¿Qué es la Unidad de Poder Auxiliar (APU)?

Las aeronaves comerciales en la actualidad son grandes máquinas con miles de sistemas que requieres de una alimentación de energía para funcionar. En general, dicha energía proviene de los motores que, sin embargo, también son elementos de gran tamaño y complejidad que necesitan a su vez de una fuente que les permita iniciar su trabajo en las etapas iniciales de vuelo.

El complejo mecanismo para iniciar los motores de un avión comienza en muchos casos gracias a la “Auxiliary Power Unit” (APU) o la Unidad de Poder Auxiliar (UPA). Pero esta no es la única función de esta máquina, vital en muchos pasos para la operación aérea.

Los primeros sistemas APU se remontan a la Primera Guerra Mundial, aproximadamente en el año de 1917 cuando los dirigibles rígidos o zepellines alemanes constituían una verdadera amenaza para las ciudades aliadas. Estos enormes aparatos podrían acercarse sigilosamente en la noche a un blanco y soltar su mortífera carga de bombas casi en la impunidad.

Con el fin de compartir esta amenaza, la firma británica Supermarine diseñó el P.B.31E Nighthawk, una enorme masa de cables, madera y tela, pensado para volar lentamente durante horas en la cacería nocturna de zepellines. Para encontrarlos en la noche, el avión llevaba un reflector que era alimentado de energía gracias a un generador impulsado por petróleo. Esta puede considerarse como la primera unidad de poder auxiliar a bordo de un avión en la historia.

Durante la Segunda Guerra Mundial, los enormes bombarderos estadounidenses B-29 y B-24 hicieron uso de las unidades de poder auxiliar para encender sus motores en tierra y para contar con energía eléctrica a bordo. Con la llegada del motor a reacción, también se mejoraron los sistemas. Los motores a reacción alemanes Jumo 004 y BMW 003 contaban ambos con pequeños motores que permitían el encendido de la máquina al hacer girar su compresor principal.

Sería hasta 1963 cuando el venerable Boeing 727 se convirtiera en el primer avión a reacción comercian en el mundo en ser equipado con un APU. Gracias a este pequeño motor se logró mejorar la eficiencia total de las aeronaves tanto en tierra como en el aire.

La unidad de poder auxiliar moderna es una turbina de gas montada dentro del avión y que se convierte en un generador de electricidad y presión. Viene a reemplazar a las unidades de poder de tierra o Ground Power Unit (GPU), equipos externos dedicados a proveer de energía a la aeronave cuando esta está en tierra.

La APU permite que los aviones cuenten con energía en aeropuertos donde no se cuente con una GPU o bajo condiciones donde no sea posible su uso. Los grandes motores que equipan a los aviones comerciales que llevan cientos de pasajeros necesitan girar a una alta velocidad para iniciarse. Esto se logra iniciando primera la APU gracias a una batería o acumulador. Una vez que está en marcha, la APU puede dar energía a varios sistemas del avión.

El APU permite generar la rotación y combustión inicial en los motores principales, y estos han alcanzado una capacidad propia de funcionamiento, la unidad de poder auxiliar es generalmente apagada en tierra.

Pero aquí no terminan las funciones de este pequeño motor. Al igual que los motores principales que funcionan con el combustible del avión y proveen de energía para presurización, sistemas hidráulicos o eléctricos, la APU también consume combustible, pero en mucha menor cantidad, y permite que dichos sistemas también puedan ser puestos en marcha. Es común que la APU se inicie en tierra para energizar la aeronave con los motores apagados y poder hacer uso de sus sistemas eléctricos o de servicios de abordo.

Aunque existen diseños que conectan el sistema eléctrico de la APU con los sensores ubicados en el tren de aterrizaje principal que impide que la unidad de poder auxiliar se active cuando el avión no se encuentra en tierra, otros permiten que sea encendida en el aire con el fin de proveer de una posibilidad de energía alterna en caso de ser necesaria.

Tal es el vaso de los aviones bimotores certificados como ETOPS (Extended range Twin-engine Operation Performance Standards) que pueden realizar largos trayectos lejos de los aeropuertos. Con el fin de lograr su certificación, estos aviones deben contar con una serie de sistemas de apoyo en caso de emergencia. La APU es uno de ellos, permitiendo que la aeronave cuente con una fuente de poder para encender los motores en caso de que estos se apaguen en vuelo.

Sin bien muchas aeronaves de estas características cuentan con la turbina de aire de impacto (RAT), para generar una corriente eléctrica mínima que sostenga los equipos vitales de avión, la APU surge como una fuente adicional de poder.

Es por ello que, aunque muchas APU se diseñaron en un comienzo para ser operadas en tierra y luego de un despegue o antes de un aterrizaje, sistemas modernos deben estar en capacidad de operar a grandes altitudes y ser encendidos bajo escenarios complicados de vuelo a más de 40,000 pies de altitud.

Otra función también atribuida a la APU es la de proveer aire de presión para el acondicionamiento de la cabina durante las fases de despegue y aterrizaje, permitiendo así que los motores principales tengan todo su poder concentrado en la operación de vuelo del avión sin el detrimento de la potencia que se requiere de ellos para mantener la cabina en condiciones óptimas para los pasajeros.

Es común encontrar la APU en la parte posterior de los aviones comerciales, justo en el cono del empenaje, esto debido a varias razones; es una zona con suficiente espacio disponible para instalar el equipo, al ser una turbina la APU genera ruido y ubicada en el cono de la cola no afectaría a los pasajeros, además se disminuyen los riesgos de incendio en caso falla mecánica.

Sin embargo, muchos aviones cuentan con su APU instalada en otras zonas, como los soportes de los motores, carenados del tren de aterrizaje o cerca de las bodegas de equipaje.

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