всу в самолете что это такое простыми словами

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:

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:

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:

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.

Источник

Вспомогательная силовая установка. ВСУ самолета (12 фото)

Сегодня совсем небольшая статья об агрегате отнюдь не маленького значения. Вспомогательная силовая установка (ВСУ)

Вспомогательная силовая установка на современных лайнерах обычно устанавливается в хвостовой части. При этом достаточно хорошо видны специальные отверстия или лючки для входящего воздуха и выходящих газов.

Дело в том, что вспомогательная силовая установка – агрегат достаточно важный и довольно широко применяемый сегодня на транспорте. Суть его в том, что он снабжает то или иное транспортное средство необходимой энергией, источником которой в обычном режиме выступает основная силовая установка, то есть попросту двигатель (или двигатели).

Выходной патрубок ВСУ самолета А380 :

Наиболее широкое распространение ВСУ получили в авиации. Особенно это актуально для пассажирских самолетов и самолетов транспортной авиации. Для их наземного обслуживания необходима электроэнергия, часто требуется давление в гидросистемах и системах кондиционирования.

Да и для запуска основных двигателей тоже нужна энергия. Далеко не всегда все это можно получить с помощью средств наземного обеспечения, ведь не все аэродромы и аэропорты одинаково развиты в этом плане.
Вот тут-то положение и спасает вспомогательная силовая установка.

Открытый отсек ВСУ А320 :

На современных движках у турбостартера появилась функция ВСУ.
Турбостартер через коробку приводов агрегатов связан с гидронасосами и генераторами может на стоянке приводить их в действие. Это характерно для самолетов МИГ-29 с двигателями РД-33 и для самолетов СУ-27 с двигателями АЛ-31Ф.

Все Су-34, выпускаемые с 2011 года оснащаются ВСУ :

Кроме того на современных лайнерах у ВСУ есть еще одна очень серьезная функция. В случае выхода из строя в полете важных энергоагрегатов (например генераторов), она может быть запущена в аварийном режиме и будет снабжать борт необходимой энергией до самой посадки. А в некоторых случаях, ВСУ может использоваться и для запуска основных двигателей в воздухе. На мой взгляд – это отличная функция, крайне важная для безопасности полетов.

ВСУ в хвосте самолета ТУ-134 :

На транспортных самолетах ВСУ часто размещается в гондоле для основной стойки шасси.

ВСУ самолета С-160 в мотогондоле шасси:

А вообще вспомогательная силовая установка – это необязательно авиация и необязательно турбовальный двигатель. Это вполне может быть дизельный, бензиновый или даже паровой агрегат и применяться он может на различных транспортных средствах от танков и специальных военных машин до паровозов и газотурбовозов. Однако это уже совсем не авиационная тема.

На советской зенитной самоходной установке ЗСУ-23-4 «Ши́лка» установлен небольшой ГТД для обеспечения работы спецсистем электрооборудования :

И в качестве дополнения.

«Ветряк», мощностью 15 кВА, с двухлопастным воздушным винтом (лопасти обогреваются для предотвращения их обледенения в полёте).

В нормальной ситуации он убран в специальный отсек. В случае отказа обоих генераторов в полёте, RAT выпускается, раскручивается набегающим потоком воздуха и подаёт электропитание на левую и правую бортовые шины. Весь процесс происходит автоматически, однако, имеется и рукоятка для принудительного открытия замка.
RAT позволяет спокойно продолжать полёт, вплоть до запуска ВСУ, выхода на режим и подключения её генератора к сети.

Автоматический выпуск производится при неработающем генераторе ВСУ и скорости самолета более 92,6 km/h.

Источник

Вспомогательная силовая установка.

Здравствуйте!

Выходной патрубок ВСУ самолета А380.

Сегодня совсем небольшая статья об агрегате отнюдь не маленького значения. Вспомогательная силовая установка ( ВСУ ). О ней я за короткий срок уже дважды упоминал на страницах своего сайта. Но она заслуживает того, чтобы ей была посвящена отдельная, пусть и короткая статья.

Дело в том, что вспомогательная силовая установка — агрегат достаточно важный и довольно широко применяемый сегодня на транспорте. Суть его в том, что он снабжает то или иное транспортное средство необходимой энергией, источником которой в обычном режиме выступает основная силовая установка, то есть попросту двигатель (или двигатели).

Наиболее широкое распространение ВСУ получили в авиации. Особенно это актуально для пассажирских самолетов и самолетов транспортной авиации. Для их наземного обслуживания необходима электроэнергия, часто требуется давление в гидросистемах и системах кондиционирования.

