Što su zemaljske jedinice napajanja?

Proveo sam petnaest godina na rampi u DFW-u prije nego što sam prešao u prodaju zemaljske opreme za podršku. Tada smo GPU-ove zvali "kolica" i nitko nije razmišljao o njima. Spojili ste kabel, pritisnuli prekidač, pričekali zeleno svjetlo. Gotovo. Piloti su mogli pokretati svoje sustave bez izgaranja mlaznog goriva na zemlji.

Zemaljska pogonska jedinica radi upravo ono što ime kaže. Daje zrakoplovu električnu energiju dok su motori isključeni. Jednostavan koncept. Ne tako jednostavna izvedba.

Problem 400 Hz

Evo nečega što većina ljudi izvan industrije ne shvaća. Zrakoplov ne koristi istu električnu energiju kao vaša kuća. Vaša zidna utičnica daje 120 volti na 60 Hz. Ta frekvencija-od 60 ciklusa u sekundi dobro funkcionira za hladnjake i klima-uređaje. Ali to čini električne motore teškima.

Težina te ubija u zrakoplovstvu. Svaka funta koju uštedite na težini motora je funta koju možete napuniti putnicima ili teretom koji plaćaju. Tako su zrakoplovni inženjeri još 1950-ih prešli na 400 Hz. Na toj se frekvenciji motori i transformatori dramatično smanjuju. Motor od 400 Hz može težiti upola manje od težine motora od 60 Hz za istu izlaznu snagu.

Kompromis su gubici u prijenosu. Viša frekvencija znači da više energije odlazi na udaljenost. Ali unutar zrakoplova, udaljenosti su kratke. Ušteda na težini više nego kompenzira.

To stvara glavobolje na terenu. Ne možete jednostavno provući produžni kabel iz zgrade terminala. Mreža zračne luke radi na 50 ili 60 Hz kao i svugdje drugdje. Nešto mora tu struju pretvoriti u 400 Hz.

To nešto je GPU.

Što se zapravo događa unutra

Jednostavna verzija: GPU uzima bilo koji izvor energije koji ima-dizelski motor, električnu energiju, bateriju-i proizvodi 115 volti izmjenične struje pri 400 Hz. Ili 28 volti istosmjerne struje za manje zrakoplove. Izlaz ide kroz debeli kabel do spremnika blizu nosa zrakoplova.

Komplicirana verzija uključuje pretvarače frekvencije, regulatore napona, zaštitne sklopove i oko tisuću stvari koje mogu poći po zlu u 2 ujutro kad let kasni i svi vrište.

Vidio sam solid{0}}jedinice tvrtke ITW GSE kako rade besprijekorno osam godina bez ičega osim izmjena filtera. Također sam vidio kako se potpuno nove dizel jedinice zapale jer je netko zaboravio provjeriti rashladnu tekućinu. Oprema je dobra onoliko koliko su dobri ljudi koji je održavaju.

Mobilni nasuprot fiksnom

Većina zračnih luka ima kombinaciju oba.

Fiksne jedinice sjede na vratima. Oni izvlače struju iz električne mreže zračne luke i pretvaraju je. Kabel dolazi do zrakoplova kroz -skočnu jamu u betonu ili kolut za crijevo postavljen u blizini. Nema dizel ispušnih plinova. Bez troškova goriva. Nema glavobolje oko rasporeda. Ali ti si predan. Ako se ta jedinica pokvari, vi se borite za mobilnu rezervu dok putnici gledaju kroz prozor.

Pokretne jedinice voze se na kolicima s kotačima. Zemaljska posada ih vuče okolo traktorima. Operacije stare škole sve su vodile na ovaj način. Fleksibilnost je stvarna. Zrakoplov se parkira na udaljenoj stanici bez fiksnog napajanja? Okrenite mobilnu jedinicu tamo. Operacija tereta na suprotnoj strani polja? Isti dogovor.

Loše strane su također stvarne. Trošiš dizel da vučeš ove stvari naprijed-natrag. Više prometa na rampi znači više mogućnosti za nesreće. I netko mora koordinirati koja jedinica kamo ide. To zvuči trivijalno sve dok nemate 200 letova dnevno i tri jedinice zatvorene zbog održavanja.

Jedinice montirane-na most vise ispod mlaznog mosta. Oni se pomiču s mostom, tako da je kabel uvijek blizu utičnice zrakoplova. Pametno rješenje. Ali mehaničari ih mrze jer ne možete servisirati jedinicu dok je let na vratima. Pokušajte objasniti svom nadređenom da trebate isključiti most tijekom popodnevne vožnje.

