Воздушная турбина Ram

Напорная воздушная турбина ( RAT ) — это небольшая ветряная турбина , которая соединена с гидравлическим насосом или электрическим генератором , установленным в самолете и используемым в качестве источника энергии. RAT генерирует мощность из воздушного потока за счет напора, обусловленного скоростью самолета. его можно назвать генератором с пневматическим приводом ( ADG ). На некоторых самолетах ^{[ 1 ]}

Операция

Современные самолеты обычно используют RAT только в экстренных случаях. ^{[ 2 ]} В случае потери как основного, так и вспомогательного источников энергии RAT будет обеспечивать питание жизненно важных систем (органов управления полетом, связанной гидравлики, а также критически важных для полета приборов). ^{[ 3 ]} Некоторые RAT производят только гидравлическую энергию, которая, в свою очередь, используется для питания электрических генераторов.

На некоторых ранних самолетах (включая дирижабли) небольшие RAT были установлены постоянно и приводили в действие небольшой электрический генератор или топливный насос . Некоторые гребные винты с постоянной скоростью , такие как двигатели Argus As 410 , используемые в Focke-Wulf Fw 189 , использовали турбину гребного винта на коке, чтобы привести в действие автономный регулятор шага, контролирующий эту постоянную скорость.

Современные самолеты генерируют мощность в главных двигателях или в дополнительном газотурбинном двигателе, работающем на топливе, называемом вспомогательной силовой установкой , который часто устанавливается в задней части фюзеляжа или в нише основного колеса. RAT генерирует энергию из воздушного потока за счет скорости самолета. Если скорость самолета низкая, RAT будет производить меньше мощности. В нормальных условиях RAT убирается в фюзеляж (или крыло) и разворачивается вручную или автоматически после полной потери мощности. В период между отключением питания и развертыванием RAT используются батареи.

Военное использование

RAT распространены в военных самолетах, которые должны быть способны пережить внезапную и полную потерю мощности.

Они также приводят в действие системы, оснащенные капсулами, такие как пушка M61A1 Vulcan . Некоторые виды ядерного оружия свободного падения, такие как британское «Желтое солнце» и «Красная борода» , использовали RAT для питания радиолокационных высотомеров и схем стрельбы; это были более надежная альтернатива батареям.

Военный самолет с напорными воздушными турбинами

Convair F-102 Дельта Кинжал . Желтым кружком обозначена напорная воздушная турбина с пятью лопастями.
Напорная воздушная турбина в Lockheed F-104 Starfighter истребителе-бомбардировщике
Двигатель Argus As 410 и напорная турбина, используемые для привода привода воздушного винта изменяемого шага, который виден перед двигателем и позади напорной турбины.
Ракета приводила в движение Messerschmitt Me 163B Komet с носовой напорной турбиной в качестве единственного источника электроэнергии.

Крепление крыла

Мощная электроника, такая как система постановки помех AN/ALQ-99, в стандартном режиме может получать автономное питание от RAT. Это позволяет их устанавливать на стандартную точку подключения , не требуя специального источника питания. может быть установлено до пяти систем AN/ALQ-99 со встроенными набегающими турбинами На самолет Boeing EA-18G Growler , по две под каждым крылом и одна под фюзеляжем самолета. Каждый AN/ALQ-99 содержит два передатчика, каждый со своей направленной антенной. Они используются 134-й эскадрильей электронного нападения (VAQ-134). Они не убираются и постоянно остаются развернутыми во время полета. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}

Самолет Growler с набегающими турбинами, установленными под крыльями и корпусом.

EA-18G Growler, несущий под каждым крылом подвесной топливный бак, систему AN/ALQ-99 с набегающей воздушной турбиной, блоком постановки помех и AGM-88C HARM противорадиационную ракету с дополнительным AN/ALQ- Система 99 расположена под фюзеляжем самолета.
ВМС США. EA-18G Growler из эскадрильи электронного нападения (VAQ) 129 N40562-21, несущий аналогичное оборудование. Вращающиеся лопасти напорных воздушных турбин кажутся размытыми.

Интервью с министром обороны США

Установленная на крыле система постановки помех AN/ALQ-99 с приводом от набегающей воздушной турбины была выбрана в качестве фона для интервью Кристианы Аманпур с министром Эспером обороны Марком .
Обрезанный вид турбины набегающего воздуха: турбина имеет четыре лопасти, которые непрерывно вращаются, обеспечивая питание системы помех во время полета самолета.

Гражданское использование

Многие современные типы коммерческих авиалайнеров, начиная с Vickers VC10 1960-х годов, ^{[ 6 ]} оборудованы RAT. Для VC10 была выбрана напорная воздушная турбина, приводящая в движение электрический генератор, поскольку в ней используется « комплексное » управление полетом с гидравлическим приводом, а не централизованная гидравлическая система. Каждый отдельный пакетный блок VC10 имел электрическое питание, поэтому аварийное резервирование VC10 основывалось на четырехгенераторах и резервном генераторе RAT в то время, когда большинство RAT приводили в действие гидравлические насосы. ^{[ 7 ]}

У Airbus A380 самая большая RAT в мире - 1,63 метра (64 дюйма) в диаметре, но чаще встречается около 80 сантиметров (31 дюйм). Типичный большой RAT на коммерческом самолете может производить от 5 до 70 кВт , в зависимости от генератора. Меньшие модели с низкой скоростью полета могут генерировать всего 400 Вт.

