Зачем нужна ВСУ в хвостовой оконечности фюзеляжа самолета?

Коммерческие самолеты имеют вспомогательную силовую установку, которая, как правило, расположена в хвостовой части самолета. Поэтому взглянув на хвост мы видим торчащее сопло. Интересно, а зачем нужна ВСУ в самолете, какие функции она выполняет и можно ли без неё летать? С этим мы постараемся сегодня разобраться.

Что такое ВСУ?

Прежде всего необходимо разобраться, что такое ВСУ в самолете. На самом деле ВСУ - это ничто иное, как третий двигатель небольшого размера (турбовальный или газотурбинный). Главная задача которого - это выработка электроэнергии во время стоянки, когда основные двигатели не работают. Электроэнергия необходима для поддержки необходимого уровня давления в гидросистеме и функционирования системы кондиционирования. Да, и для активации работы двигателей она тоже необходима. Именно поэтому, заходя в самолет и усаживаясь на свое посадочное место в салоне вы наверняка замечали, что работает система кондиционирования и есть электричество, хотя никаких наземных коммуникаций не наблюдается, да и двигатели в самолете еще не запущены. Первый самолет, который использовал газотурбинный двигатель в качестве ВСУ, был Boeing 727 в далёком 1963 году.

Где устанавливается ВСУ?

В современных пассажирских самолетах эта вспомогательная силовая установка обычно расположена в хвостовой части самолета, например, на транспортных самолетах такую установку можно увидеть на стойке шасси. Сама установка находится внутри огнеупорного корпуса выполненного из стали, который должен защитить самолет в случае возгорания. Если взглянуть на хвостовую часть самолета, то можно увидеть несколько небольших отверстий и сопло выходящее из хвостовой части. Все это осталось после монтажа ВСУ и необходимо для правильного функционирования установки. 

ВСУ оборудована:

• генератором, который предназначен для питания самолета;
• компрессором для работы системы кондиционирования и помощи запуска основного двигателя. 

Рассмотрим подробнее все отверстия, которые остаются после монтажа ВСУ. На картинке под номером один слева внизу можно увидеть воздухозаборник, который при отключении ВСУшного блока управления закрывается удлинённой створкой. Немного правее имеется насадка для дренажа. Если произойдет утечка топлива или масла, то лишняя жидкость просто выведется через нее. Немного правее и выше расположено специальное отверстие предназначенное для выброса воздуха, который применяется для охлаждения воздушно-масляного радиатора. Забор воздуха осуществляется из специального отсека ВСУ, который попадает внутрь через жалюзи тем самым проходя небольшую фильтрацию (картинка 2). Выхлоп можно наблюдать в правой части, а ниже расположен плафон с двумя навигационными огнями и одним стробоскопом. 

Зачем нужна ВСУ?

ВСУ применяется в различном наземном и морском транспорте, но более часто ее устанавливают именно на пассажирские и транспортные самолеты. Запускается вспомогательная силовая установка, как правило, с помощью электростартера, и имеет несколько полезных функций непосредственно связанных с безопасностью, удобством и экономичностью, которые мы более подробно разберем. 

• Обеспечивает электричеством во время стоянки 

Как говорилось ранее ВСУ вырабатывает электроэнергию и обеспечивает питанием бортовую сеть самолета во время стоянки, а также питает систему кондиционирования воздуха в салоне. Поэтому пассажирам не нужно добираться к своему месту в салоне самолета в полной кромешной темноте или сидеть в душном салон, в котором не работает система кондиционирования. Что особенно опасно для тех пассажиров, которые страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями. Теоретически, данную функцию на земле могут выполнять и основные двигатели самолета, однако, это не выгодно перевозчику. Во-первых, затраты на, итак, не дешёвое топливо возрастут, что в свою очередь увеличит себестоимость перелета и как результат цена на билеты для пассажиров увеличится. Да, и износ деталей будет более быстрым. Конечно, можно использовать наземные средства обеспечения электроэнергией, однако не все аэропорты могут это предоставить. Поэтому только самолеты с ВСУ могут летать в плохо оборудованные или вовсе не оборудованные аэропорты. Стоит также учитывать, что на подключение и отключение самолета от наземных средств обеспечения электроэнергией требуется дополнительное время, в итоге время стоянки самолета увеличивается, а это дополнительные затраты. Поэтому все крупные современные коммерческие самолеты имеют на борту ВСУ.  

• Запускает основные двигатели

Двигатели в самолете запускаются не как в автомобиле. Прежде чем запустить их необходимо раскрутить турбины до необходимых оборотов. Для этого используется сжатый воздух, отбираемым от компрессора. Только после этого поджигается смесь камеры сгорания, в результате чего запускаются двигатели и начинают самостоятельно работать. После ВСУ становится как бы и не нужна поскольку электропитание теперь можно брать от основных генераторов, да и отбор воздуха переключается на них же. Однако, если не использовать данную схему запуска основных двигателей, то скорее всего из-за перегрева они выйдут из строя. 

• Безопасность полета

В некоторых ситуациях у самолета могут возникнуть перебои с электроэнергией, в итоге это может привести к отказу различных бортовых систем. В таком случае ВСУ выступает альтернативным источником электроэнергии и питает самолет электричеством не только во время стоянки, но и во время полета пока самолет не совершит посадку в аэропорту. Я считаю, что это весьма полезная функция, которая является важной для безопасности полетов. Кроме того, ВСУ имеет еще одну достаточно важную функцию - в экстремальных ситуациях вспомогательная силовая установка помогает повторно запустить основные двигатели, даже если в этот момент самолет находится в небе, а не на земле.

Вывод:

ВСУ делает эксплуатацию пассажирского самолета намного проще, удобней, а также безопасней. Она в значительной степени повышает автономность воздушного судна, что расширяет географию полетов. Поскольку позволяет выполнять техническое обслуживание самолёта с минимальным количеством аэродромных служб даже в плохо оборудованных или вовсе не оборудованных аэропортах. Кроме того, установка обеспечивает дополнительную подстраховку самолета в полете, в случае непредвиденной ситуации способна снабжать самолет необходимой электроэнергией до посадки в аэропорту или перезапустить двигатели во время полета. Если ВСУ не работает, то основные проблемы из-за этого обычно возникают только на земле, до запуска. Поэтому в этой ситуации на земле самолет питается от какого-нибудь наземного источника. Летать без ВСУ можно, сделав так называемый "отложенный дефект" в соответствии с MEL. То есть специальный список с оборудованием и достаточно четкий регламент, в котором указано количество дней или полетов сколько самолет может летать с той или иной проблемой. Без исправного ВСУ можно летать 10 дней.