APU Nedir? – Havacılıkta Merak Edilenler

Auxiliary Power Unit ( APU ) Türkçede yardımcı güç ünitesi olarak ifade edilebilir. Yeni nesil uçaklarda motorların çalışmadığı durumlarda ihtiyaç duyulan takatın sağlanması amacıyla kullanılan uçak motorlarına kıyasla çok küçük gaz türbinli motordur.

APU Kullanım Alanları

Yolcu uçaklarında genellikle kuyruk koni bölgesine yerleştirilmektedir. Yardımcı güç ünitesi sistemi elektrik, hava, ana motor çalıştırma ve bazı modellerde hidrolik takati sağlamak amacıyla kullanılmaktadır.

Uçaklarda DC elektrik takatı bataryalardan, AC elektrik takatı ana motorlardan aldığı dönü hareketi ile elektrik üreten jeneratörlerden elde edilmektedir. Çoğu modern uçakta yardımcı güç ünitesi yerde motorlar çalışmazken ihtiyaç duyulan elektrik takatinin sağlanmasının yanı sıra havada jeneratör arızası meydana geldiğinde uçağın ihtiyacı olan elektriğin sağlanması için de kullanılır. Elektrik üretimi amacıyla 2 adet jeneratör kullanan APU’lara rastlamak mümkündür.

APU’ların bir diğer kullanım amacı uçağın ihtiyaç duyduğu iklimlendirme havasının üretilmesidir. Uçak motorları çalışmadan önce yolcuların daha konforlu bir ortamda yerlerini almaları amacıyla uçağın içinde ihtiyaç duyulan iklimlendirme havası APU tarafından sağlanmaktadır.

APU sistemi ayrıca uçağın ana motorlarının çalıştırılması amacıyla ihtiyaç duyulan basınçlı havanın üretilmesini de sağlamaktadır. Uçakta başka sistemlerin ihtiyacı olan basınçlı hava da ana motorlar çalışana kadar APU’dan temin edilmektedir.

Yolcu uçaklarında çok yaygın olmasa da bazı uçak tiplerinde yardımcı güç ünitesi sisteminden hidrolik takati de sağlanmaktadır.

Havaalanlarında APU Kullanımı

Çok yoğun hava trafiği olan havaalanlarında APU kullanımı sonucu ortaya çıkan gürültü ve egzos emisyonlarının çevreye etkisinin azaltılması amacıyla çevre dostu ground ekipmanlarının kullanılması zorunlu tutulabilmektedir. Mecbur olunması durumunda da APU kullanımına sınırlı olarak izin verilmektedir. Ground ekipmanların kullanılmasıyla gürültüyü azaltmak ve karbon salınımını azaltmanın yanısıra APU tarafından kullanılan yakıttan tasarruf sağlamak, bakım maliyetlerini düşürmek gibi avantajlar da sağlamaktadır. Fakat kullanım yoğunluğu çok az olan havaalanlarında ground ekipmanları bulunmayabilir. Bu tür havaalanlarında yardımcı güç ünitesi kullanımı kaçınılmazdır.

Havaalanlarında elektrik ve hava takati mobil cihazlarla karşılanabildiği gibi yolcu biniş köprüsü üzerinden bağlantı yapacak şekilde de dizayn edilebilmektedir. Elektrik ihtiyacının karşılanmasında kullanılan ground ekipman ground power unit olarak isimlendirilmektedir.

APU Nasıl Çalışır?

Şimdi de APU sisteminin çalışmasına kısaca göz atalım. Yolcu uçaklarında kullanılan APU sisteminin bir parçası olan ve pilot mahalinde yer alan APU siviçte “OFF”, “ON” ve “START” pozisyonları bulunmaktadır.

APU sivicin START pozisyonuna alınmasıyla uçağın bataryasından ve bazı modellerde ayrıca uçakta yer alan APU bataryasından alınan enerji ile APU’ya ait air inlet door açılır. Genellikle bu tür sistemlerde kapaklar tam açılmadan sistem çalışmaya başlamamaktadır. APU sistemine ihtiyaç duyulan kapak açıldıktan sonra APU’nun ilk hareketini verecek elektrikli küçük motor vasıtasıyla belirli bir devre gelmesi sağlanır.

