Čo sú pozemné energetické jednotky?
Strávil som pätnásť rokov na rampe v DFW, než som sa presunul do predaja pozemných podporných zariadení. Vtedy sme GPU nazývali „vozíky“ a nikto o nich veľmi nepremýšľal. Zapojili ste kábel, stlačili vypínač a čakali na zelené svetlo. Hotovo. Piloti mohli spustiť svoje systémy bez spaľovania leteckého paliva na zemi.
Pozemná pohonná jednotka robí presne to, čo hovorí názov. Dodáva lietadlu elektrickú energiu, keď sú motory vypnuté. Jednoduchý koncept. Nie také jednoduché prevedenie.
Problém 400 Hz
Tu je niečo, čo si väčšina ľudí mimo tohto odvetvia neuvedomuje. Lietadlá nespotrebúvajú rovnakú elektrinu ako váš dom. Vaša zásuvka v stene dodáva 120 voltov pri 60 Hz. Táto frekvencia-60 cyklov za sekundu funguje dobre pre chladničky a klimatizácie. Ale to robí elektromotory ťažkými.
Hmotnosť vás v letectve zabíja. Každá libra, ktorú ušetríte na hmotnosti motora, je libra, ktorú môžete naplniť platiacimi cestujúcimi alebo nákladom. Leteckí inžinieri teda v 50. rokoch 20. storočia použili 400 Hz. Pri tejto frekvencii sa motory a transformátory dramaticky zmenšujú. 400 Hz motor môže vážiť polovicu toho, čo váži 60 Hz motor pri rovnakom výkone.
Kompromisom sú straty pri prenose. Vyššia frekvencia znamená, že na vzdialenosť uniká viac energie. Ale vo vnútri lietadla sú vzdialenosti krátke. Úspora hmotnosti viac ako kompenzuje.
To vytvára bolesti hlavy na zemi. Z budovy terminálu nemôžete len tak spustiť predlžovací kábel. Letisková sieť beží na frekvencii 50 alebo 60 Hz ako všade inde. Niečo musí premeniť túto sieťovú energiu na 400 Hz.
To niečo je GPU.
Čo sa vlastne deje vo vnútri
Jednoduchá verzia: GPU berie akýkoľvek zdroj energie, ktorý má -dieselový motor, elektrinu z verejnej siete, batériu-a vytvára striedavé napätie 115 V pri frekvencii 400 Hz. Alebo 28 voltov DC pre menšie lietadlá. Výstup prechádza tukovým káblom do zásuvky blízko nosa lietadla.
Zložitá verzia zahŕňa frekvenčné meniče, regulátory napätia, ochranné obvody a asi tisíc vecí, ktoré sa môžu pokaziť o 2:00, keď let mešká a všetci kričia.
Videl som polovodičové-jednotky od ITW GSE, ktoré fungovali bezchybne osem rokov iba s výmenou filtrov. Videl som aj horieť úplne nové dieselové agregáty, pretože niekto zabudol skontrolovať chladiacu kvapalinu. Vybavenie je len také dobré, akí ľudia ho udržiavajú.

