APU
Spesso sentiamo persone che si chiedono cosa fosse quello scarico che è posizionato dietro la coda degli aerei.
Il Motore di coda degli aerei APU, o Unità di Potenza Ausiliaria, è un componente importante che svolge diverse funzioni cruciali in un aeromobile. Ecco alcune delle sue principali funzioni:
1. Fornire elettricità: L'APU genera energia elettrica per alimentare i sistemi elettrici dell'aereo quando i motori principali non sono in funzione. Questo è particolarmente utile durante la fase di accensione dei motori o quando l'aereo è parcheggiato senza l'uso dei motori.
2. Avviare i motori: L'APU può essere utilizzata per avviare i motori principali dell'aereo. Invece di dipendere da un'altra fonte di energia esterna, l'APU fornisce l'energia necessaria per far partire i motori principali.
3. Fornire aria compressa: L'APU può generare aria compressa che viene utilizzata per alimentare i sistemi di condizionamento dell'aria, i sistemi di pressurizzazione della cabina e altri sistemi che richiedono aria compressa.
4. Fornire energia di emergenza: In caso di guasto dei motori principali o di una situazione di emergenza, l'APU può fornire energia elettrica e aria compressa per sostenere i sistemi critici dell'aereo.
In breve, il motore di coda degli aerei APU è un'unità ausiliaria che fornisce energia elettrica e aria compressa per vari scopi, garantendo il corretto funzionamento dei sistemi dell'aereo in diverse fasi del volo.
Quindi
La funzione principale dell'APU di un aeroplano è quella di fornire l'energia necessaria all'avviamento dei motori principali. Per avviare un motore a turbina è necessario portare la sua velocità di rotazione ad un valore tale (tipicamente tra il 20 ed il 30% della velocità massima) che permetta una compressione sufficiente ad assicurare l'accensione del combustibile in camera di combustione e garantire l'autosostentamento. Da quella velocità di rotazione in su il motore è in grado di accelerare autonomamente al regime di funzionamento desiderato senza apporto esterno di energia. I motori a turbina più piccoli sono in genere avviati da un motore elettrico che, attraverso una scatola ad ingranaggi, mette in rotazione l'albero motore. I motori più grandi impiegano, al posto del motore elettrico, una turbina mossa da aria compressa fornita dall'impianto pneumatico. Dal momento che l'energia necessaria per raggiungere la velocità di rotazione minima per l'autosostentamento di un motore di grandi dimensioni è superiore a quella immagazzinabile in una batteria o serbatoio d'aria compressa di dimensioni e peso ragionevoli, è necessario provvedere ad un impianto di potenza in grado di fornire l'energia necessaria all'avviamento dei motori principali del velivolo.
L'APU risolve questo problema in due stadi: dapprima l'APU viene accesa da un motore elettrico, con l'energia proveniente da una batteria, o una sorgente esterna (ground power unit), poi accelera alla velocità massima, fornendo un quantitativo di energia molto più grande, sufficiente a mettere in moto i motori principali dell'aereo.
Le APU hanno anche altre funzioni ausiliarie. L'energia elettrica e pneumatica è utilizzata per il funzionamento dei sistemi di riscaldamento, condizionamento e ventilazione, prima della messa in moto dei motori. Questo permette alla cabina di essere confortevole mentre i passeggeri si imbarcano, senza la spesa, il rumore ed il pericolo di far funzionare uno dei motori dell'aereo. L'energia elettrica è anche utilizzata per far funzionare i sistemi per i controlli pre-volo o in caso di avaria di uno dei generatori collegati ai motori principali. Alcune APU sono anche connesse ai sistemi idraulici, permettendo agli addetti alla manutenzione e all'equipaggio di agire sui comandi di volo ed ai sistemi elettrici senza l'ausilio dei motori principali. Questa stessa funzione è anche usata in volo, in caso di avaria di un motore o di una pompa idraulica.
Curiosità
Anche la navetta spaziale Space Shuttle era provvista di APU che rappresentavano uno dei componenti più critici. Data la loro importanza, a bordo ne erano presenti tre ridondanti per aumentare la sicurezza (una sarebbe stata sufficiente). A differenza degli aerei, le APU installate sullo Space Shuttle, provvedevano a fornire esclusivamente pressione idraulica e non energia elettrica. Erano utilizzate soltanto durante il lancio e durante la fase di decollo e atterraggio ed erano alimentate ad idrazina, lo stesso propellente ipergolico utilizzato nei sistemi R.C.S. della navetta.