RAT также использовались в качестве привода центробежных насосов для создания давления в системах распыления на самолетах, которые используются в качестве опрыскивателей для доставки жидких агентов на пахотные земли. Основная причина выбора RAT — безопасность; Использование RAT в Соединенных Штатах позволяет сертифицированному FAA двигателю и силовым системам самолета оставаться неизмененными. Для привода насоса нет необходимости использовать коробку отбора мощности двигателя , поскольку насос можно разместить низко или под внешней частью планера, что значительно упрощает монтаж водопровода. Будучи самой нижней точкой водопровода, она будет поступать самотеком из опрыскивающих баков, и ее никогда не потребуется грунтовать. В случае отказа насоса, который может привести к заклиниванию, это не повлияет на летные возможности самолета или его систем, за исключением того факта, что системы распыления неработоспособны.

Гражданские инциденты, связанные с развертыванием RAT

Следующие авиационные происшествия были связаны с срабатыванием набегающей воздушной турбины:

1974: British Airways рейс 910 ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]}
1983: Рейс 143 Air Canada, также известный как с планером Гимли. инцидент
1996: Угон рейса 961 Эфиопских авиалиний.
2000: рейс 3378 Хапаг-Ллойд
2001: Рейс 236 Air Transat , также известный как инцидент с планером на Азорских островах.
2004: Рейс 3701 авиакомпании Pinnacle Airlines
2009: Рейс 1549 авиакомпании US Airways. ^{[ 10 ]}
2010: рейс 780 авиакомпании Cathay Pacific
2016: авиакомпании Air Canada Рейс 361 ^{[ 11 ]}
2018: SmartLynx Эстония Рейс 9001 ^{[ 12 ]}
2020: Рейс 8303 Пакистанских международных авиалиний
2022: из Латинской Америки, Парагвай. рейс 1325 ^{[ нужна ссылка ]}
2024: авиакомпании Virgin Atlantic рейс 105 ^{[ 13 ]}

Ссылки

^ «Директивы по летной годности; самолеты Bombardier модели CL-600-2B19 (региональные реактивные серии 100 и 440)» . Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ). 2009.
^ Стив Гинтер (2003). Военно-морские истребители номер шестьдесят четыре North American A-5A, RA-5C Vigilante — ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА: ПАНЕЛЬ-ВОЗДУШНАЯ ТУРБИНА . Стив Гинтер. п. 27. ISBN 0-942612-64-7 .
^ «Справочник специалиста по техническому обслуживанию самолетов FAA — Планер. Глава 12 Гидравлические и пневматические силовые системы. Воздушная турбина с напорной подачей (RAT)» (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ). 2012. с. 35.
^ «Система тактического подавления ALQ-99» . ВМС США . 16 сентября 2021 г. . Проверено 30 июля 2021 г.
^ Джон Пайк (11 декабря 1999 г.). «Система тактического подавления (TJS) AN/ALQ-99» . Федерация американских ученых (ФАС) . Проверено 30 июля 2023 г.
^ «Викер ВК10» . Международный рейс : 728–742. 10 мая 1962 года.
^ «Системы управления полетом» . Flight International : 485. 26 сентября 1968 г.
^ Рантер, Харро. «Инцидент Vickers VC-10-1151 G-ASGL, 4 декабря 1974 г.» . Aviation-safety.net . Проверено 4 ноября 2022 г.
^ «Происшествия и несчастные случаи» . www.vc10.net . Проверено 4 ноября 2022 г.
^ Бейкер, Эл; Уолд, Мэтью Л. (18 января 2009 г.). «Следователи раскрывают подробности нескольких минут полета» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 28 октября 2022 г.
^ Рантер, Харро. «Инцидент с Embraer ERJ-190AR (ERJ-190-100 IGW) C-FHOS, 25 мая 2016 г.» . Aviation-safety.net . Проверено 4 ноября 2022 г.
^ Рантер, Харро. «Авиакатастрофа ASN Airbus A320-214 ES-SAN Таллинн-Аэропорт Леннарт Мери (TLL)» . Aviation-safety.net . Проверено 4 ноября 2022 г.
^ #Аварийная посадка в самом загруженном аэропорту Великобритании Хитроу — самолет Virgin 787 VS105 сбрасывает топливо и запускает RAT! , получено 30 января 2024 г.

Внешние ссылки

Эмирейтс A380 с активной набегающей турбиной приземляется в Гамбурге Финкенвердер на YouTube
Обзор использования напорной воздушной турбины в самолетах / Материалы конференции AIP > Том 1831, выпуск 1 (2017 г.) doi:10.1063/1.4981189
RAT для аварийных самолетов - IEEE

[74_CFR_13086-1] «Директивы по летной годности; самолеты Bombardier модели CL-600-2B19 (региональные реактивные серии 100 и 440)» . Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ). 2009.

