Una turbina de aire ram ( RAT ) es una pequeña turbina eólica que está conectada a una bomba hidráulica o generador eléctrico , instalada en un avión y utilizada como fuente de energía. El RAT genera energía a partir de la corriente de aire mediante la presión del ariete debido a la velocidad de la aeronave.
Operación
Las aeronaves modernas generalmente usan RAT solo en caso de emergencia. En caso de pérdida de las fuentes de energía primarias y auxiliares, la RAT impulsará los sistemas vitales (controles de vuelo, hidráulica vinculada y también instrumentación crítica para el vuelo). [1] Algunas RAT solo producen energía hidráulica, que a su vez se utiliza para alimentar generadores eléctricos.
En algunos de los primeros aviones (incluidos los dirigibles), las pequeñas RAT estaban montadas permanentemente y operaban un pequeño generador eléctrico o una bomba de combustible . Algunas hélices de velocidad constante , como las de los motores Argus As 410 utilizados en el Focke-Wulf Fw 189 , usaban una turbina de hélice en el rotor para alimentar un regulador de paso autónomo que controlaba esta velocidad constante.
Los aviones modernos generan energía en los motores principales o en un motor de turbina adicional que quema combustible llamado unidad de energía auxiliar , que a menudo se monta en la parte trasera del fuselaje o en el hueco de la rueda principal. La RAT genera energía a partir de la corriente de aire debido a la velocidad de la aeronave. Si las velocidades de la aeronave son bajas, la RAT producirá menos energía. En condiciones normales, la RAT se retrae en el fuselaje (o ala) y se despliega manual o automáticamente después de una pérdida total de potencia. En el tiempo que transcurre entre la pérdida de energía y el despliegue de la RAT, se utilizan baterías.
Uso militar
Las RAT son comunes en aviones militares que deben ser capaces de sobrevivir a una pérdida de potencia repentina y completa.
En otros usos militares, los sistemas montados en cápsulas como el cañón Vulcan M61A1 o la electrónica de alta potencia como el sistema de interferencia AN / ALQ-99 pueden ser alimentados por una RAT en funcionamiento estándar. Esto permite su instalación en un punto fijo estándar , sin necesidad de una fuente de alimentación específica para el módulo. Además, algunas armas nucleares de caída libre, como el Sol Amarillo Británico y el Barba Roja , usaban RAT para alimentar altímetros de radar y circuitos de disparo; estas eran una alternativa más confiable a las baterías.
Uso civil
Muchos tipos modernos de aviones comerciales, desde el Vickers VC10 de la década de 1960, [2] están equipados con RAT. Se eligió una turbina de aire de ariete para el VC10 debido a su uso de controles de vuelo " empaquetados " accionados hidráulicamente, en lugar de un sistema general de ariete de válvulas, con energía hidráulica centralizada y un sistema hidráulico de reserva de emergencia. Un sistema de control de vuelo totalmente propulsado como el del VC10, poco común en aviones civiles hasta ese momento, requeriría una reserva de energía hidráulica excesivamente grande, con sus propios riesgos de falla. Las unidades de paquete individuales del VC10 fueron alimentadas eléctricamente, por lo que la redundancia de emergencia para el VC10 se basó en su lugar en generadores cuádruples y una RAT de respaldo. [3]
El Airbus A380 tiene la hélice RAT más grande del mundo con 1,63 metros (64 pulgadas) de diámetro, pero alrededor de 80 centímetros (31 pulgadas) es más común. Una RAT grande típica en un avión comercial puede ser capaz de producir5 a 70 kW , dependiendo del generador. Los modelos más pequeños y de baja velocidad pueden generar tan solo 400 vatios.
Las RAT también se han utilizado para impulsar bombas centrífugas para presurizar los sistemas de pulverización en aviones que se utilizan como fumigadores para distribuir agentes líquidos a las tierras de cultivo. La principal razón para elegir una RAT es la seguridad; el uso de una RAT permite, en el caso de los EE. UU., que el motor certificado por la FAA y los sistemas de potencia de la aeronave no se modifiquen. No es necesario utilizar una toma de fuerza del motor para impulsar la bomba, ya que la bomba se puede colocar bajo o debajo del exterior de la estructura del avión, lo que simplifica enormemente las tuberías. Al ser el punto más bajo de la tubería, recibirá alimentación por gravedad desde los tanques de aspersión y nunca necesitará cebarse. En el caso de una falla de la bomba que podría resultar en un ataque, no hay ningún efecto sobre la capacidad de vuelo de la aeronave o sus sistemas, aparte del hecho de que los sistemas de aspersión no funcionan.
Incidentes civiles relacionados con el despliegue de RAT
Los siguientes incidentes de aviación involucraron el despliegue de una turbina de aire comprimido:
- 1983: Vuelo 143 de Air Canada; también conocido como el incidente del planeador Gimli
- 1996: Secuestro del vuelo 961 de Ethiopian Airlines
- 2000: Vuelo 3378 de Hapag-Lloyd
- 2001: Vuelo 236 de Air Transat
- 2004: Vuelo 3701 de Pinnacle Airlines
- 2009: Vuelo 1549 de US Airways [4]
- 2020: Vuelo 8303 de Pakistan International Airlines
Referencias
- ^ "Manual de técnico de mantenimiento de aviación de aeronaves de la FAA - Fuselaje. Capítulo 12 Sistemas de potencia hidráulicos y neumáticos. Turbina de aire Ram (RAT)" (PDF) . Administración Federal de Aviación (FAA). 2012. p. 35.
- ^ "Vicker VC10" . Vuelo internacional : 728–742. 10 de mayo de 1962.
- ^ "Sistemas de control de vuelo" . Vuelo internacional : 485.26 de septiembre de 1968.
- ^ Wald, Matthew L. (17 de enero de 2009). "Los investigadores ofrecen detalles de los pocos minutos del vuelo" . Manhattan (Nueva York): NYTimes.com . Consultado el 20 de enero de 2009 .
enlaces externos
- Emirates A380 con turbina de aire ram activa aterrizando en Hamburgo Finkenwerder en YouTube
- Una encuesta sobre el uso de turbinas de aire ram en aeronaves / Actas de conferencias AIP> Volumen 1831, Número 1 (2017) doi: 10.1063 / 1.4981189