Да и для запуска основных двигателей тоже нужна энергия. Далеко не всегда все это можно получить с помощью средств наземного обеспечения, ведь не все аэродромы и аэропорты одинаково развиты в этом плане.

Вот тут-то положение и спасает вспомогательная силовая установка.

ВСУ ТА-6Р для ТУ-154Б-2 и ИЛ-76.

На современных самолетах ВСУ – это миниатюрный газотурбинный двигатель. Или по другому турбовальный. На этом двигателе свободная турбина работает «на благо» :-). Вся полезная энергия, срабатываемая на ней, уходит на приведение в действие

полезных агрегатов (впрочем, как и на любом турбовальном двигателе :-)). Чаще всего это бывают генераторы, снабжающие летательный аппарат электроэнергией, могут быть гидронасосы в гидравлической системе. Кроме того воздух, который отбирается от компрессора ВСУ может использоваться для работы системы кондиционирования на стоянке, либо для раскрутки ротора основного двигателя при его запуске.

Транспортный самолет С-160 Transall.

ВСУ самолета С-160 в мотогондоле шасси.

Может также осуществляться и электрический запуск основного двигателя от генератора вспомогательной силовой установки. В этом случае этот генератор работает в особом форсированном режиме. Так, например, происходит запуск на самолетах АН-12 и ИЛ-18

ВСУ в хвостовой части А380.

Кроме того на современных лайнерах у ВСУ есть еще одна очень серьезная функция. В случае выхода из строя в полете важных энергоагрегатов (например генераторов), она может быть запущена в аварийном режиме и будет снабжать борт необходимой энергией до самой посадки. На мой взгляд – это отличная функция, крайне важная для безопасности полетов.

ВСУ в хвосте самолета ТУ-134.

ВСУ самолета Боинг- 737.

Вспомогательная силовая установка на современных лайнерах обычно устанавливается в хвостовой части. При этом достаточно хорошо видны специальные отверстия или лючки для входящего воздуха и выходящих газов. На транспортных самолетах ВСУ часто размещается в гондоле для основной стойки шасси.

Интересно, что ВСУ, как газотурбинный двигатель может устанавливаться не только на летательные аппараты. Например, на известной советской зенитной самоходной установке ЗСУ-23-4 «Ши́лка» установлен небольшой ГТД для обеспечения работы спецсистем электрооборудования.

Зенитная самоходная установка ЗСУ-23-4 «Ши́лка».

А вообще вспомогательная силовая установка – это необязательно авиация и необязательно турбовальный двигатель. Это вполне может быть дизельный, бензиновый или даже паровой агрегат и применяться он может на различных транспортных средствах от танков и специальных военных машин до паровозов и газотурбовозов. Однако это уже совсем не авиационная тема :-)…

До следующих встреч…

18 Комментариев: Вспомогательная силовая установка.

благодарю за статью и за все пояснения. при переводе с иностранного языка столкнулась с «АПУ», ооочень помогли!

Интересно, а какой расход топлива у ВСУ?

Как и где достать ВСУ. Хочу попробовать поставить на свой «Странник», глиссер трехточка. Мне бы полегче и с соответстующей тягой.

Получается ВСУ работает на земле для подачи электроэнергии и для запусков двигателей…. Подскажите пожалуйста на какой высоте работает ВСУ. И вообще когда работает ВСУ.

Большое Спасибо.Как всегда просто и понятно.

Продолжайте эту тему. Читал как мальчик из детсада.

Тему по ВСУ Вы имеете в виду? Постараюсь :-)…

А на обычном полёте (на крейсирской высоте и крейсеркой скорости) её используют?

Обычно нет. ВСУ может быть использована в полете в аварийных обстоятельствах (например отказ двигателя), как источник энергии, если конечно такой вариант предусмотрен конструкцией.

Т.е. практически без ВСУ самолёт работать не может. А как ВСУ приводит в движение вал ротора, можете объяснить?

Нет, почему же? ВСУ — это именно вспомогательный агрегат. На подавляющем большинстве летательных аппаратов он используется на земле в том случае, если нет источника аэродромного питания. Причем питание это может быть как электрическим, так и например питание сжатым воздухом и др. То есть ВСУ просто обеспечивает автономность, а также использование и проверку некоторых систем самолета без запуска двигателей.
Приведение в движение ротора двигателя обычно производится через вал-рессору. Он обычно перпендикулярен валу двигателя и располагается в одной из полых стоек в его конструкции. Нижний его конец кинематически (шестерни) соединен с валом, верхний со стартером (чаще всего через коробку приводов). Стартер — это либо электростартер (стартер-генератор) — энергия от наземного источника или ВСУ (его генератор); либо воздушный стартер — воздушная турбинка — воздух от аэродромного источника или компрессора ВСУ; либо турбостартер — это маленький турбовальный двигатель, свободная турбина которого соединена с коробкой приводов (обычно он на ней и стоит). Турбостартер работает только на запуске двигателя (или его прокрутке без запуска), сам запускается от своего электростартера (питание аэродромное или самолетные аккумуляторы).

