскольку электропитание теперь можно брать от основных генераторов, да и отбор воздуха переключается на них же. Однако, если не использовать данную схему запуска основных двигателей, то скорее всего из-за перегрева они выйдут из строя.

• Безопасность полета

В некоторых ситуациях у самолета могут возникнуть перебои с электроэнергией, в итоге это может привести к отказу различных бортовых систем. В таком случае ВСУ выступает альтернативным источником электроэнергии и питает самолет электричеством не только во время стоянки, но и во время полета пока самолет не совершит посадку в аэропорту. Я считаю, что это весьма полезная функция, которая является важной для безопасности полетов. Кроме того, ВСУ имеет еще одну достаточно важную функцию — в экстремальных ситуациях вспомогательная силовая установка помогает повторно запустить основные двигатели, даже если в этот момент самолет находится в небе, а не на земле.

Вывод:

ВСУ делает эксплуатацию пассажирского самолета намного проще, удобней, а также безопасней. Она в значительной степени повышает автономность воздушного судна, что расширяет географию полетов. Поскольку позволяет выполнять техническое обслуживание самолёта с минимальным количеством аэродромных служб даже в плохо оборудованных или вовсе не оборудованных аэропортах. Кроме того, установка обеспечивает дополнительную подстраховку самолета в полете, в случае непредвиденной ситуации способна снабжать самолет необходимой электроэнергией до посадки в аэропорту или перезапустить двигатели во время полета. Если ВСУ не работает, то основные проблемы из-за этого обычно возникают только на земле, до запуска. Поэтому в этой ситуации на земле самолет питается от какого-нибудь наземного источника. Летать без ВСУ можно, сделав так называемый «отложенный дефект» в соответствии с MEL. То есть специальный список с оборудованием и достаточно четкий регламент, в котором указано количество дней или полетов сколько самолет может летать с той или иной проблемой. Без исправного ВСУ можно летать 10 дней.

ВСУ в современных самолетах: принцип работы

Вспомогательная силовая установка или ВСУ в самолете — это устройство для снабжения энергией данного воздушного ТС. В качестве источника здесь выступают один или несколько моторов. Впервые авиалайнер, оборудованный турбинно-газовым движком с системой ВСУ, сконструировали в 1963 (Boeing 727). Он курсировал по маленьким аэропортам без потребности в наземном оборудовании.

Назначение

ВСУ применяются в самой разной технике (например, используются в самоходной «зенитке» ЗСУ-23-4). То есть развитие технологии связано не только с самолетостроением, но и с производством таких транспортных средств, как танки, машины военного назначения, паровозы и пр. Однако наибольшее распространение установки получили именно в авиастроении (на лайнерах и вертолетах). Причем чаще всего их ставят в воздушных ТС пассажирских и транспортных типов.

Кроме поддержки главных двигателей, ВСУ также используют для вырабатывания электричества во время наземных работ, для поддержания нужного уровня давления гидросистем, а также для кондиционеров. Ведь не каждое аэродромное техобслуживание обладает нужным для этого оборудованием.

Компрессоры ВСУ применяют и при воздушном снабжении рабочих механизмов в процессе стоянки — когда пассажиры занимают места в салоне, в авиалайнере уже включен свет и работают кондиционеры. На стоянке дополнительная силовая машина может работать как турбостартер, приводящий в действие гидронасосы и генераторные составляющие. Такая схема присуща самолетам СУ-27, оборудованным движками АЛ-31Ф, либо для МИГ-29, с установленными РД-33.

То есть главные задачи ВСУ:

• поставка электроэнергии;
• нагнетание давления в механизме гидравлики;
• обеспечение работы кондиционеров.

Запуск двигателей

Мощности СУ используют при пуске двигателей. На новых самолетах ВСУ работает в качестве газотурбинных мини-двигателей, их еще называют турбовальными. При этом незадействованная турбина такого механизма функционирует для поддержания всех доступных устройств лайнера. Нужно сказать, что типы моторов могут различаться по способу функционирования — от турбовальных, дизельных и бензиновых до паровых агрегатов.

Для пуска с помощью СУ, мощности направляются на раскручивание ротора. От ВСУ к движку тянутся воздуховоды (с внешней стороны лайнера видны специальные люки для движения воздуха). Пилот при пуске отключает ВСУ от кондиционеров в салоне и направляет воздух к мотору. В результате воздушные массы стимулируют раскрутку турбин до требуемых оборотов, после чего поджигается смесь камеры сгорания, и движок запускается.

Альтернативный вариант: пуск главного мотора напрямую от генератора СУ. Генератор при этом функционирует в форсированных режимах. Таким способом запускается авиалайнер ИЛ-18 или, например, АН-12.

Функция подстраховки

ВСУ в самолете используют в качестве альтернативного источника энергии для наиболее важных систем, а значит, для большей безопасности пассажиров. Если во время полета выходят из строя генераторы либо другие энергетические агрегаты, ВСУ запускается в аварийном режиме: борт снабжается энергией вплоть до посадки самолета.

Устройство

ВСУ оборудована специальным генератором и компрессором — первый питает электрическую составляющую самолета, второй применяется для пуска движков и для работы кондиционеров. В левой нижней части расположен воздухозаборник, отверстие которого при отключении прикрывается специальной створкой. Справа выведена насадка для дренажа. Если происходит утечка топливных либо масляных жидкостей, лишняя консистенция сливается через насадку. Вверху и правее расположено отверстие выхода охлаждающего воздуха для воздушно-масляных радиаторов. Включается ВСУ при помощи электрического стартера.

Агрегат установлен в стальном огнеупорном корпусе — для защиты лайнера в случае возгорания. На новых машинах ВСУ находится в хвостовом отсеке. Если же это воздушное средство транспортного типа — в корпусе главной стойки шасси. Рассмотрим полный перечень мест, где может располагаться ВСУ:

• хвостовой отсек;
• гондола движка;
• обтекатель шасси;
• перед килем.

В таблице указаны характеристики СУ отечественного производства.

Схема двигателя включает тип и количество ступенек компрессора и турбин; о — осевое, ц — центробежное.

Недостатки

Иногда давления для раскрутки турбин не хватает. Обычно все дело в следующем:

• наружные температурные показатели слишком высокие, из-за чего ВСУ «задыхается», так как превышен ее критический температурный режим; в определенный момент автоматика отключает установку, и запуск приходится начинать сначала;
• бывает, что в механизме неплотно закрывается заслонка по причине попадания в систему грязи либо песка; воздуховоды пропускают воздух, и запуск не происходит;
• заслонка иногда просто заедает;
• сбивается регулировка подачи топлива;
• на генераторе установки повышается напряжение, и система автоматически снижает обороты дополнительного двигателя; расход воздуха уменьшается, как и его давление.

Для предотвращения возможных проблем, в крупных аэропортах предусмотрены наземные мобильные системы. Такие установки воздушного запуска (УВЗ) используют после двух-трех неудачных попыток пуска стандартными средствами. Экипаж сообщает о проблеме наземным службам, подъезжает УВЗ, и ее подключают к самолету через специальный воздушный тракт. После удачной попытки пуска, УВЗ отсоединяют, и следующий двигатель запускается уже от работающего мотора.