Круглый вырез в самом хвосте самолёта, заметный из окна аэровокзала, скрывает вспомогательную силовую установку, сокращённо АПУ.
Это не дырка в фюзеляже и не ошибка конструкторов, а один из важнейших узлов современной машины.
Внутри установка устроена как компактный и экономичный агрегат с собственной топливной системой. Она использует тот же керосин, что подаётся в основные двигатели, поэтому работает автономно и не зависит от наземных источников энергии.
В непредвиденной ситуации самолёт способен обслужить себя сам. По сути в хвосте стоит небольшой двигатель, который работает отдельно от основных силовых установок.
Что установка делает на земле
Главная задача на стоянке это выработка электричества, когда основные двигатели выключены. Пока лайнер стоит с заглушенными моторами, во время высадки пассажиров или ожидания на перроне, он не может сам производить ток.
Питание берёт на себя АПУ, и от неё работают освещение салона и кондиционирование, пока не запущены основные двигатели, которые уже в полёте обеспечивают весь борт энергией.
Инженеры закладывали в установку не только надёжность, но и комфорт. Мощность она выдаёт серьёзную, но работает приглушённо, и в салоне её почти не слышно. Пассажиры остаются в привычной спокойной обстановке, хотя в этот момент система гоняет воздух и держит свет.
Почему её ставят в хвост
Хвост это прочная зона, удалённая от пассажирского и грузового отсеков, поэтому при отказе или возгорании риск для людей и груза ниже.
Выхлопные газы установки уходят назад и не мешают крыльям и основным двигателям. Хвостовое расположение помогает правильно распределить массу, не портит аэродинамику и не смещает центр тяжести.
Когда отказывают оба двигателя
В воздухе у АПУ другая роль. Если оба основных двигателя по какой-то причине останавливаются, она выдаёт энергию для навигации, связи и управления, и экипаж сохраняет контроль над машиной до безопасной посадки.
Так произошло с рейсом авиакомпании Air Transat. 24 августа 2001 года Airbus A330, выполнявший рейс 236 из Торонто в Лиссабон, из-за утечки топлива в правом двигателе полностью лишился горючего над Атлантикой и потерял оба мотора.
Экипаж перевёл самолёт в планирование и дотянул до ближайшей полосы, изменив маршрут и выполнив аварийную посадку на авиабазе на Азорских островах. Этот случай до сих пор считают одним из самых длинных планирующих полётов коммерческого лайнера.
После взлёта машину снесло примерно на 100 км южнее первоначального курса, и если бы не это отклонение, ей, вероятно, пришлось бы приводниться в океан со всеми последствиями. Сохранить управление основными системами и посадить самолёт помогли АПУ и аварийная воздушная турбина. Все пассажиры и члены экипажа остались живы.
Запуск двигателей и сжатый воздух
Помимо электричества, АПУ решает ещё одну недооценённую задачу, она подаёт сжатый воздух для запуска основных двигателей. Реактивный двигатель не заводится так же просто, как автомобильный, ему нужен мощный поток сжатого воздуха.
Установка обеспечивает этот поток и позволяет запускать моторы даже в тяжёлую погоду или на большой высоте. Перезапуск может понадобиться и в полёте, если двигатели отключились.
В декабре 1989 года рейс 867 авиакомпании KLM, шедший из Амстердама в Токио, был вынужден сесть в Анкоридже на Аляске. Boeing 747-400 попал в облако вулканического пепла, выброшенного при извержении вулкана Редаут днём ранее.
Пепел нарушил работу системы контроля температуры, и все 4 двигателя автоматически отключились. Самолёт остался на резервном питании, приборы работали от вспомогательных источников.
Командир несколько раз пытался заново запустить двигатели и сумел восстановить их работу, что снова подтвердило важность установки для коммерческой машины.
Сжатый воздух от АПУ пригождается и в суровом климате. В мороз он прогревает отдельные системы самолёта перед вылетом и защищает оборудование от обледенения и отказов.
Не только пассажирские лайнеры
АПУ ставят не только на гражданские самолёты. Её ценят военная авиация и частные борта. В боевых условиях установка позволяет самолёту оставаться автономным там, где нет наземного обслуживания.
Грузовые перевозчики часто работают в аэропортах с минимальной инфраструктурой, и для них этот узел незаменим, он обеспечивает автономность борта в любой точке мира, каким бы удалённым ни был аэродром.
Конструкцию делают надёжной, а строгие процедуры обслуживания держат установку в постоянной готовности. Перед допуском к эксплуатации производитель прогоняет её через тяжёлые испытания, проверяя стойкость к перегрузкам, экстремальным температурам и вибрациям.
При всей прочности у АПУ есть ограничение по высоте, большинство установок рассчитаны примерно на 12 000 метров. Выше этой отметки агрегат может не запуститься из-за низкой плотности воздуха, поэтому наземные проверки особенно важны.
Типы и производители
Типы АПУ различаются по топливу и условиям применения. Чаще всего встречаются газотурбинные установки на том же керосине Jet A и Jet A-1, что и основные двигатели. Размер и мощность зависят от класса самолёта.
На крупных лайнерах стоят мощные модели, например PW980 для Airbus A380. Это самая большая установка, созданная специально для крупнейшего пассажирского самолёта, она питает его сложную климатическую систему и большое количество электрооборудования.
Военные машины используют другие модели, такие как Honeywell GTCP85, а частные самолёты оснащают компактными и тихими вариантами.
Среди ведущих производителей выделяются Honeywell, Pratt & Whitney и Safran, которые делают более лёгкие и экономичные образцы.
Современные установки оснащают цифровыми системами мониторинга, которые передают данные наземным специалистам в реальном времени. Это помогает заранее находить неисправности, повышает безопасность и сокращает простои.
Когда АПУ молчит
В полёте установка работает не постоянно. После запуска основных двигателей и выхода на эшелон её обычно выключают, чтобы экономить топливо и снижать износ, но она остаётся в резерве на случай нештатной ситуации.
Тот самый ровный гул, который слышен при посадке в самолёт, исходит именно от АПУ. Этот звук пропадает вскоре после взлёта, когда все системы переходят на питание основных двигателей.