А много самолётов с/без ВСУ?
Раньше думал, что самолёт работает от генераторов, работающих от турбин главных двигателей, а на стоянке — от аккумуляторов, как машина 🙂
А в «Секундах до катастрофы» показывали выдвижную турбинку, вращающуюся от набегающего потока при отказе всех двигателей.

Все то, о чем Вы написали есть в различных комбинациях. Генераторы приводятся от ротора двигателя и работают после их запуска соответственно. Выдвижные турбинки есть на некоторых самолетах (даже на МиГ-23 была когда-то). ВСУ стоят на больших в основном пассажирских и транспортных. Запустить ВСУ можно от наземного источника или от бортовых аккумуляторов, а потом ВСУ уже способствует запуску двигателя. Есть бортовые стартеры (не ВСУ) — турбо- или электро-, которые запускают двигатель, а сами могут запускаться от наземного источника или бортовых аккумуляторов…

RAT-ветродвигатель, служит источником минимальной энергии необходимой для самых важных элементов управления ВС. Выпускается в нештатных ситуациях (при отсутствии э/питания от двигателей, всу и аккумуляторов)

Источник

Всу в самолете что это такое простыми словами

ВСУ на различных типах ВС 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).

Источник

Как устроена силовая установка пассажирского самолета

Всем привет. Недавно я читал ликбез очередному студенту на тему общего устройства оборудования самолёта. Вводный рассказ, хоть и отработанный до автоматизма, отнял пару часов времени и выявил необходимость ещё в двух-трёх вводных. Но лень — двигатель прогресса и я наконец дозрел до оформления всех этих «лекций» в печатном виде. А там, где есть внутренняя методичка, недалеко и до публикации на Хабре: вдруг, кому ещё интересно почитать будет.

Перед началом изложения хочу оговориться, что моя основная специализация — бортовое оборудование, так что из моего описания может вполне получиться «идеальный самолёт для технолога». Тех, кого этот подход не пугает, а также всех тех, кому интересно зачем в кабине экипажа нужны все эти кнопки и ручки — прошу оценить первую публикацию «Силовая установка».

Кликабельная картинка, чтобы рассмотреть получше:

Про силовую установку

Силовая установка — общее название двигателей летательных аппаратов. Начну с них потому, что без двигателей самолет — не самолет, а в лучшем случае планер. Цена двигателей, к слову, составляет половину стоимости авиалайнера и компетенциями в разработке современных гражданских авиадвигателей обладают гораздо меньше стран, чем тех, кто обладают компетенциями в разработке самолетов.

На авиалайнерах сейчас ставят почти исключительно двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД). Вот принципиальная схема такого двигателя:

Детали устройства можно прочитать во многих источниках, начиная с Википедии. Для нас, электронщиков, важно понимать следующие факты о работе такого двигателя:

Как запускать двигатель

Чтобы запустить двигатель, надо раскрутить турбину высокого давления, подать топливо и дать первоначальную искру. После того, как турбина раскрутится примерно до 50% оборотов, двигатель начнёт раскручивать себя сам.

Первоначальную раскрутку двигателя можно осуществлять электрическим стартер-генератором (для маленьких двигателей) или специально поданным воздухом высокого давления от пневматической системы. К слову, воздух высокого давления в пневматической системе берется от второго (уже запущенного) двигателя, вспомогательной силовой установки (ВСУ) или внешнего источника.

Пример пульта управления, используемого для запуска двигателя:

Для автоматического запуска надо выполнить следующие действия:

Как управлять двигателем

Управление двигателями осуществляется с помощью рычагов управления двигателями (РУД).

На каждый двигатель — свой рычаг. Тут всё просто: толкаем рычаг от себя — двигатель крутится быстрее, тяга растёт. Тянем рычаг на себя — крутится медленнее. Так как РУД не связан с топливным дросселем напрямую, можно не бояться, что мы сожжем двигатель большим количеством топлива или заглушим недостаточным. FADEC в любом случае не даст ему превысить предельную температуру выхлопных газов или заглохнуть. Кстати, с ограничением температуры выхлопных газов связан тот факт, что в жару и/или на высокогорных аэродромах двигатель может выдать меньшую тягу.

