APU

飛機上, 除了機翼下方或機身上的引擎外, 還有一顆看不到的小引擎隱藏在機身裡. 它可以提供電力跟冷氣, 讓飛機可以不靠外部裝備, 在地面上作業. 這就是今天要介紹的主角- APU.

飛機的引擎, 除了提供飛行所需的推力外, 也負責提供機上所需的動力 (包括電力, 高壓空氣, 液壓等等). 但當飛機在機坪上作業, 無法使用引擎時 (因為尾流的關係), 就需要額外的設備來提供動力.

因此飛機上會額外加裝一顆小引擎, 就叫做 APU (Auxiliary power unit, 輔助動力單元). 雖然 APU 也是一顆引擎, 但它不提供推力 (小到可以忽略), 主要就是提供電力跟高壓空氣(可以再轉換為空調冷氣). 通常裝在飛機的尾部, 以減少尾流及噪音對地面作業的影響.

雖說 APU 主要是供地面作業之用, 但若在空中遇到引擎故障, APU也可以提供備份的電力及空調, 這點對雙引擎飛機尤其重要. 雙引擎的飛機若遇到 APU 故障, 將會影響其越洋飛行的能力.

啟用時機

通常在飛機落地後滑進停機坪之前, 飛行員就會啟動 APU, 以便引擎關閉後, 能夠繼續供應電力及空調. 而當飛機完成後推, 所有引擎都已啟動, 開始滑行之後, APU 就會關閉, 由引擎來供應機上電力及空調.

APU 故障時的地面作業

當 APU 故障時, 飛機就必須仰賴地面裝備來支援.

由於 APU 負責提供電力, 高壓空氣 (及空調), 我們就從這三方面來說明替代方案 :

1. 電力 : 可以使用空橋上專供飛機使用的電源 (簡稱為 "橋電"), 或是由航空公司及地勤公司提供的電源車.
2. 空調 : 可使用空橋上供飛機使用的空調冷氣 (簡稱為 "橋氣"), 或是由航空公司及地勤公司提供的冷氣空調車.
3. 高壓空氣 : 啟動引擎時才需要, 使用地勤公司的 "高壓氣源車" (通常機場沒有提供).

所以 APU 故障時, 飛機必須先在停機坪內, 以氣源車啟動引擎. 引擎啟動完後, 等裝備撤離才能後推.

使用 APU 還是地面裝備 ?

使用 APU 對地面作業固然方便, 但有些機場會因為空氣汙染及噪音的原因, 會限制 APU 的使用, 而不得不使用地面設備 (電力與空調).

另外 APU 使用機上的燃油, 每小時可消耗數百公斤, 對航空公司也是一筆費用, 因此地停時間如果比較長, 也傾向於使用地面裝備.

沒有 APU 的飛機 - ATR

ATR 這型飛機, 也許是為了減輕重量, 並沒有裝設 APU, 而是直接使用2號 (右邊)引擎. 但此時會把螺旋槳葉鎖住, 不讓其轉動, 以造成免危險. (稱之為 "Hotel Mode").

雖然這是個方便的設計, 但航空公司卻不太愛用 (至少在台灣是這樣). 個人猜測原因, 除了仍有尾流及噪音的問題外, 主要還是因為引擎使用時數大增 (對短程航線而言, 地停時間幾乎等於飛行時間), 加速引擎磨耗及增加維修成本.

APU 故障 飛機放飛問題

APU 若壞了, 飛機還能不能飛? 最終還是要從機務的放行手冊 MEL (Minimum Equipment List) 來討論.

以下是 FAA 公布的 B737 系列的 MMEL (各家航空公司的MEL只能比FAA版本更嚴格) :

可以看到除了 "ER operation" 外, APU 故障, 仍可放行.

ER : Extended Range,
可以參考ETOPS (Extended-range Twin-engine Operational Performance Standards)

在空中若發生引擎故障, APU 所提供的備用電力跟空調, 就變得極為重要. 因此 APU 若故障, B737 無法執行 ER operation, 航線規劃上, 必須隨時能找到60分鐘航程內的備降場. 對越洋航線的規劃, 可能會受到影響.

備註 : APU故障後, 對各機型 ER operation 的影響略有不同, 不一定像 B737機型受60分鐘限制, 也有放寬到 120分鐘限制.