[2] Стив Гинтер (2003). Военно-морские истребители номер шестьдесят четыре North American A-5A, RA-5C Vigilante — ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА: ПАНЕЛЬ-ВОЗДУШНАЯ ТУРБИНА . Стив Гинтер. п. 27. ISBN 0-942612-64-7 .

[FAA-H-8083-31_ch12_RAT-3] «Справочник специалиста по техническому обслуживанию самолетов FAA — Планер. Глава 12 Гидравлические и пневматические силовые системы. Воздушная турбина с напорной подачей (RAT)» (PDF) . Федеральное управление гражданской авиации (ФАУ). 2012. с. 35.

[4] «Система тактического подавления ALQ-99» . ВМС США . 16 сентября 2021 г. . Проверено 30 июля 2021 г.

[5] Джон Пайк (11 декабря 1999 г.). «Система тактического подавления (TJS) AN/ALQ-99» . Федерация американских ученых (ФАС) . Проверено 30 июля 2023 г.

[6] «Викер ВК10» . Международный рейс : 728–742. 10 мая 1962 года.

[7] «Системы управления полетом» . Flight International : 485. 26 сентября 1968 г.

[8] Рантер, Харро. «Инцидент Vickers VC-10-1151 G-ASGL, 4 декабря 1974 г.» . Aviation-safety.net . Проверено 4 ноября 2022 г.

[9] «Происшествия и несчастные случаи» . www.vc10.net . Проверено 4 ноября 2022 г.

[10] Бейкер, Эл; Уолд, Мэтью Л. (18 января 2009 г.). «Следователи раскрывают подробности нескольких минут полета» . Нью-Йорк Таймс . ISSN 0362-4331 . Проверено 28 октября 2022 г.

[11] Рантер, Харро. «Инцидент с Embraer ERJ-190AR (ERJ-190-100 IGW) C-FHOS, 25 мая 2016 г.» . Aviation-safety.net . Проверено 4 ноября 2022 г.

[12] Рантер, Харро. «Авиакатастрофа ASN Airbus A320-214 ES-SAN Таллинн-Аэропорт Леннарт Мери (TLL)» . Aviation-safety.net . Проверено 4 ноября 2022 г.

[13] #Аварийная посадка в самом загруженном аэропорту Великобритании Хитроу — самолет Virgin 787 VS105 сбрасывает топливо и запускает RAT! , получено 30 января 2024 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

v т и самолета Компоненты и системы
Airframe structure	Aft pressure bulkhead Cabane strut Canopy Crack arrestor Cruciform tail Dope Empennage Fabric covering Fairing Flying wires Former Fuselage Hardpoint Interplane strut Jury strut Leading edge Lift strut Longeron Nacelle Rib Spar Stabilizer Stressed skin Strut T-tail Tailplane Trailing edge Triple tail Twin tail V-tail Vertical stabilizer Wing root Wing tip Wingbox
Flight controls	Aileron Airbrake Artificial feel Autopilot Canard Centre stick Deceleron Dive brake Dual control Electro-hydraulic actuator Elevator Elevon Flaperon Flight control modes Fly-by-wire Gust lock HOTAS Rudder Rudder pedals Servo tab Side-stick Spoiler Spoileron Stabilator Stick pusher Stick shaker Trim tab Wing warping Yaw damper Yoke
Aerodynamic and high-lift devices	Active Aeroelastic Wing Adaptive compliant wing Anti-shock body Blown flap Channel wing Dog-tooth Drag-reducing aerospike Flap Gouge flap Gurney flap Krueger flap Leading-edge cuff Leading-edge droop flap LEX Slats Slot Stall strips Strake Variable-sweep wing Vortex generator Vortilon Wing fence Winglet
Avionic and flight instrument systems	ACAS Air data boom Air data computer Aircraft periscope Airspeed indicator Altimeter Annunciator panel Astrodome Attitude indicator Compass Course deviation indicator EFIS EICAS Flight management system Glass cockpit GPS Head-up display Heading indicator Horizontal situation indicator INS ISIS Multi-function display Pitot–static system Radar altimeter TCAS Transponder Turn and slip indicator Variometer Yaw string
Propulsion controls, devices and fuel systems	Autothrottle Drop tank FADEC Fuel tank Gascolator Inlet cone Intake ramp NACA cowling NACA duct Self-sealing fuel tank Splitter plate Throttle Thrust lever Thrust reversal Townend ring War emergency power Wet wing
Landing and arresting gear	Aircraft tire Arrestor hook Autobrake Conventional landing gear Drogue parachute Landing gear Landing gear extender Oleo strut Tricycle landing gear Tundra tire
Escape systems	Ejection seat Escape crew capsule
Other systems	Aircraft lavatory Auxiliary power unit Bleed air system Deicing boot Emergency oxygen system Environmental control system Flight recorder Hydraulic system Ice protection system In-flight entertainment system Landing lights Navigation light Passenger service unit Ram air turbine