Tại các sân bay nhộn nhịp, nơi vô số máy bay cất cánh và hạ cánh hàng ngày, mọi chuyến bay an toàn và đúng giờ đều phụ thuộc vào sự hỗ trợ thầm lặng của thiết bị hỗ trợ mặt đất. Các Đơn vị Khởi động Khí (ASU) và Đơn vị Cung cấp Điện Mặt đất (GPU) nổi bật là những thành phần quan trọng trong cơ sở hạ tầng thiết yếu này, đóng vai trò là "đường dây sống" của hoạt động hàng không bằng cách cung cấp khả năng khởi động động cơ và cung cấp điện quan trọng.

Một Đơn vị Khởi động Khí, còn được gọi là xe khởi động, là một thiết bị mặt đất độc lập được thiết kế đặc biệt để cung cấp khí nén áp suất cao cho hệ thống khởi động động cơ khí nén của máy bay. Tương tự như việc câu bình ắc quy ô tô nhưng hoạt động ở quy mô và công suất lớn hơn đáng kể, ASU bơm khí nén để khởi động động cơ cho đến khi đạt được hoạt động tự duy trì.

Các đơn vị này chứng minh là không thể thiếu trong nhiều tình huống:

• Ắc quy máy bay cạn kiệt không thể khởi động động cơ
• Các Đơn vị Nguồn phụ (APU) bị trục trặc cần khởi động dự phòng
• Các hoạt động yêu cầu khởi động động cơ nhanh chóng để giảm thiểu thời gian quay vòng
• Điều kiện thời tiết lạnh, nơi động cơ đòi hỏi công suất khởi động lớn hơn
• Các quy trình bảo trì yêu cầu khả năng khởi động bên ngoài

Quá trình kỹ thuật của ASU liên quan đến một số giai đoạn chính xác:

1. Nén khí đến mức áp suất yêu cầu
2. Điều chỉnh áp suất phù hợp với yêu cầu cụ thể của động cơ
3. Lọc loại bỏ chất gây ô nhiễm và độ ẩm
4. Kết nối an toàn thông qua ống áp suất cao
5. Tiêm khí có kiểm soát để khởi động tua-bin

ASU loại lưu trữ:
Hoạt động như các bình chứa khí nén lớn, các đơn vị này mang lại sự đơn giản và phản ứng nhanh chóng nhưng dung lượng hạn chế, khiến chúng phù hợp với các sân bay nhỏ hơn và các ứng dụng bảo trì.

ASU tuabin khí:
Sử dụng động cơ tuabin khí nhỏ gọn, các đơn vị này cung cấp công suất khởi động cao cho máy bay lớn trong khi vẫn giữ diện tích tương đối nhỏ, mặc dù tiêu thụ nhiên liệu và độ ồn cao hơn.

ASU máy nén trục vít chạy bằng động cơ diesel:
Kết hợp động cơ diesel với máy nén trục vít, những cỗ máy này mang lại hiệu suất mạnh mẽ cho các hoạt động khởi động thường xuyên tại các sân bay cỡ trung bình, mặc dù có kích thước và độ ồn lớn hơn.

Các công nghệ ASU mới nổi tập trung vào:

• Tăng cường công suất cho máy bay thế hệ tiếp theo
• Công nghệ giảm tiếng ồn và khí thải
• Hệ thống điều khiển thông minh cho phép các hoạt động tự động
• Hệ thống đẩy lai và hoàn toàn bằng điện
• Khả năng giám sát từ xa hỗ trợ IoT
• Thiết kế mô-đun tạo điều kiện cho các cấu hình tùy chỉnh

Máy bay hiện đại có các hệ thống điện tinh vi cung cấp năng lượng cho mọi thứ, từ đèn cabin đến thiết bị điều hướng. GPU đóng vai trò là các trạm điện di động cung cấp điện được điều chỉnh chính xác trong khi máy bay vẫn ở dưới mặt đất, giảm đáng kể sự phụ thuộc vào các hệ thống trên máy bay.

Hoạt động của GPU liên quan đến việc quản lý điện năng tinh vi:

1. Đầu vào từ lưới điện thành phố hoặc máy phát điện trên máy bay
2. Biến đổi điện áp theo thông số kỹ thuật của máy bay (thường là 115V AC 400Hz hoặc 28V DC)
3. Chuyển đổi tần số khi cần thiết
4. Điều hòa điện năng tiên tiến đảm bảo đầu ra ổn định
5. Bảo vệ an toàn toàn diện

GPU máy phát điện diesel:
Cung cấp công suất đầu ra đáng kể cho các sân bay lớn, các đơn vị này hoạt động độc lập với các nguồn điện bên ngoài trong khi tạo ra tiếng ồn và khí thải cao hơn.

GPU bộ chuyển đổi tần số tĩnh:
Sử dụng thiết bị điện tử công suất để chuyển đổi điện năng tiện ích, các giải pháp yên tĩnh hơn này phù hợp với các môi trường có kết nối lưới điện đáng tin cậy và các quy định nghiêm ngặt về tiếng ồn.

GPU lai:
Kết hợp máy phát điện truyền thống với bộ lưu trữ pin, các hệ thống này tối ưu hóa hiệu quả sử dụng nhiên liệu và giảm tác động đến môi trường thông qua quản lý điện năng thông minh.

GPU hoàn toàn bằng điện:
Có bộ lưu trữ pin mà không có động cơ đốt trong, các đơn vị không phát thải này phục vụ các ứng dụng chuyên biệt, nơi các cân nhắc về môi trường chiếm ưu thế.

Mặc dù cả ASU và GPU đều phục vụ các chức năng hỗ trợ mặt đất quan trọng, nhưng các thông số hoạt động của chúng khác nhau đáng kể:

• Chức năng: ASU cung cấp năng lượng khởi động nhất thời; GPU cung cấp điện liên tục
• Cách sử dụng: ASU kích hoạt trong quá trình khởi động động cơ; GPU hỗ trợ các hoạt động dưới mặt đất
• Công nghệ: ASU quản lý hệ thống khí nén; GPU xử lý chuyển đổi điện năng

Các hệ thống hỗ trợ mặt đất này mang lại những lợi ích có thể đo lường được:

• Cải thiện hiệu suất đúng giờ thông qua khởi động động cơ đáng tin cậy
• Tiết kiệm nhiên liệu đáng kể bằng cách giảm thiểu việc sử dụng APU
• Kéo dài tuổi thọ động cơ thông qua giảm hoạt động dưới mặt đất
• Nâng cao hiệu suất môi trường thông qua giảm tiếng ồn và khí thải
• Tăng hiệu quả hoạt động thông qua công nghệ tự động hóa

Các cân nhắc chính khi chỉ định thiết bị hỗ trợ mặt đất bao gồm:

• Thành phần đội bay và yêu cầu về điện
• Quy mô hoạt động và mô hình giao thông của sân bay
• Các quy định về môi trường và hạn chế tiếng ồn
• Tổng chi phí sở hữu bao gồm các yếu tố bảo trì
• Lộ trình công nghệ để tương thích trong tương lai

ASU và GPU tạo thành xương sống của các hoạt động sân bay hiệu quả, cung cấp các giải pháp năng lượng thiết yếu giúp tăng cường an toàn, độ tin cậy và tính bền vững trên khắp các mạng lưới hàng không toàn cầu. Khi công nghệ máy bay phát triển, các hệ thống hỗ trợ mặt đất này tiếp tục phát triển thông qua điện khí hóa, điều khiển thông minh và các cải tiến về môi trường, đảm bảo sự phù hợp liên tục của chúng trong bối cảnh hàng không của ngày mai.