Si bien muchos equipos y sistemas de una aeronave son conocidos por el público general, el APU (Auxiliar Power Unit) es un sistema bastante desconocido, aún a pesar de los múltiples beneficios que proporciona. Junto con la ECB (Electronic Control Box), sistema electrónico que lo controla; forman el APS (Auxiliar Power System), aunque este artículo se centrará únicamente en el APU.
El APU y el e-Taxi podrían permitir en breve un ahorro del 4% de combustible en aeronaves al no tener que encender los motores hasta el momento del despegue.
El APU es un sistema completamente independiente, que opera en tierra y en vuelo y cuya función principal consiste en suministrar, en caso necesario, energía cuya función no es la de propulsar la aeronave, es decir, suministra energía tanto eléctrica como neumática; ya sea como soporte o como emergencia. Con este suministro de energía, el APU permite: el arranque de motores principales, suministro de energía eléctrica y aire acondicionado con los motores apagados y aporte de energía durante el vuelo.
El APU se suele situar normalmente en la cola del avión (Sección 19.1), dónde si observamos desde el exterior, podremos ver la salida de gases en caso de estar encendida.
¿Quién no se ha preguntado porqué en algunas aeronaves más antiguas se produce un apagón muy breve en las luces cuándo estamos embarcados esperando que el avión salga? La respuesta es que el APU está funcionado y es por lo que hay un breve apagón (transición) en las luces al pasar el suministro eléctrico del APU a los motores principales, recién arrancados.
A nivel técnico una APU consiste en una turbina de gas que se divide en tres secciones:
- Sección de potencia: Motor de turbina, que proporciona potencia al APU.
- Compresor de carga: Suministra presión neumática al avión.
- Caja de engranajes: Transmite la fuerza del APU a un generador eléctrico que suministra electricidad al avión.
Lo más interesante del APU son sus beneficios para las aerolíneas:
- Reducción de Costes.: Al estar la aeronave estacionada en tierra, ésta no necesita mantener los motores arrancados para suministrar aire acondicionado o iluminación en cabina, lo que reduce el consumo de combustible y los costes de mantenimiento al poder obtener esta energía sin tener que mantener arrancados los motores principales
- Independencia energética de la aeronave: Mientras el avión está en tierra o durante la realización de labores de mantenimiento, el APU permite que el avión opere de manera independiente, sin necesidad de una fuente externa de energía, ni de encender los motores principales, pudiendo así, abastecer por sí mismo a los sistemas eléctrico y neumático del avión. Es por ello, que la aerolínea no se verá obligada a pagar por este servicio adicional al aeropuerto al poder obtener la energía del APU, teniendo la posibilidad de elegir la opción de menor coste; considerando además, que en algunos aeropuertos pequeños la opción de suministro externo no está disponible.
- Suministro de energía de emergencia: El APU facilita en gran medida, que una aeronave pueda obtener la certificación ETOPS (Extended Twin Operations). En caso de fallo de un motor, el APU será esencial, al ser capaz de proporcionar la electricidad y suministro de aire que debía proporcionar el motor. Las aeronaves con certificación ETOPS pueden realizar rutas de larga distancia, especialmente aquellas que atraviesan desiertos, océanos o áreas polares, que antiguamente no estaban permitidas a los bimotores. Por lo que, en este caso, el APU proporciona un beneficio adicional a las aerolíneas, al poder operar rutas más largas con la misma aeronave.
- Esencial para algunas fases/situaciones en vuelo: El APU puede llegar a ser esencial para el arranque de los motores en vuelo. En el improbable caso de parada de ambos motores, el APU, podría proporcionar potencia para arrancarlos en vuelo y poder aterrizar en el destino más cercano. También suministra energía neumática hasta que la aeronave adquiere cierta altitud.
Como cualquier sistema, el APU es un sistema en continua evolución, por lo que el futuro del mismo pasa por su continua mejora. Los nuevos equipos en desarrollo buscan:
- Un aumento de la eficiencia, mediante una reducción considerable del consumo de combustible, que también reducirá las emisiones contaminantes.
- Una disminución de peso del equipo, el peso actual del equipo completo, es decir, APU + ECB, oscila entre 140-170 kg en un A320.
- Un aumento de la fiabilidad del sistema.
Aplicaciones futuras pasan por el e-Taxi, aplicación que permite el rodaje de la aeronave con suministro eléctrico parcial o total del APU, sin necesidad de tener que utilizar los motores principales. Con ello se prevé lograr un 4% de ahorro en combustible por cada vuelo de 500 NM en un A320 al no tener que encender los motores hasta el momento de despegue. Se reducen también las emisiones contaminantes durante el rodaje de la aeronave.
A más a largo plazo, la tendencia es ir implantando las Fuel Cells o células de combustible que presentan importantes mejoras de eficiencia, reduciendo las emisiones contaminantes y el consumo de combustible.
