APU unidad de energía auxiliar

Cómo funcionan las APU´s: el héroe oculto

Alguna vez se ha preguntado para qué son esos agujeros que tienen en la cola muchos jets?

Bien, esos agujeros como todo en éste planeta tiene un propósito, son la salida de escape de una pequeña turbina situada en la cola del avión y se les llama APU (Auxiliary Power Unit) o Planta Auxiliar. Una APU es una pequeña turbina instalada para suministrar energía auxiliar a la aeronave y funciona con el mismo combustible de la aeronave. Frecuentemente situada en la cola de los grandes aviones y turbohélices, las APU´s tienen varias tareas a realizar.

Los generadores en una APU suministran energía eléctrica auxiliar para que diversos sistemas del avión funcionen en tierra cuando los motores principales están apagados y no hay una fuente eléctrica en tierra disponible. Otra aplicación que tienen es climatizar a la aeronave ya sea pre-enfriando o pre-calentando la cabina de pasajeros, y suministrar energía para funciones de la tripulación como limpieza de la cabina y funcionamiento de la cocina. Muchas APU´s también pueden funcionar en vuelo suministrando energía eléctrica de respaldo en caso de fallar los generadores de los motores principales.

Salida de escape de la APU en un CRJ900

La APU situada en la cola del avión, las líneas rojas indican la ruta de aire caliente para derretir el hielo en invierno

En aviones grandes,las APU´s también producen aire a presión, ésto debido a que los motores grandes usados en aviones de aerolíneas utilizan aire comprimido para encender sus motores. A menos que un generador neumático en tierra esté disponible, la única manera de encender los grandes motores es utilizando la APU (a menos que otro de los motores esté funcionando).

APU 131-9 de Honeywell

Para realizar éste proceso el pequeño motor de la APU es encendido utilizando un motor eléctrico. Una vez encendida, el aire comprimido que produce la APU es enviado a los motores de arranque neumático en los motores principales. Y esos a su vez hacen girar a los compresores del motor principal para que encienda.

Partes de una APU montada en el avión

Las APU´s son héroes ocultos que hacen un trabajo magnífico: Un Jueves frío de Enero del 2009,la APU 131-9A de Honeywell montada en la cola de un avión Airbus A320 de US Airways el cual despegó del aeropuerto La Guardia de Nueva York, salió al rescate de la aeronave. Con dos motores turbofan CFM56 dañados y los generadores eléctricos sin funcionar, la APU suministró la energía para mantener funcionando los controles de vuelo, las pantallas y aditamentos de seguridad para permitir al piloto bajar sobre el Río Hudson en control y a la mínima velocidad posible. La APU encendió y funcionó perfectamente dando testimonio de la gran calidad de éstas pequeñas turbinas. Los dos principales fabricantes de APU´s son Honeywell y Hamilton Sundstrand quienes trabajan con nuevas tecnologías para disminuir las emisiones contaminantes y consumir menos combustible de la aeronave ya que consumen el 2% del total del combustible en una misión. El líder en el mercado es Honeywell y sus APU´s son equipo estándar en todos los Boeing 737 NG y el 60% de los Airbus A320, y está trabajando en una APU más avanzada para el Comac 919 y el Airbus A350. Ambas APU´s son derivadas de la popular Honeywell 131-9, que también se utiliza en los Bombardier CSeries. Las 2 compañias utilizan una arquitectura de un compresor centrífugo, combustores y dos turbinas de alta presión. También manejan a un generador eléctrico y un compresor para el clima de la aeronave y el encendido de los motores. La 131-9 tiene opción de dos generadores que producen 90kV ó 120kV y suministra hasta 168lb/min de presión neumática. Honeywell ha vendido más de 6000 APU´s de la serie 131-9 desde 1991, cuando fue intruducida en el McDonnell Douglas MD90. Las APU´s diseñadas para el Airbus A350 de modelo HGT1700 serán las más grandes fabricadas hasta ahora produciendo 1300kW pero reduciendo el consumo de combustible y las emisiones con un control de velocidad variable, el cual funciona de acuerdo a la temperatura del ambiente, a la altitud, al aire comprimido necesario o a la energía eléctrica requerida. La velocidad varía un 10% de su velocidad nominal de 48,800 rpm.

Hamilton Sundstrand APS5000 del Boeing Dreamliner

Hamilton Sundstrand introduce su primera APU de velocidad variable para el Boeing 787 Dreamliner con el modelo APS5000 y maneja dos generadores eléctricos de 225kV y no provee aire comprimido.

En un motor CFM56-3 se describen las partes relacionadas

Puerta de acceso y escape en cola

Las APU están encerradas en un compartimiento a prueba de fuego y con un escudo acústico para reducir el ruido, el cual tiene que ser removido para accesar a sus componentes.

El tubo pequeño a la izquierda es la línea de combustible y el tubo grueso a la derecha es la salida de aire comprimido para encender los motores.

En este video se muestra cómo abrir las puertas de la APU de un A320

Encendiendo una APU de un Boeing 737

Encendido de una APU de un Bombardier Challenger 300 BD-100

Encendido de una APU de un ERJ-145, noten como baja la intensidad de las luces debido a la carga que ejerce el

motor de arranque de la APU

Encendido de una APU de un B-29

La APU en el Boeing 737NG se reconoce inmediatamente por la entrada de aire frío situada arriba del escape. Esto en conjunto con un nuevo silenciador reduce en 12dB el ruido.

Entrada de aire para el APU en Boeing 737-800

Salida de escape de APU en Boeing 747

APU de un Airbus A380

Boeing 787 APU

El Cap. Chelsey "Sully" Sullenberger en el vuelo 1549 de US Airways en un Airbus A320 salvó a todos sus pasajeros al utilizar la APU ya que se quedó sin motores al pasar frente a unos patos volando, los cuales fueron succionados por las turbinas dejándolas inutilizables. Hizo un aterizaje de emergencia en el Río Hudson en Nueva York el 15 de Enero del 2009. Desde entonces es considerado un héroe por salvar tantas vidas gracias a su entrenamiento y habilidades para pilotear una aeronave.

Autor: Daremen
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