В районе «малого газа» у рычага упор. Чтобы разблокировать перевод рычагов в зону режимов реверса, надо потянуть за специальную скобу. При реверсе двигателя специальные створки разворачивают поток от вентилятора двигателя в обратном направлении, помогая самолету остановиться:

Вообще, с помощью реверса самолёт может даже поехать назад, но, так как в этом режиме для двигателей, висящих под крылом, возможна ситуация засасывания в двигатель мусора и даже камней с взлётно-посадочной полосы, для авиалайнеров не рекомендуется включать реверс на малых скоростях.

Для включения реверса FADEC анализирует не только положение РУДов, но и датчики обжатия шасси, так что случайно в воздухе запустить реверс невозможно.

Про индикацию и сигнализацию

Данные работы двигателей, как правило, отображаются на неотключаемой части центрального дисплея пилотов и на специальной странице с расширенными данными по двигателю.

В постоянно индицируемом окне статуса работы двигателя доступны следующие данные:

а. Текущие обороты вентилятора двигателя (напрямую влияют на тягу)
б. Температура выхлопных газов — параметр работы двигателя, часто ограничивающий максимальную тягу. FADEC ограничивает ток топлива в том числе, чтобы не расплавить конструкцию лопаток турбин. Лётчику тоже важно понимать, почему обороты не растут, хотя он «просит»
в. Заданные обороты вентилятора двигателя (разгон двигателя с малого газа до взлётного режима занимает десятки секунд и текущие обороты не всегда совпадают с заданными)
г. Обороты турбины высокого давления. Помните, что турбин две и они работают независимо? Так вот данные оборотов турбины высокого давления важны при запуске двигателя. В полёте контролировать их не надо
д. Текущий расход топлива
е. Признак включения реверса
ж. Установившийся режим работы двигателя (малый газ, взлётный, набор высоты)

На специальной странице дополнительных параметров работы двигателя может выводиться такая информация, например как:

Варианты газотурбинных двигателей

Двигатели, в которых вентилятор вынесен за пределы мотогондолы (корпуса двигателя) называются турбовинтовыми. Они обладают лучшими взлетно-посадочными характеристиками, но быстро теряют эффективность при росте скорости больше 0.5 скорости звука (приблизительно). Поэтому они в основном применяются в самолётах для местных авиалиний и военно-транспортной авиации, где возможность использования коротких и неподготовленных взлетно-посадочных полос важнее, чем крейсерская скорость. В конструкции таких двигателей также часто применяется понижающая трансмиссия, как, например, на рисунке ниже.

Газотурбинные двигатели также используются на вертолётах, только в этом случае они крутят не пропеллер, а винт, сами двигатели в этом случае называются турбовальными. Хорошее видео, иллюстрирующее принципы их работы:

Ещё газотурбинные (турбовальные) двигатели ставят на танки (Т-80, Абрамс).
К преимуществам таких двигателей относят высокую удельную мощность, хороший запуск даже при низких температурах, возможность тянуть «с низов» — турбина высокого давления отделена от силовой турбины и двигатель не глохнет, когда гусеницы стоят неподвижно.
К недостаткам – высокую стоимость двигателя, сложность технического обслуживания, низкую приёмистость. По каждой из особенностей применения газотурбинных двигателей для танков есть разные полярные мнения, я же не специалист по танкам — не кидайте в меня камни. Я мог ошибиться. 🙂

Нелокализованный разлёт осколков

Одним из «свойств» двигателя, сильно влияющим на конструкцию бортового оборудования, является так называемый «нелокализованный разлёт осколков двигателя». Это событие возникает при взрывном разрушении двигателя, когда лопатки компрессоров и турбин разлетаются во все стороны.

При оценке последствий такого отказа, считается, что осколки обладают «бесконечной» энергией, которой достаточно, чтобы пробить любые преграды, разрубить любые трубы и провода. Для обеспечения безопасного завершения полета в случае такого нелокализованного разлета разработчики архитектуры электронного оборудования для каждого критического провода должны предусмотреть резервный, проложенный в отдельном канале, который не может быть перебит тем же осколком, что и основной провод.

Примечание для впечатлительных: на самом деле разработчики двигателей делают всё возможное, чтобы избежать нелокализованного разлёта, и действительно они случаются очень редко. Даже попадание крупной птицы в двигатель не сломает его. Но авиация — отрасль консервативная и мы закладываем в архитектуру противодействие всем потенциально возможным рискам.

Идеальный самолёт глазами инженеров. Лично мне взгляд технологов особенно симпатичен.

Источник