Frage:
Kann die APU einen Notfallschub bereitstellen?
RoboKaren
2017-05-04 00:56:31 UTC
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Von David Monniaux (Eigene Arbeit) [ GFDL, CC-BY-SA-3.0 oder CC BY-SA 2.0 fr], über Wikimedia Commons

Viele größere Flugzeuge verfügen über Gasturbinen-APUs ( Hilfsaggregate). Es scheint, dass ihr Auspuff nach hinten ausgerichtet ist und einen gewissen Schub liefern könnte.

Wie viel Schub liefert eine APU und würde es ausreichen, ein Flugzeug weiter zu fliegen, wenn die Haupttriebwerke ausfallen? P. >

Gute Nachrichten: Sie können den Flug nur mit der APU aufrechterhalten. Schlechte Nachrichten: Sie können dies nur tun, bis Ihnen die Höhe und die Fluggeschwindigkeit ausgehen. :) Gleiches gilt ohne die APU (d. H. Ihr Flugzeug ist jetzt ein Segelflugzeug.)
Interessanterweise berechnete Cessna, dass das Abgas eines leichten Flugzeugkolbenmotors einen Schub von bis zu 5 bis 10 Pfund erzeugt, sodass sie in einigen späteren Modellen anfingen, sie zurückzurichten, anstatt gerade nach unten. Nicht unbedeutend, wo jedes bisschen hilft. Sie schätzten, dass es ungefähr 30 Pfund Schub erfordern würde, um einen ebenen Flug aufrechtzuerhalten. Wenn sich Ihre Requisite löst, blockieren Sie den Motor und verlängern Sie Ihren Gleitflug! (bis der Motor auseinander fliegt)
Sechs antworten:
#1
+16
ymb1
2017-05-04 01:00:41 UTC
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Einer APU fehlt die kritische Komponente, die Schub erzeugt, eine Antriebsdüse.

Eine Antriebsdüse wandelt eine Gasturbine oder einen Gasgenerator in ein Strahltriebwerk um.

und

Die meisten modernen Passagier- und Militärflugzeuge werden von Gasturbinentriebwerken angetrieben, die auch als Düsentriebwerke bezeichnet werden. Es gibt verschiedene Arten von Gasturbinentriebwerken, aber alle Turbinentriebwerke haben einige Gemeinsamkeiten. Alle Gasturbinentriebwerke haben eine Düse, um Schub zu erzeugen, um die Abgase zurück zum freien Strom zu leiten und den Massenstrom durch das Triebwerk einzustellen. Die Düse sitzt stromabwärts der Leistungsturbine. ( NASA)

Würde es ausreichen, ein Flugzeug weiter zu fliegen, wenn die Haupttriebwerke ausgehen würden?

Es würde in dem Sinne elektrische und pneumatische Energie für die verschiedenen Flugzeugsysteme liefern, aber keinen Schub. Oder Flugzeuge wären nur mit ein paar dieser winzigen APUs gebaut worden. :)

Eine weitere Alternative für die Stromversorgung von Systemen in der Luft ist die Ram Air Turbine.


RE-Kommentar zu Turboprops mit etwas Abgasschub haben auch Düsen, die einer APU noch fehlen. ( NASA)

Vor dem Eintritt in die Düse (...) ist die Abgasgeschwindigkeit des Kerns niedrig und trägt wenig Schub bei, da der größte Teil der Energie des Kernabgases vorhanden ist hat die Antriebswelle gedreht.

Irgendein Sinn für Zahlen? Wenn ein Turbofan 185 kN Schub erzeugen könnte - würde die APU ... 1 kN produzieren?
@RoboKaren eine APU beschleunigt nicht die Luft aus dem Rücken, es ist wie der Auspuff eines Autos. Vernachlässigbarer Schub, falls vorhanden.
@RoboKaren, Die APU ist so ausgelegt, dass sie gerade genug Leistung hat, um den angeschlossenen Generator anzutreiben. Die Abgase haben nicht mehr viel Energie.
Wenn die APU einen Schub liefern könnte, der ausreicht, um das Flugzeug in der Luft zu halten, hätte sich Sullenbergers Landung ganz anders abgespielt ...
Ich weiß nicht viel über die Leistungszahlen von APUs, aber ich weiß, dass es sich im Allgemeinen um eine Gasturbine handelt, die viel mit Turboprop-Motoren gemeinsam hat, mit denen ich ziemlich vertraut bin. Ein PT6 zum Beispiel hat typischerweise zusätzlich zu der Energie, die zum Antreiben der Stütze benötigt wird, zusätzlich 5-6% der Schiebenergie aus dem Abgas. Es scheint, dass ein ähnliches Phänomen für APUs gelten würde. Gibt es Daten darüber, wie viel Schub vorhanden ist?
Obwohl die Ram Air Turbine den Luftwiderstand erhöht, ist dies definitiv nichts, was Sie tun würden, wenn Sie nach etwas mehr Schub suchen.
@JonathanWalters Der PT6A-67 liegt ungefähr im gleichen Leistungsbereich wie der HGT1700, der anscheinend eine der größeren APUs von Honeywell ist
#2
+7
pots
2018-07-10 13:48:25 UTC
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Das Frachtflugzeug Antonov An-26B (hergestellt in der Sowjetunion) verfügt über eine kombinierte APU und ein Düsentriebwerk RU19A-300 von Tumansky, die am Flügel hinter dem rechten Haupttriebwerk montiert sind. Dieses Gerät bietet einen zusätzlichen Schub von bis zu 800 kg, um den Start und die Sicherheit bei Triebwerksausfall zu verbessern.

