衝壓空氣渦輪

衝壓空氣渦輪

衝壓空氣渦輪(英語:Ram Air Turbine,縮寫:RAT)是飛機在發動機停車、輔助動力系統(APU)完全失效時使用的應急渦輪發電機組。因其英文縮寫,它也被稱為“老鼠”。它由飛機飛行時產生的衝壓力驅動,為駕駛艙和飛行控制系統(電傳操縱系統)提供有限的電力。

產品簡介


衝壓空氣渦輪是為飛機在失去主動力和輔助動力時進行應急迫降而設計的,以提高飛機的生存性。該系統利用飛機的動能工作,在特定情況下,從飛機上應急放下一個螺旋槳,利用急速的空氣來流衝擊螺旋槳,其高速的旋轉運動帶動與之相連的電動機和液壓泵,產生必要的應急能源,用於重啟發動機,保證飛機操作系統、液壓系統和電子設備的應急功能供電。
衝壓空氣渦輪
衝壓空氣渦輪
RAT系統需布置在非氣密艙,為了得到較好的氣動力載荷和釋放角度,大型民用飛機的RAT系統通常布置於飛機機身下部,其具體布置位置需要權衡整機的多種因素,最終得出最優方案。

產品作用


衝壓空氣渦輪外露的裝置為一個小型的風扇,由飛機飛行時強大的對向氣流帶動其旋轉。早期有些衝壓空氣渦輪設計是將其固定在飛機外部。現代飛機的衝壓空氣渦輪一般安裝在機身或機翼下部,只在緊急狀況下才會伸出,分為自動啟用和飛行員手動啟用兩種。衝壓空氣渦輪的輸出功率由飛機的速度決定,速度越快,輸出功率也就越大。
Me 163戰鬥機是典型的衝壓空氣渦輪外置設計,是二戰時唯一進入服役的純火箭動力攔截機。由於無法從火箭發動機取得電力,所以在機頭安裝了一個外置的衝壓空氣渦輪,為全機提供電力供應。
維克斯VC10是第一款配備衝壓空氣渦輪的民航客機。空中客車A380配備有現代客機中最大的衝壓空氣渦輪,直徑達1.63米,安裝在左側機翼下方,靠近機身的位置。民用客機上的衝壓空氣渦輪通常有5到70千瓦不等的輸出功率。

事故應用


下列是一些客機遭遇緊急狀況時,使用衝壓空氣渦輪的例子:
• 加拿大航空143號班機事故
• 越洋航空236號班機事故
• 衣索比亞航空961號班機空難
• 赫伯羅特航空3378號班機事故
• 全美航空1549號班機事故

工作模式


RAT系統的主流工作模式可分為三類:液壓模式、電氣模式、混合模式。
液壓模式工作的RAT系統驅動應急液壓泵,作為應急液壓源,與液壓系統中液壓馬達驅動的應急發電機(CSM/G)聯合工作,構成應急液壓源與應急電源。應用機型主要為A320、B-757、B-767、A330/340等。
電氣模式工作的RAT系統驅動應急發電機,作為應急電源系統,與飛機液壓系統中的電動泵聯合工作,構成應急電源與應急液壓源。應用機型主要為ERJ170/190、CRJ系列、ARJ21、A380、A350、龐巴迪C系列等。
混合模式工作的RAT系統同時驅動應急液壓泵與應急發電機,構成飛機應急電源與應急液壓源。應用機型主要為B-777、B-787等。