APU: A Pequena Turbina Que Dá Energia ao Avião Sem Ligar os Motores Principais

Cone de escape da Unidade Auxiliar de Potência (APU) na cauda de um Boeing 787

Quem já olhou para a cauda de um avião comercial parado no pátio provavelmente notou um pequeno orifício escuro, geralmente abaixo do estabilizador vertical, de onde às vezes sai um filete de calor visível. Esse “buraco” é a saída de escape de uma turbina pequena, que não produz empuxo nenhum e nunca move o avião pelo céu, mas é essencial para que ele funcione no chão e, em certas emergências, também no ar. O nome dela é APU — Auxiliary Power Unit, ou Unidade Auxiliar de Potência.

Imagem: cone de escape da APU na cauda de um Boeing 787. Foto de Olivier Cleynen, via Wikimedia Commons (CC BY-SA 3.0).

O que é a APU e onde ela fica instalada

A APU é, na prática, um pequeno motor a turbina que não gera tração — sua função é apenas acionar um gerador elétrico e fornecer ar comprimido (bleed air) para outros sistemas da aeronave. Na maioria dos aviões comerciais modernos, ela fica instalada dentro do cone de cauda, na parte mais traseira da fuselagem, longe das cabines de passageiros e da tripulação. Essa não é a única posição possível: o Boeing 727, o primeiro avião projetado já com uma APU de fábrica, abrigava a unidade no compartimento do trem de pouso principal, e alguns jatos regionais direcionam o escape da APU para a lateral da fuselagem em vez da traseira.

Para que serve no solo: energia elétrica, ar-condicionado e partida dos motores

É no solo que a APU realmente mostra sua utilidade. Assim que é acionada — usando apenas a bateria da aeronave, sem depender de nenhum equipamento externo —, ela passa a alimentar três funções críticas: aciona um gerador que fornece energia elétrica para iluminação, aviônica, entretenimento e demais sistemas da cabine; fornece ar sangrado (bleed air) para operar o ar-condicionado e manter a cabine confortável antes mesmo de os passageiros embarcarem; e fornece ar de alta pressão para a partida pneumática dos motores principais, dispensando carrinhos externos de ar comprimido. Fabricantes como a Honeywell e a Pratt & Whitney Canada dominam esse mercado: a família Honeywell 131-9 equipa toda a frota Boeing 737 (incluindo o 737 MAX) e também é certificada para a família Airbus A320, enquanto a Pratt & Whitney Canada desenvolveu a APS5000 especificamente para o Boeing 787 — a primeira APU totalmente elétrica (all-electric) para uma aeronave comercial de grande porte, que entrou em operação em 2011 e é descrita pelo próprio fabricante como a mais silenciosa e com as menores emissões de sua categoria.

Quanto combustível a APU consome no solo

Manter a APU ligada tem um custo real de combustível, e esse custo varia bastante conforme o modelo de avião. Segundo estimativas citadas pela IATA e pela United Airlines, o consumo horário gira em torno de 110 kg/h em um Boeing 737, cerca de 126 kg/h em um Airbus A320, 210 kg/h em um A330 e até 312 kg/h em um Boeing 777 — número que, convertido para custo operacional, representa algo entre US$ 100 e US$ 400 por hora de APU em funcionamento, de acordo com a mesma fonte. No agregado, a IATA estima que as APUs respondem por cerca de 2% a 2,5% do consumo total de combustível de uma companhia aérea. É justamente por isso que fabricantes investem em eficiência: a Honeywell anunciou em 2023 uma atualização para sua APU 131-9B (usada no 737 e 737 MAX) capaz de reduzir o consumo entre 1% e 2%, o equivalente a 0,5 a 0,6 galão de combustível por hora de operação — uma economia que, numa frota de 50 aeronaves, a fabricante estima em até US$ 450 mil por ano e até 1.100 toneladas de CO2 evitadas.

Uso em voo: a APU como sistema de backup

Durante a maior parte do voo, a APU permanece desligada — os próprios motores principais já fornecem eletricidade e ar-condicionado em quantidade suficiente. Mas, quando certificada para isso, ela pode ser acionada em pleno ar como sistema de reserva: fornece energia elétrica de backup caso um gerador de motor falhe, pode suprir ar comprimido para ajudar a reacender um motor que tenha apagado, e também alimenta os sistemas de ar-condicionado em decolagens que, por procedimento da companhia ou por condições específicas (as chamadas operações “hot and high”, em aeroportos quentes e de grande altitude), exigem que o ar sangrado dos motores principais fique desligado. Esse papel de reserva ficou mundialmente conhecido no pouso forçado do voo 1549 da US Airways no rio Hudson, em 2009: a tripulação acionou a APU logo após a perda dos dois motores, e ela continuou fornecendo energia elétrica essencial até o momento do pouso na água.