Promjena baterije

Prije deset godina GPU-napajani baterijama bili su kuriozitet. Pakiranja olovne-kiseline bila su preteška i nisu trajala. Dobili biste možda tri ili četiri okreta zrakoplova prije nego što vam je potrebno ponovno punjenje.

Litij željezo fosfat je to promijenio.

Novije baterije mogu podnijeti deset ili dvanaest okretaja uskog-kućišta s jednim punjenjem. Teži manje od pola težine ekvivalenta olovne{2}}kiseline. I tihi su. Mislim istinski tiho. Nema tutnjave dizela. Nema ispuha. Zemaljske ekipe su to odmah primijetile.

Japan Airlines je prošle godine počeo koristiti grafičke procesore s litijevim baterijama u zračnoj luci Matsuyama. Njihovi razlozi su bili smanjenje emisija i buke. Ali sumnjam da su pravi pokretač bili troškovi održavanja. Diesel motori trebaju promjenu ulja, zamjenu filtera, čišćenje injektora. Baterije ne trebaju gotovo ništa.

AERO Specialties prodaje jedinicu s litij željezo fosfatnim ćelijama koje ne sadrže kobalt. To je važno jer su opskrbni lanci kobalta u haosu-etički i logistički. Baterije se također prenose na drugu zemaljsku opremu kada više ne mogu podnijeti visok-zahtjev GPU-a. Upotreba drugog-života. Pametan.

Start Pac je u tome od 1997. Jim Wurth, jedan od osnivača, bio je pilot Eastern Airlinesa koji je upravljao helikopterima nakon umirovljenja. Priča kaže da je zapeo negdje udaljeno kada se njegova baterija MD500 nije htjela pokrenuti po hladnom vremenu. Konstruirao je vlastitu startnu jedinicu. Njegova supruga Judith vidjela je poslovnu priliku. Dvadeset-pet godina kasnije isporučili su preko 50 000 jedinica.

Njihove prijenosne litijske jedinice teže deset funti. Deset. Jedan možete baciti u prtljažnik kao osiguranje. Vole ih piloti koji lete u nepoznate zračne luke.

Veličina je važna

Za Boeing 737 ili Airbus A320 potreban je jedan priključak od 90 kVA. Za Boeing 777 potrebna su dva. Posuda na uskom-tijelu nalazi se oko dva metra od tla. Široka-tijela stavljaju ih bliže tri metra, pa su vam potrebne ljestve.

Premale veličine su opasne. Preplaćivanje kapaciteta koji vam ne treba samo je rasipništvo.

Gledao sam kako operateri kupuju najveću dostupnu jedinicu jer su mislili da će pokriti sve. Zatim su se žalili na potrošnju goriva ili vrijeme punjenja. Želite pravi alat, a ne najveći alat.

Pritisak okoliša

Zračna luka Zürich objavila je podatke prije nekoliko godina uspoređujući emisije iz pomoćnih pogonskih jedinica zrakoplova u odnosu na zemaljsku energiju. APU proizvodi otprilike deset puta više CO2 na sat. Deset puta.

Uredba Europske unije o baterijama koja stupa na snagu zahtijeva od proizvođača da deklariraju ugljični otisak proizvodnje. To će pogurati odluke o nabavi. Zrakoplovne tvrtke i zračne luke koje prate emisije opsega 3 trebaju ove podatke.

Diesel GPU-i neće nestati sutra. Ali smjer je jasan. Svaki veliki proizvođač proširuje svoju liniju električnih i baterijskih proizvoda. ITW GSE, TLD, AERO specijaliteti-svi oni.

Što govorim kupcima

Prvo utvrdite svoje stvarne potrebe. Koliko vrata? Koje vrste zrakoplova? Koliko okreta dnevno? Kako izgleda vaša električna infrastruktura?

Fiksne-stalne jedinice imaju smisla za-prometna vrata s dobrom upotrebnom snagom. Baterijske jedinice dobro funkcioniraju za udaljena postolja ili operacije gdje ne možete lako pokrenuti električnu infrastrukturu. Diesel još uvijek ima mjesta za rezervno napajanje ili mjesta s nepouzdanim mrežama.

Ne kupujte samo na temelju specifikacije. Razgovarajte s operaterima koji koriste istu opremu. Raspitajte se o načinima kvara i dostupnosti dijelova. Jedinica koja ima izvrsne rezultate u testnom postrojenju proizvođača mogla bi se mučiti na ljetnim vrućinama u Phoenixu ili zimskim hladnoćama u Minneapolisu.

I proračun za obuku. Vidio sam oštećenu skupu opremu jer nitko nije naučio agente rampe kako pravilno spojiti kabel. LED za zaključavanje postoji s razlogom.