APU Nedir ?

1. Giriş – APU neden sadece bir yardımcı motor değildir?

APU (Auxiliary Power Unit), modern yolcu uçaklarında yalnızca yerde elektrik ve klima sağlayan bir yardımcı sistem değildir. Tasarımcılar açısından APU; elektrik üretimi, pnömatik besleme, sistem yedekliliği ve operasyonel esneklik sağlayan, uçağın genel mimarisine derinden entegre edilmiş bir güç kaynağıdır.

Boeing ve Airbus tasarım felsefeleri bu noktada ayrışır. Boeing, tarihsel olarak bleed-air temelli bir mimariyi korurken; Airbus daha erken safhalardan itibaren sistem koruması ve otomasyon öncelikli bir yaklaşım benimsemiştir. Bu fark, APU tasarımından pack operasyonuna, hatta pilotun günlük alışkanlıklarına kadar uzanır.

Bu yazıda; 737 Classic/NG/MAX ve 777 uçakları ile Airbus uçakları referans alınarak, APU ve ECS sistemleri FCOM–FCTM–AMM ve teknik makaleler ışığında, en ince detayına kadar fakat akıcı bir dille ele alınacaktır.

---

2. APU’nun Temel Fonksiyonları ve Tasarım Yükü

Bir APU’nun üç ana görevi vardır:

1. Elektrik üretimi (AC ve dolaylı olarak DC)
2. Pnömatik güç (bleed air) üretimi
3. Sistem yedekliliği ve bağımsızlık sağlamak

737 ailesinde APU, özellikle yerde ve düşük güç gereksinimlerinde, uçağın neredeyse tüm yaşamsal sistemlerini tek başına besleyebilir. 777 gibi daha büyük ve “elektrik ağırlıklı” uçaklarda ise APU’nun rolü daha çok yüksek kapasiteli bir jeneratör gibidir; bleed fonksiyonu ikincil plandadır.

Bu fark, APU’nun iç tasarımına doğrudan yansır:

• 737 APU’ları yüksek bleed talebine dayanacak şekilde yük kompresörlü yapıdadır.
• 777 ve yeni nesil uçaklarda ise APU’nun elektrik üretim kapasitesi ve irtifa kabiliyeti ön plana çıkar.

---

3. 737 APU Evrimi – Garrett’ten FADEC’e

3.1 Garrett GTCP 85-129 Serisi (Classic dönem)

737-100/200 döneminde kullanılan GTCP 85-129, hidromekanik kontrollü, sabit devirli bir APU’dur. -300 serisiyle birlikte CFM56 motorların daha yüksek start enerjisi ihtiyacı, kompresörün büyütülmesini zorunlu kılmıştır. Böylece:

• 85-129[E]: Uzatılmış kompresör impellerleri
• 85-129[H]: Elektronik sıcaklık kontrolü (ETC)

ETC’nin amacı, APU hot section sıcaklıklarını talep ve çevresel koşullara göre sınırlamak, böylece türbin ömrünü uzatmaktır.

Bu APU’larda:

• EGT limitleri belirgindir (850°C)
• Frekans 415 Hz’dir
• Overspeed ve EGT korumaları daha çok reaktif çalışır

3.2 Sundstrand APS 2000 ve Garrett 36-280

Bu APU’lar, FADEC kontrollü yapıları sayesinde:

• Daha az manuel limit takibi
• Daha stabil start karakteristiği
• Pilot açısından daha “affedici” bir kullanım

özellikleri sunar. Özellikle APS 2000’de EGT limitinin gauge üzerinde gösterilmemesi, pilotun zihinsel yükünü azaltır; ancak bu, sistemin limitsiz olduğu anlamına gelmez.

3.3 Honeywell / AlliedSignal 131-9B (NG ve MAX)

131-9B ile birlikte APU, adeta küçük bir elektrik santrali haline gelmiştir:

• 90 kVA (31.000 ft’ye kadar)
• 66 kVA (41.000 ft’ye kadar)
• Starter/generator entegrasyonu (ayrı DC starter yok)

Bu APU’nun en önemli farklarından biri eductor oil cooling sistemidir. Egzoz akışının yarattığı düşük basınç sayesinde, APU kompartımanından hava çekilir ve yağ soğutulur. Böylece:

• Ayrı bir cooling fan ihtiyacı ortadan kalkar
• Gürültü ve bakım karmaşıklığı azalır

---

4. APU, ECS ve Pack Operasyonu – Görünenin Arkasındaki Fizik

4.1 Tek Pack – Çift Pack Meselesi (737 NG örneği)

Operasyonel olarak birçok pilot, yerde tek pack kullanmayı tercih eder. Ancak Honeywell 131-9B APU’da bu tercih termal açıdan dezavantajlıdır.