Por que alguns aeroportos restringem o uso da APU no solo

Se a APU é tão útil, por que tantos aeroportos limitam seu uso? A resposta está em ruído e emissões. O Aeroporto de Narita, no Japão, explica em sua própria política de sustentabilidade que a APU é ruidosa e emite gases de efeito estufa e poluentes atmosféricos, e cita como exemplo que uma unidade de energia terrestre (GPU, Ground Power Unit) emite aproximadamente um quinzeavo (1/15) do CO2 de uma APU para alimentar um Boeing 777 no mesmo período. Por isso, o aeroporto promove ativamente o uso de GPU no lugar da APU sempre que possível. Regras parecidas existem em outros grandes aeroportos: o Aeroporto de Bristol, no Reino Unido, por exemplo, proíbe o funcionamento de APUs no período noturno (23h30 às 6h) sem autorização prévia da operação aeroportuária, exige que a aeronave seja desligada da APU assim que possível após pousar e só permite religá-la, no máximo, dez minutos antes da partida — fora dessas condições, o avião precisa usar a FEGP (Fixed Electrical Ground Power), a energia elétrica fixa fornecida pelo próprio pátio, que reduz tanto o ruído quanto o consumo de combustível em comparação com a APU.

GPU: a alternativa de energia no solo

É exatamente aí que entra o GPU (Ground Power Unit) — e sua variante fixa, a FEGP —, equipamentos de solo que fornecem energia elétrica (e, em alguns casos, ar pré-condicionado) diretamente da infraestrutura do aeroporto ou de um gerador rebocável, sem precisar queimar o combustível de bordo da aeronave. Segundo estimativas citadas pela OpenAirlines, um GPU consome menos de 20 kg de combustível por hora — muito abaixo dos 110 a mais de 300 kg/h que uma APU pode consumir, dependendo do modelo de avião. Por essa diferença de eficiência, companhias aéreas e aeroportos vêm padronizando o uso de GPU/FEGP durante as conexões em solo, reservando a APU para os minutos em que a aeronave ainda não está conectada à energia externa ou para situações em que a infraestrutura do pátio está indisponível.

Perguntas Frequentes

A APU consegue dar partida nos motores principais do avião?

Sim. A função mais citada da APU no solo é justamente essa: ela fornece ar comprimido de alta pressão (bleed air) que aciona os motoarrancadores pneumáticos dos motores principais, permitindo a partida sem depender de um carrinho de ar externo.

A APU fica ligada durante todo o voo?

Normalmente não. Na maior parte do voo ela permanece desligada, porque os motores principais já atendem às necessidades de energia elétrica e ar-condicionado. Em aeronaves certificadas para isso, a APU pode ser acionada em voo apenas como sistema de backup, por exemplo após a falha de um motor ou em decolagens que exigem o bleed dos motores principais desligado.

Por que às vezes um avião fica parado no portão sem a APU ligada?

Porque, nesses casos, o avião normalmente está conectado à energia e ao ar-condicionado fornecidos pelo próprio aeroporto, via GPU ou FEGP. Como esses equipamentos de solo consomem muito menos combustível e geram menos ruído e emissões do que a APU, vários aeroportos — como Narita e Bristol — restringem ou limitam o uso da APU enquanto a aeronave está estacionada.

No fim, essa pequena turbina escondida na cauda resume bem uma característica da aviação comercial: cada sistema, por menor que pareça, carrega decisões de engenharia e de custo operacional que vão muito além do que se vê da janela do terminal. Entre economizar combustível, reduzir ruído para quem mora perto do aeroporto e garantir energia numa emergência a 10 mil metros de altitude, a APU segue sendo uma das peças mais discretas — e mais importantes — de qualquer avião moderno.

Fontes

Assim como a APU reduz o peso de depender só dos motores principais no solo, outras soluções de engenharia ajudam a economizar combustível em pleno voo — é o caso dos winglets nas pontas das asas. E, do lado do combustível que alimenta tanto os motores quanto a própria APU, vale entender como funciona o SAF, o combustível sustentável de aviação.

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