APU ilk hareketi sonrasında belirli bir devre gelerek istenilen elektrik, hava ve hidrolik takatini sağlamaya başlar. Sistemin teknik olarak çalışma prensibi her yardımcı güç ünitesi için küçük farklılıklar olsa da benzerdir. Belirli bir uçağa ait APU sisteminin çalışma prosedürleri, arıza durumları gibi daha ayrıntılı bilgiler için o uçağa ait uçuş personeli operasyon el kitabına veya bakım dokümanlarına bakabilirsiniz.

Ram Air Turbine - RAT Nedir?

Bazı yolcu uçaklarında APU sistemine ilave Ram Air Turbine (RAT) sistemi de bulunmaktadır. Bu tip uçaklarda elektrik kesintisine neden olan bir arıza meydana geldiğinde uçağın alt kısmında konumlandırılmış RAT pervanesi otomatik olarak açılarak hava akımından elde ettiği dönü hareketini elektrik üretmek için kullanmaktadır.

APU Bakımları Yetkili Kuruluşları

Ülkemizde APU’ların bakımlarının yapılmasında Sürekli Uçuşa Elverişlilik ve Bakım Sorumluluğu Yönetmeliği (SHY M) doğrultusunda SHY/EASA Part 145 kapsamında B kategorisinde yetkili onaylı bakım kuruluşları yetkilendirilmiştir.

Askeri Uçaklarda Yardımcı Güç Üniteleri

Yardımcı güç sistemleri yolcu uçaklarının yanı sıra askeri uçaklarda da kullanılmaktadır. Bazı askeri uçaklarda APU olarak isimlendirilirken bazılarında farklı isimlerle anılmaktadır. Örneğin; Tornado uçaklarda T212 ve T312 model APU kullanılmaktadır. Fakat F-16 uçaklarında uçağın çalışması için Jet Fuel Starter (JFS), elektrik ve hidrolik takati için Emergency Power Unit (EPU) olmak üzere iki ayrı sistem kullanılmaktadır.

F-16'larda Kullanılan Jet Fuel Starter Sistemi

Şimdi de F-16’da kullanılan yardımcı güç sisteminin inceleyelim. F-16 uçaklarında kullanılan Jet Fuel Starter (JFS) ana motorun çalıştırılması için kullanılan küçük bir gaz türbinli motordur.

Sivil uçaklarda kullanılan APU’ların ilk çalıştırılmasında batarya takati kullanılırken JFS için gerekli olan ilk dönü hareketi her biri 3000 psi basınçla sıkıştırılmış hidrolik kullanan iki adet JFS akümülatör tarafından sağlanmaktadır.

Pilot tarafından JFS siviç Start 1 konumuna getirildiğinde bir adet akümülatör basıncı kullanılırken çok soğuk havalarda ve havada motor çalıştırması gereken durumlarda Start 2 konumuna getirilerek her iki akümülatör aynı anda kullanılması sağlanır. Uçak motoru belirli bir devre ulaştığında JFS devreden çıkarak motorun çalışmasına imkan sağlar.

F-16'larda Kullanılan Emergency Power Unit Sistemi

F-16’larda motorun ilk çalışması için JFS kullanılırken acil durumlarda tamamen ayrı olarak dizayn edilmiş Emergency Power Unit (EPU) acil güç ünitesi kullanılmaktadır.

Uçak motoru havadayken herhangi bir sebeple durduğunda uçağın havada süzülerek uçabilmesi amacıyla gereken elektrik ve hidrolik takati EPU sistemi tarafından sağlanmaktadır.

F-16’larda bu sistemin bulunması uçuş kontrol sisteminin fly by wire olmasından kaynaklanmaktadır. Çünkü F-4 gibi eski nesil uçaklarda uçuş kumanda hareketi çelik tel ile sağlanırken F-16 gibi modern uçaklarda pilotun yaptığı hareketler elektrik sinyaline çevrilerek uçuş kumandalarına kablo ile iletilmektedir. Uçuş kumandaları gelen elektrik sinyali doğrultusunda hidrolikle çalışan pistonlar vasıtasıyla istenilen pozisyona getirilmektedir. EPU sisteminin en önemli dezavantajı uzay hava araçlarının yakıtı olarak da kullanılan kansorejen etkiye sahip hidrazin yakıtı kullanmalarıdır.