辅助动力装置当量功率等级范围在1400千瓦以内,由控制系统、起动与点火系统、引气系统、滑油系统、燃油系统、齿轮传动系统、核心机(涡轮、燃烧室和压气机)等组成。辅助动力装置通常有两种组成结构:一种是由动力段(涡轮、燃烧室和压气机)和负载压气机及附件齿轮箱组成;一种是由动力段(涡轮、燃烧室和压气机)和附件齿轮箱组成。其工作原理是:在接收到来自飞行器的起动指令后,控制系统给起动装置(通常为起动电机)发出指令,起动电机将APU转子带转到自持转速(通常为55%额定转速左右)后脱开,同时燃油调节装置将飞机燃油系统供给的燃油通过APU喷嘴雾化后喷入燃烧室,与经过压气机和扩压器压缩、升温后进入燃烧室的空气进行掺混,经点火系统点燃,产生高温高压燃气(化学能转变为热能)。此燃气经过导向器后,驱动APU涡轮做功(热能转变为机械能),涡轮机械功反过来驱动压气机、负载压气机和齿轮箱,负载压气机可为飞机提供压缩空气,齿轮箱通过其上安装的发电机和液压泵为飞机提供电源和液压源。
辅助动力装置通常安装在飞机的尾部或起落架舱内。常以起动主发动机时的能量输出方式来对APU进行分类,比如直接输出轴功率的被称为机械型APU,输出压缩空气的被称为气压型APU,输出电力的被称为电力型APU。
1951年,美国加雷特公司在燃气涡轮发动机Model43-44的基础上开发了世界首台APU—Model85,并于1954年用于C-130运输机。最初的辅助动力装置功能比较单一,主要用于地面和空中起动主发动机,少数具备短时提供辅助/应急功率的功能,比如仅提供轴功率的机械型APU(燃气涡轮起动机)和仅提供压缩空气的气压型APU(空气发生器)。随着需求的增加和技术的进步,辅助动力装置的功能逐渐增多,工作时间逐渐延长。
随着电力电子技术的快速发展,大功率电气设备的小型化成为可能,运输类飞机的辅助动力装置开始向多电/全电方向发展,战斗机用辅助动力装置则沿着功能综合的道路发展。