Sebep şudur:

• Tek pack, kabini soğutabilmek için daha yüksek bleed basıncı ister
• FADEC, bu basıncı sağlamak için IGV’leri daha fazla açar
• Fazla üretilen ama kullanılmayan hava, Surge Control Valve üzerinden dışarı atılır

Sonuç:

• Daha yüksek yakıt akışı
• Daha yüksek EGT
• Daha fazla gürültü

İki pack çalıştığında ise:

• Basınç ihtiyacı düşer
• Türbin inlet sıcaklıkları azalır
• APU daha verimli bir çalışma noktasına gelir

Bu durum, FCOM’da açıkça yasaklanmamış olsa bile, FCTM ve üretici tavsiyeleriyle desteklenir.

---

5. APU Cool-Down – “1 Dakika” Neden Bu Kadar Önemli?

FCOM ve AMM’de belirtilen “bleeds off, 1 dakika çalıştır” kuralı, sadece prosedürel bir formalite değildir.

Bleed kapatıldıktan sonra APU hemen durdurulursa:

• Türbin bölgesinde yağ akışı devam ederken sıcaklık hızla yükselir
• Bu durum oil coking yaratır
• Yakıt nozzle’larında coked fuel birikir

Uzun vadede:

• Artan yağ tüketimi
• Hot streak oluşumu
• Türbin nozulu ve rotor hasarları

NG/MAX uçaklarında bu süreç otomatik olsa da, bataryanın erken kapatılması, cool-down döngüsünü iptal eder. Bakım sistemleri bunu ABRTCLDN kaydıyla net şekilde tespit edebilir.

---

6. 777 ve Airbus Perspektifi – Daha Elektrik, Daha Koruma

777’de APU:

• Çok daha yüksek elektrik kapasitesine sahiptir
• Uçuşta dahi güvenilir bir elektrik yedeği olarak tasarlanmıştır
• Bleed fonksiyonu sınırlı ve kontrollüdür

Airbus uçaklarında ise:

• ECS ve APU mantığı daha “korumacı”dır
• Sistemler, pilot talebinden bağımsız olarak kendini sınırlar
• Termal ve yapısal ömür, operasyonel esnekliğin önüne geçer

Bu yüzden Airbus pilotları, birçok durumda “neden sistem beni engelliyor?” diye düşünürken; Boeing pilotları daha fazla serbestliğe sahiptir — ama bunun bedeli doğru teknik disiplin ihtiyacıdır.

---

7. Sonuç – Bilgi Neden Hayat Kurtarır?

APU ve ECS sistemleri, yanlış kullanıldığında anında arıza vermez. Hasar:

• Yavaş
• Sessiz
• Kümülatif

olarak ilerler.

Bu yüzden gerçek ustalık, prosedürü ezberlemekten değil; prosedürün arkasındaki fizik ve mühendisliği anlamaktan geçer.

Bu yazının amacı tam olarak budur: Pilotun ya da teknisyenin, bir switch’e bastığında uçak içinde nelerin değiştiğini zihninde net olarak canlandırabilmesi.

Çünkü uçaklar hatayı affetmez — ama bilgi, çoğu zaman hatayı daha yapılmadan önler.

---

Yazının bu kısmından sonraki ekler spesifik ve çok daha teknik kısımlara değinmiştir.

7.1 APU Overspeed Mantığı – Uyarı mı, Hüküm mü?

APU OVERSPEED ışığı, her zaman gerçek bir mekanik overspeed anlamına gelmez. 737 APU’larında bu uyarı üç farklı senaryoda görülebilir:

• Abort edilen start sırasında: FADEC veya hidromekanik kontrol, hızlanma profilinde anormallik algıladığında overspeed sinyali üretir ve APU’yu shutdown eder. Bu durumda yeniden start denenebilir.
• APU çalışırken gerçek overspeed: Mekanik veya kontrol arızasıdır. Tekrar start edilmez.
• Shutdown sırasında overspeed testinin başarısız olması: Sistem kendi kendini test ederken hataya düşer. Tekrar start edilmez.

