Ce este unitățile de alimentare la sol?

Am petrecut cincisprezece ani pe rampă la DFW înainte de a trece la vânzările de echipamente de sprijin la sol. Pe atunci numiam GPU-uri „cărucioarele” și nimeni nu se gândea prea mult la ele. Ai cuplat cablul, ai apăsat comutatorul, ai așteptat lumina verde. Făcut. Piloții își puteau rula sistemele fără a arde combustibilul pentru avioane pe sol.

O unitate de alimentare la pământ face exact ceea ce spune numele. Oferă energie electrică unei aeronave în timp ce motoarele sunt oprite. Concept simplu. Execuție nu atât de simplă.

Problema 400 Hz

Iată ceva ce majoritatea oamenilor din afara industriei nu își dau seama. Avioanele nu folosesc aceeași energie electrică ca și casa ta. Priza dvs. de perete furnizează 120 volți la 60 Hz. Acea frecvență-60 de cicluri pe secundă funcționează bine pentru frigidere și aparate de aer condiționat. Dar face motoarele electrice grele.

Greutatea te omoară în aviație. Fiecare liră pe care o economisești la greutatea motorului este o liră pe care o poți umple cu pasageri plătitori sau marfă. Așa că inginerii de aeronave au folosit 400 Hz în anii 1950. La acea frecvență, motoarele și transformatoarele se micșorează dramatic. Un motor de 400 Hz poate cântări jumătate din ceea ce cântărește un motor de 60 Hz pentru aceeași putere.

Compensația este pierderile de transmisie. O frecvență mai mare înseamnă că mai multă energie se scurge la distanță. Dar în interiorul unui avion, distanțele sunt scurte. Economiile de greutate compensează mai mult decât.

Acest lucru creează dureri de cap la sol. Nu poți pur și simplu să rulezi un prelungitor din clădirea terminalului. Rețeaua aeroportului rulează la 50 sau 60 Hz ca peste tot. Ceva trebuie să transforme acea putere de utilitate la 400 Hz.

Acel ceva este GPU-ul.

Ce se întâmplă de fapt înăuntru

Versiunea simplă: un GPU folosește orice sursă de energie pe care o are-motor diesel, energie electrică, baterie-și produce 115 volți AC la 400 Hz. Sau 28 volți DC pentru aeronave mai mici. Ieșirea trece printr-un cablu gras la o priză de lângă nasul aeronavei.

Versiunea complicată implică convertoare de frecvență, regulatoare de tensiune, circuite de protecție și aproximativ o mie de lucruri care pot merge prost la 2 dimineața, când un zbor este întârziat și toată lumea țipă.

Am văzut unități-solide de la ITW GSE funcționând impecabil timp de opt ani, fără doar modificări ale filtrelor. Am văzut și unități diesel noi care au luat foc pentru că cineva a uitat să verifice lichidul de răcire. Echipamentul este la fel de bun ca și oamenii care îl întrețin.

Mobil versus fix

Cele mai multe aeroporturi au o combinație de ambele.

Unitățile fixe stau la poartă. Ei preiau energie de la rețeaua electrică a aeroportului și o convertesc. Cablul ajunge la avion printr-o groapă pop-în beton sau printr-un tambur de furtun montat în apropiere. Fara evacuare diesel. Fără costuri de combustibil. Fără dureri de cap de programare. Dar ești angajat. Dacă acea unitate se rupe, te zbateți pentru o rezervă mobilă în timp ce pasagerii privesc prin fereastră.

Unitățile mobile circulă pe cărucioare cu roți. Echipajele de la sol îi remorcă cu tractoare. Operațiunile școlii vechi au condus totul în acest fel. Flexibilitatea este reală. Avioanele parcează la un stand de la distanță fără putere fixă? Rulează o unitate mobilă acolo. Operațiune de marfă în partea îndepărtată a câmpului? Aceeași afacere.

Dezavantajele sunt de asemenea reale. Arzi motorină pentru a tracta aceste lucruri înainte și înapoi. Mai mult trafic pe rampă înseamnă mai multe oportunități de accidente. Și cineva trebuie să coordoneze care unitate merge unde. Sună banal până când aveți 200 de zboruri pe zi și trei unități mai jos pentru întreținere.

Unitățile montate pe pod-atârnă sub puntea cu jet. Se mișcă odată cu puntea, astfel încât cablul este întotdeauna aproape de priza aeronavei. Soluție inteligentă. Dar mecanicii îi urăsc pentru că nu poți întreține unitatea în timp ce un zbor este la poartă. Încercați să explicați supervizorului dvs. că trebuie să scoateți un pod din funcțiune în timpul împingerii de după-amiază.