Mobilné verzus pevné
Väčšina letísk prevádzkuje kombináciu oboch.
Pevné jednotky sedia pri bráne. Odoberajú energiu z elektrickej siete letiska a premieňajú ju. Kábel sa k lietadlu dostane cez otvor-v betóne alebo hadicový kotúč namontovaný v blízkosti. Žiadny dieselový výfuk. Žiadne náklady na palivo. Žiadne plánovanie bolesti hlavy. Ale si oddaný. Ak sa táto jednotka pokazí, hľadáte mobilnú zálohu, zatiaľ čo sa cestujúci pozerajú cez okno.
Mobilné jednotky jazdia na kolesových vozíkoch. Pozemná posádka ich ťahá traktormi. Prevádzka starej školy viedla všetko týmto spôsobom. Flexibilita je skutočná. Lietadlá parkujú na vzdialenom stojane bez pevného napájania? Natočte tam mobilnú jednotku. Nákladná operácia na opačnej strane poľa? Rovnaká dohoda.
Nevýhody sú tiež skutočné. Spaľujete naftu na ťahanie týchto vecí tam a späť. Väčšia premávka na rampe znamená viac príležitostí na nehody. A niekto musí koordinovať, ktorá jednotka kam ide. To znie triviálne, kým nemáte 200 letov denne a tri jednotky na údržbu.
Jednotky-namontované na moste visia pod prúdovým mostíkom. Pohybujú sa s mostíkom, takže kábel je vždy blízko zásuvky lietadla. Šikovné riešenie. Ale mechanici ich nenávidia, pretože nemôžete obsluhovať jednotku, kým je let pri bráne. Skúste svojmu nadriadenému vysvetliť, že počas popoludňajšieho tlačenia musíte vyradiť most z prevádzky.
Posun batérie
Pred desiatimi rokmi boli GPU-poháňané batériou kuriozitou. Olovené-obaly boli príliš ťažké a nevydržali. Mali by ste možno tri alebo štyri otáčky lietadla, kým by ste potrebovali dobiť.
Fosforečnan lítno-železitý to zmenil.
Novšie batériové jednotky dokážu na jedno nabitie zvládnuť desať alebo dvanásť úzkych{0}}zapnutí. Vážia menej ako polovicu toho, čo vážia ekvivalenty-kyseliny olova. A sú ticho. Myslím skutočne ticho. Žiadne dunenie nafty. Žiadny výfuk. Pozemná posádka spozornela okamžite.
Japonské aerolínie začali minulý rok prevádzkovať GPU s lítiovou batériou na letisku Matsuyama. Ako dôvody uvádzali zníženie emisií a hluk. Ale mám podozrenie, že skutočným dôvodom boli náklady na údržbu. Dieselové motory potrebujú výmenu oleja, filtrov, čistenie vstrekovačov. Akumulátory nepotrebujú takmer nič.
AERO Specialties predáva jednotku s lítium-železofosfátovými článkami, ktoré neobsahujú kobalt. To je dôležité, pretože kobaltové dodávateľské reťazce sú{1}}z etického a logistického hľadiska neporiadok. Batérie sa prenesú aj do iných pozemných zariadení, keď už nedokážu zvládnuť vysoký-nárok na GPU. Druhý-život. Inteligentný.
Start Pac je na tom od roku 1997. Jim Wurth, jeden zo zakladateľov, bol pilotom Eastern Airlines, ktorý po odchode do dôchodku lietal na helikoptérach. Príbeh hovorí, že uviazol niekde ďaleko, keď sa jeho batéria MD500 v chladnom počasí nenabila. Zostrojil si vlastnú štartovaciu jednotku. Jeho manželka Judith videla obchodnú príležitosť. O dvadsať-päť rokov neskôr dodali viac ako 50 000 kusov.
Ich prenosné lítiové jednotky vážia desať libier. Desať. Jeden môžete hodiť do batožinového priestoru ako poistku. Piloti lietajúci na neznáme letiská ich milujú.

Na veľkosti záleží
Boeing 737 alebo Airbus A320 potrebuje jedno pripojenie 90 kVA. Boeing 777 potrebuje dva. Nádoba na úzkom-tepe je umiestnená asi dva metre nad zemou. Široké-telá ich približujú na tri metre, takže potrebujete rebrík.
Poddimenzovanie je nebezpečné. Preplácanie kapacity, ktorú nepotrebujete, je len zbytočné.
Sledoval som, ako operátori kupujú najväčšiu dostupnú jednotku, pretože si mysleli, že pokryje všetko. Potom sa sťažovali na spotrebu paliva či časy nabíjania. Chcete ten správny nástroj, nie ten najväčší.
Environmentálny tlak
Letisko Zürich zverejnilo pred niekoľkými rokmi údaje porovnávajúce emisie z pomocných energetických jednotiek lietadiel s pozemnou energiou. APU produkuje zhruba desaťkrát viac CO2 za hodinu. Desaťkrát.
Nariadenie Európskej únie o batériách vyžaduje, aby výrobcovia deklarovali uhlíkovú stopu výroby. To bude tlačiť na rozhodnutia o obstarávaní. Letecké spoločnosti a letiská sledujúce emisie v rozsahu 3 tieto údaje potrebujú.
Dieselové GPU zajtra nezmiznú. Ale smer je jasný. Každý veľký výrobca rozširuje svoje produktové rady elektrických a batérií. ITW GSE, TLD, AERO Specialties-všetky z nich.

Čo hovorím kupujúcim
Najprv zistite svoje skutočné potreby. Koľko brán? Aké typy lietadiel? Koľko otáčok za deň? Ako vyzerá vaša elektrická infraštruktúra?
Pevné polovodičové-jednotky majú zmysel pre brány s vysokou{1}}premávkou s dobrým napájaním. Batériové jednotky fungujú dobre pre vzdialené stojany alebo prevádzky, kde nemôžete ľahko prevádzkovať elektrickú infraštruktúru. Diesel má stále miesto pre záložné napájanie alebo lokality s nespoľahlivými sieťami.
Nekupujte len na základe špecifikácií. Porozprávajte sa s operátormi, ktorí používajú rovnaké zariadenie. Opýtajte sa na poruchové režimy a dostupnosť dielov. Jednotka, ktorá funguje nádherne v testovacom zariadení výrobcu, môže bojovať v letných horúčavách vo Phoenixe alebo v zime v Minneapolise.
A rozpočet na školenia. Videl som poškodené drahé vybavenie, pretože nikto nenaučil rampových agentov, ako správne pripojiť kábel. Blokovacia LED existuje z nejakého dôvodu.