Bu ayrım FCOM’da kısa geçilir; ancak bakım açısından sonuçları çok kritiktir.

7.2 Hung Start – Sessiz ama Tehlikeli Bir Durum

APU startı sırasında EGT yükselmiş, APU çalışıyor gibi görünse de APU GEN OFF BUS ışığı yanmıyorsa, bu bir hung start göstergesi olabilir.

Bu durumda:

• Türbin kendi kendine dönüyor olabilir
• Jeneratör yeterli hızda bağlanmamıştır
• Termal stres hızla artar

Bu senaryo özellikle batarya ile yapılan startlarda önemlidir ve FCTM’de dikkat çekilen ancak pratikte gözden kaçan bir noktadır.

7.3 APU Elektrik Yük Limitleri – Neden Havada Daha Düşük?

737 APU’larında akım limitleri:

• Ground: ~150 A
• Airborne: ~125 A

Sebep basittir ancak çoğu zaman düşünülmez:

• Yerde APU, daha iyi soğutma hava akışına sahiptir
• Havada, APU kompartımanı daha sıcak ve kısıtlı bir çevrede çalışır

Bu yüzden:

• Havada APU ile sadece tek bus beslenebilir
• Ancak yerde her iki bus bağlıyken kalkış yapılırsa, APU bu yükü taşımaya devam eder

Bu durum FCOM’da bir “yasak” değil, tasarımsal bir tolerans olarak yer alır.

7.4 APU Fuel Supply – Neden Pozitif Basınç Bu Kadar Önemli?

APU normalde No.1 main tanktan beslenir. Start sırasında yakıt pompalarının açık olması önerilir çünkü:

• Pozitif basınç, APU fuel control unit’in ömrünü uzatır
• Kavitasyon riski azalır
• Start karakteristiği iyileşir

737-500’lerin bazılarında bulunan DC APU fuel boost pump, bu ihtiyacın Boeing tarafından kabul edildiğinin açık bir göstergesidir.

7.5 Drain Mast’ler – Sessiz Tanıklar

APU bölgesinde iki kritik drain hattı bulunur:

• Wheel well civarındaki shrouded drain: APU fuel line kaçaklarını gösterir
• APU cowling drain: Yağ ve kompresör bearing drenajını toplar

Wheel well’deki stop cork kaldırıldığında yakıt gelmesi, henüz kokpitte hiçbir uyarı yokken ciddi bir yakıt kaçağının ilk işareti olabilir.

7.6 Fire Bottle – Tek Şişe, İki Yönlü Handle

APU fire handle’ının iki yöne çevrilebilmesi, iki ayrı bottle olduğu anlamına gelmez. Tek bir bottle vardır ve:

• Sarı disk: Squib’in ateşlendiğini
• Kırmızı disk: Overheat veya overpressure’ı

gösterir.

Sarı diskin tamamen kopmamış olması, bottle’ın boşalmadığı anlamına gelmez. Freon ve nitrogen gazı hızla buharlaştığı için, dış kontrolde başka bir iz görülmeyebilir.

7.7 Start Denemeleri ve Batarya Gerçeği

737 Classic/NG uçaklarında:

• Her APU start denemesi yaklaşık 7 dakika batarya ömrü tüketir
• Batarya kapatılırsa (Classic’te yerde), APU shutdown olur

NG’lerde ise batarya kapatılması:

• Yerde ve havada APU’yu durdurur

Bu fark, acil durum elektrik senaryolarında hayati önem taşır.

APU İrtifa Limitleri – Sayıdan Fazlası

Classic APU’lar için önerilen max start irtifası: 25.000 ft

NG/MAX APU’larında teorik olarak limit yoktur

Ancak bu, her koşulda risksiz start anlamına gelmez. Soğuk-soak edilmiş bir APU’nun yüksek irtifada start edilmesi, termal açıdan çok daha agresif bir profildir.