Schimbarea bateriei

Acum zece ani, GPU-urile alimentate cu baterie-erau o curiozitate. Pachetele cu plumb-acid au fost prea grele și nu au rezistat. Ai avea poate trei sau patru viraje de avion înainte de a avea nevoie de o reîncărcare.

Fosfatul de fier de litiu a schimbat asta.

Bateriile mai noi pot gestiona zece sau douăsprezece{0}}încărcări înguste ale corpului la o singură încărcare. Cântăresc mai puțin de jumătate din cât cântăresc echivalentii de plumb-acid. Și sunt liniștiți. Adică cu adevărat liniștit. Nici un zgomot de motorină. Fara evacuare. Echipajele de la sol au observat imediat.

Japan Airlines a început să ruleze GPU-uri cu baterii cu litiu pe aeroportul Matsuyama anul trecut. Motivele declarate au fost reducerea emisiilor și zgomotul. Dar bănuiesc că adevăratul șofer au fost costurile de întreținere. Motoarele diesel au nevoie de schimbarea uleiului, înlocuirea filtrelor, curățarea injectoarelor. Pachetele de baterii nu au nevoie de aproape nimic.

AERO Specialties vinde o unitate cu celule de fosfat de fier litiu care nu conțin cobalt. Acest lucru contează, deoarece lanțurile de aprovizionare cu cobalt sunt o mizerie-etic și logistic. Bateriile se transferă, de asemenea, la alte echipamente de la sol atunci când nu mai pot face față sarcinii-GPU-ului cu cerere mare. Utilizare a doua-viață. Inteligent.

Start Pac lucrează la asta din 1997. Jim Wurth, unul dintre fondatori, a fost un pilot Eastern Airlines care a zburat cu elicoptere după pensionare. Se spune că s-a blocat undeva la distanță când bateria lui MD500 nu se declanșa pe vreme rece. Și-a proiectat propria unitate de pornire. Soția lui Judith a văzut oportunitatea de afaceri. Douăzeci-cinci de ani mai târziu, au livrat peste 50.000 de unități.

Unitățile lor portabile cu litiu cântăresc zece kilograme. Zece. Poti arunca unul in portbagaj ca asigurare. Piloții care zboară în aeroporturi necunoscute îi iubesc.

Dimensiunea contează

Un Boeing 737 sau Airbus A320 are nevoie de o conexiune de 90 kVA. Un Boeing 777 are nevoie de două. Recipientul de pe un corp-îngust se află la aproximativ doi metri de sol. Corpurile largi-le apropie de trei metri, așa că aveți nevoie de o scară.

Subdimensionarea este periculoasă. A plăti în exces pentru capacitatea de care nu aveți nevoie este doar o risipă.

Am văzut operatorii cumpărând cea mai mare unitate disponibilă pentru că s-au gândit că va acoperi totul. Apoi s-au plâns de consumul de combustibil sau de timpii de încărcare. Vrei instrumentul potrivit, nu cel mai mare instrument.

Presiunea mediului

Aeroportul din Zurich a publicat date cu câțiva ani în urmă, comparând emisiile de la unitățile de putere auxiliare ale aeronavei cu puterea de la sol. APU produce de aproximativ zece ori mai mult CO2 pe oră. De zece ori.

Reglementarea Uniunii Europene privind bateriile impune producătorilor să declare amprentele de carbon ale producției. Asta va împinge deciziile de achiziție. Companiile aeriene și aeroporturile care urmăresc emisiile din domeniul de aplicare 3 au nevoie de aceste date.

GPU-urile diesel nu vor dispărea mâine. Dar direcția este clară. Fiecare producător important își extinde liniile de produse electrice și de baterii. ITW GSE, TLD, AERO Specialities-toate acestea.

Ce le spun cumpărătorilor

Descoperiți-vă mai întâi nevoile reale. Câte porți? Ce tipuri de aeronave? Câte ture pe zi? Cum arată infrastructura ta electrică?

Unitățile fixe-solicite au sens pentru porțile cu trafic intens-cu putere bună de utilități. Bateriile funcționează bine pentru standuri la distanță sau operațiuni în care nu puteți rula infrastructura electrică cu ușurință. Diesel încă mai are un loc pentru energie de rezervă sau locații cu rețele nesigure.

Nu cumpărați doar pe baza specificațiilor. Discutați cu operatorii care folosesc același echipament. Întrebați despre modurile de defecțiune și disponibilitatea pieselor. O unitate care funcționează frumos în instalația de testare a producătorului s-ar putea lupta cu căldura de vară din Phoenix sau frigul de iarnă din Minneapolis.

Și buget pentru antrenament. Am văzut echipamente scumpe deteriorate, deoarece nimeni nu i-a învățat pe agenții de rampă cum să conecteze corect cablul. LED-ul de interblocare există pentru un motiv.