Diese Informationen stammen aus dem Unfalluntersuchungsbericht des polnischen Flugzeugs An-26B SP- FDO in Tallinn, Estland, am 18. März 2010. Während des Fluges von Helsinki nach Tallinn, 9,5 Seemeilen von Tallinn, fiel der linke Motor aus und die APU mit Schubkraft konnte nicht gestartet werden. Das Flugzeug war nicht für die Landung konfiguriert, flog über die Landebahn und landete auf dem schnee- und eisbedeckten See Ülemiste (Haupttrinkwasserversorgung).

Dies klingt fast genauso wie der [ursprüngliche Plan] (https://www.flightglobal.com/FlightPDFArchive/1969/1969%20-%203371.pdf) für die Booster-Engine des HS Trident 3B, aber die APU-Entfernung wurde aufgrund von verschrottet Kraftstoffverbrauch.
"Die RU 19-300 wurde nach dem Start abgeschossen." - Mann, das ist ein ziemlich langweiliger Unfallbericht, um ein so bedeutendes Ereignis zu verbergen!
"Wenn der RU19A-300 in Betrieb ist, ist der kritische Motor der linke Motor, bei nicht funktionsfähigem RU19A-300 ist der kritische Motor der rechte Motor." - faszinierend--
#3
+4
Mad Myche
2017-05-04 08:11:05 UTC
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Die von einer APU verfügbare Schubmenge wäre winzig, da sie verschiedene Flugzeugsysteme antreibt, und das Hinzufügen eines für den Antrieb ausgerichteten Düsensystems würde die für die beabsichtigte Arbeit verfügbare Leistung verringern.

Sogar Wenn eine APU für den Antrieb neu bestimmt würde, würde dies höchstwahrscheinlich nicht ausreichen, um eine signifikante Rolle zu spielen. Während Leistung und Schub unterschiedliche Begriffe sind, für die keine einfache Umrechnung möglich ist, können wir einige Vergleiche anstellen, um zu zeigen, wie wenig Leistung eine APU hätte.

Ein Airbus 350 verfügt über ein Paar Triebwerke, die zusammen produzieren Das gleiche Flugzeug verfügt über eine APU, die bis zu 1700 äquivalente Wellenleistungen erbringen kann.

Der Airbus 400 verfügt über 4 Turboprops, die zusammen 45.000 PS leisten, und eine maximale Leistung von 45.000 PS Startgewicht ungefähr halb so hoch wie das des A300.

Während ich in keiner Weise Luftfahrtingenieur bin; und diese Vergleiche liegen in der Größenordnung von Äpfeln und Orangen. Ich glaube nicht, dass es verständlich ist, zu sagen, dass einer APU, die Antrieb liefert, "es passiert nicht".

#4
+3
h22
2017-07-08 19:11:22 UTC
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Nicht allein, aber die APU kann dazu beitragen, mehr Schub zu erzielen , indem sie die Aufgabe übernimmt, die Zapfluft von den Hauptmotoren zu liefern.

#5
+2
mongo
2017-05-04 01:22:34 UTC
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In der Praxis sind APUs nicht leistungsfähig genug, um den zur Aufrechterhaltung eines ebenen Flugs erforderlichen Schub bereitzustellen. Es geht um Macht (und darum, diese Kraft effektiv in Schub umzuwandeln). Die APU ist für die Bereitstellung von elektrischer Zapfluft (zur Umgebungskontrolle und zum Starten anderer Motoren) ausgelegt. In einigen Fällen kann anderes Zubehör verwendet werden.

Es kann möglich sein, dass den Haupttriebwerken mehr Leistung zur Verfügung steht, wenn die APU für Elektrik, Zapfluft usw. verwendet wird. Normalerweise wird dies in den meisten Flugzeugen nicht durchgeführt.

#6
+1
Robert DiGiovanni
2020-06-02 17:20:35 UTC
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Vielen Dank an Pots und Federico für ihre Antwort auf die Erwähnung der kombinierten APU und des Triebwerks Tumansky RU 19A-300.

Bei einer weiteren Suche wurde ein NASA-Papier aus dem Jahr 1968 mit einer GE TF-34 "Cabrio" -Turbine gefunden könnte die Generatorwelle entladen und die Ausgangsleistung mit "variablen Einlassleitschaufeln" auf einen Turbofan umleiten.

Allein als Turbolüfter könnten etwa 8000 Pfund Schub erzeugt werden. Kombinationen von Schub und Wellenkraft waren ebenfalls möglich.

Im Allgemeinen befindet sich ein Motorausfall- / Landungsnotfall in einem Drehzahlbereich, in dem ein Turbolüfter (oder eine Stütze) wirksam ist (etwa 150 bis 250 Knoten).

Vielleicht ist der Tri-Jet nicht tot, er muss nur ein bisschen optimiert werden. Es gibt Geschichten über die Verwendung des 3. oben montierten Jets zur Steuerung des Pitch-Ups.



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