¿Puede la APU proporcionar empuje de emergencia?

Una APU carece del componente crítico que produce empuje, una tobera propulsora .

Una tobera propulsora convierte una turbina de gas o un generador de gas en un motor a reacción.

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La mayoría de los aviones militares y de pasajeros modernos funcionan con motores de turbina de gas, también llamados motores a reacción. Hay varios tipos diferentes de motores de turbina de gas, pero todos los motores de turbina tienen algunas partes en común. Todos los motores de turbina de gas tienen una boquilla para producir empuje, para conducir los gases de escape de regreso a la corriente libre y para establecer la tasa de flujo másico a través del motor. La boquilla se encuentra aguas abajo de la turbina de potencia. ( NASA )

¿Sería suficiente para seguir volando un avión si se apagaran los motores principales?

Lo haría, en el sentido de que proporcionará energía eléctrica y neumática para los diferentes sistemas de la aeronave, pero no empuje. O los aviones se habrían construido con algunas de esas pequeñas APU. :)

Otra alternativa para la energía de los sistemas de respaldo cuando están en el aire es la Ram Air Turbine .

RE comenta sobre los turbohélices que tienen algo de empuje de escape, también tienen boquillas, de las que todavía carece una APU. ( NASA )

Antes de entrar en la tobera (...) la velocidad de escape del núcleo es baja y aporta poco empuje porque la mayor parte de la energía del escape del núcleo se ha destinado a hacer girar el eje impulsor.

El avión de carga Antonov An-26B (producido en la Unión Soviética) tiene una APU combinada Tumansky RU19A-300 y un motor a reacción montado en el ala detrás del motor principal derecho. Esta unidad proporciona un empuje adicional de hasta 800 kg para mejorar el despegue y la seguridad en caso de falla del motor.

Esta información proviene del informe de investigación del accidente del avión polaco An-26B SP-FDO en Tallin, Estonia, el 18 de marzo de 2010. Durante el vuelo de Helsinki a Tallin, a 9,5 NM de Tallin, el motor izquierdo falló y la APU que proporciona empuje no pudo ser iniciado. La aeronave no estaba configurada para aterrizar, sobrevoló la pista y aterrizó en el lago Ülemiste (principal suministro de agua potable) cubierto de nieve y hielo.

La cantidad de empuje disponible de una APU sería minúscula, ya que está diseñada para impulsar varios sistemas de aeronaves y agregar un sistema de boquillas orientado a la propulsión reduciría la potencia disponible para realizar el trabajo previsto.

Incluso si una APU se rediseñara para la propulsión, lo más probable es que no sea suficiente para tener un papel significativo. Si bien la potencia y el empuje son términos diferentes que no tienen una conversión simple, podemos hacer algunas comparaciones para mostrar qué tan poca potencia tendría una APU.

Un Airbus 350 tiene un par de motores a reacción que se combinan para producir alrededor de 195,00 lb-ft de torque. Este mismo avión tiene una APU que puede producir hasta 1700 caballos de fuerza en el eje equivalentes.

El Airbus 400 tiene 4 turbohélices que se combinan para producir 45 000 HP y tiene un peso máximo de despegue de aproximadamente la mitad del A300.

Si bien no soy de ninguna manera un ingeniero aeronáutico; y estas comparaciones son del orden de manzanas y naranjas, no creo que sea una comprensión decir "no está sucediendo" a una APU que proporciona propulsión.

No solo, sino que la APU puede ayudar a obtener más empuje al asumir el deber de suministrar el aire sangrado de los motores principales.

En términos prácticos, las APU no son lo suficientemente poderosas para proporcionar el empuje necesario para mantener un vuelo nivelado. Es una cuestión de potencia (además de convertir esa potencia efectivamente en empuje). La APU está diseñada para proporcionar aire de purga eléctrico (para el control ambiental y para arrancar otros motores) y, en algunos casos, puede ejecutar otros accesorios.

Puede ser posible tener más potencia disponible para el(los) motor(es) principal(es) si la APU se usa para electricidad, purga de aire, etc. Normalmente, esto no se hace en la mayoría de las aeronaves.

Gracias a pots y a Federico por su respuesta mencionando la combinación de APU y motor a reacción Tumansky RU 19A-300.

Una búsqueda adicional encontró un documento de la NASA de 1968 que usaba una turbina "convertible" GE TF-34 que podía descargar el eje del generador y redirigir la potencia de salida con "paletas guía de entrada variable" a un turboventilador.

Se podrían crear alrededor de 8000 libras de empuje solo con un turboventilador. También eran posibles combinaciones de empuje y potencia del eje.

Por lo general, una emergencia de motor apagado/aterrizaje estará en un rango de velocidad en el que un turboventilador (o hélice) será efectivo (alrededor de 150 a 250 nudos).

Entonces, tal vez el tri-jet no esté muerto, solo necesita ser ajustado un poco. También hay historias sobre el uso del tercer chorro montado en la parte superior para controlar el cabeceo.