ข้ามไปเนื้อหา

กังหันอากาศแบบแรม

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
กังหันอากาศแบบแรมบนเครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด รีพับลิก เอฟ-105 ทันเดอร์ชีฟ

กังหันอากาศแบบแรม (อังกฤษ: ram air turbine, RAT) คือกังหันลมขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับปั๊มไฮดรอลิกหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ติดตั้งในเครื่องบินและใช้เป็นแหล่งพลังงาน ซึ่ง RAT สร้างพลังงานจากกระแสลมโดยใช้แรงดันแรมเนื่องมาจากความเร็วของเครื่องบิน ในเครื่องบินบางลำอาจเรียกว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขับเคลื่อนด้วยอากาศ (air driven generator, ADG)[1]

การทำงาน

[แก้]

โดยทั่วไปเครื่องบินสมัยใหม่จะใช้ RAT เฉพาะในกรณีฉุกเฉินเท่านั้น[2] ในกรณีที่สูญเสียทั้งแหล่งพลังงานหลักและแหล่งพลังงานเสริม โดย RAT จะจ่ายไฟให้กับระบบที่สำคัญ (ระบบควบคุมการบิน ระบบไฮดรอลิกที่เชื่อมโยง และเครื่องวัดประกอบการบินที่สำคัญ)[3] RAT บางตัวผลิตพลังงานไฮดรอลิกเท่านั้น ซึ่งนำไปจ่ายให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในเครื่องบินยุคแรก ๆ (รวมถึงเรือเหาะ) RAT ขนาดเล็กจะติดตั้งถาวรและควบคุมเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดเล็กหรือปั๊มเชื้อเพลิง ใบพัดความเร็วคงที่บางรุ่น เช่น ใบพัดของเครื่องยนต์อาร์กัส เอเอส 410 ที่ใช้ในเครื่องบินลาดตระเวน Focke-Wulf Fw 189 ใช้กังหันใบพัดขนาดเล็กติดตั้งบนสปินเนอร์ของใบพัดหลักเพื่อจ่ายพลังงานให้กับตัวควบคุมความเร็วคงที่แบบปรับระยะพิทช์ของใบพัด

เครื่องบินสมัยใหม่สร้างพลังงานจากเครื่องยนต์หลักหรือเครื่องยนต์กังหันแก๊สเสริมที่เรียกว่าหน่วยพลังงานเสริม (auxiliary power unit) ซึ่งมักจะติดตั้งไว้ที่ด้านหลังของลำตัวเครื่องบินหรือในซุ้มล้อหลัก ส่วน RAT จะสร้างพลังงานจากกระแสลมเนื่องจากความเร็วของเครื่องบิน หากเครื่องบินมีความเร็วต่ำ RAT จะผลิตพลังงานได้น้อยลง ในสภาวะปกติ RAT จะถูกดึงกลับเข้าไปในลำตัวเครื่องบิน (หรือปีก) และจะถูกเปิดใช้งานด้วยมือหรืออัตโนมัติหลังจากสูญเสียพลังงานทั้งหมด ในช่วงเวลาตั้งแต่สูญเสียพลังงานจนถึงการใช้งาน RAT จะมีการใช้พลังงานจากแบตเตอรี

การใช้งานทางทหาร

[แก้]

กังหันอากาศแบบแรมมักพบในเครื่องบินทหาร ซึ่งจะต้องสามารถอยู่รอดได้แม้เครื่องบินจะสูญเสียพลังงานทั้งหมดอย่างกะทันหัน

RAT ยังให้พลังงานกับระบบที่ติดตั้งในกระเปาะ เช่น ปืนใหญ่วัลแคน เอ็ม61เอ1 อาวุธนิวเคลียร์แบบปล่อยจากเครื่องบินบางประเภทเช่น เยลโลว์ซัน และเรดเบียร์ด ของสหราชอาณาจักร ใช้ RAT เพื่อให้พลังงานกับเครื่องวัดระยะสูงแบบเรดาร์และวงจรจุดชนวน ซึ่งเป็นทางเลือกที่เชื่อถือได้มากกว่าแบตเตอรี

เครื่องบินทหารที่มีกังหันอากาศแบบแรม

การติดตั้งบนปีก

[แก้]

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานสูง เช่น ระบบรบกวนสัญญาณเอเอ็น/เอแอลคิว-99 สามารถจ่ายพลังงานให้ตัวเองได้โดยใช้ RAT ในการทำงานมาตรฐาน ซึ่งทำให้สามารถติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้บนจุดติดตั้งอาวุธ (hardpoint) มาตรฐานได้โดยไม่ต้องใช้แหล่งจ่ายพลังงานเฉพาะสำหรับกระเปาะ สามารถติดตั้งระบบเอเอ็น/เอแอลคิว-99 ที่มีกังหันอากาศในตัวได้มากถึงห้าระบบบนเครื่องบินโบอิง อีเอ-18จี โกรว์เลอร์ โดยมีสองระบบอยู่ใต้ปีกแต่ละข้างและหนึ่งระบบอยู่ใต้ลำตัวเครื่องบิน โดยเอเอ็น/เอแอลคิว-99 แต่ละเครื่องมีเครื่องส่งสัญญาณสองเครื่อง ซึ่งแต่ละเครื่องมีเสาอากาศทิศทางของตัวเอง เครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้ใช้โดยฝูงบินโจมตีอิเล็กทรอนิกส์ 134 (VAQ-134) กังหันอากาศบนอุปกรณ์เหล่านี้จะไม่หดกลับ และจะคงอยู่ในตำแหน่งนั้นตลอดเวลาในระหว่างการบิน[4][5]

เครื่องบินโกรว์เลอร์ ที่มีกังหันอากาศแบบแรมติดตั้งไว้ใต้ปีกและลำตัว

การใช้สำหรับพลเรือน

[แก้]
กังหันอากาศแบบแรม บนเครื่องบินเจ็ตธุรกิจ ดาโซ ฟาลกง 7อิกซ์

เครื่องบินโดยสารเชิงพาณิชย์สมัยใหม่หลายประเภทตั้งแต่วิกเกอร์ส วีซี10 ในคริสต์ทศวรรษ 1960[6] มีการติดตั้ง RAT เครื่องบินวีซี10 เลือกใช้กังหันอากาศแบบแรมเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเนื่องจากใช้ระบบควบคุมการบินแบบขับเคลื่อนด้วยไฮดรอลิก "แบบรวมส่วน (packaged)" แทนที่จะใช้ระบบไฮดรอลิกแบบรวมศูนย์ หน่วยแบบรวมส่วนของวีซี10 แต่ละหน่วยขับเคลื่อนด้วยไฟฟ้า ดังนั้นการสำรองพลังงานในกรณีฉุกเฉินสำหรับวีซี10 จึงต้องอาศัยเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสี่เครื่องและเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองที่ใช้ RAT สำหรับช่วงเวลาที่ RAT ส่วนใหญ่ใช้ขับเคลื่อนปั๊มไฮดรอลิก[7]

เครื่องบินแอร์บัส เอ380 มี RAT ที่ใหญ่ที่สุดในบรรดาเครื่องบินโดยสารยุคปัจจุบัน โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.63 เมตร (64 นิ้ว) แต่โดยทั่วไปแล้ว RAT จะมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 80 เซนติเมตร (31 นิ้ว) โดยสามารถผลิตไฟฟ้าได้ 5 ถึง 70 กิโลวัตต์[8] รุ่นสำหรับความเร็วลมต่ำและขนาดเล็กกว่าอาจผลิตไฟฟ้าได้เพียง 400 วัตต์

นอกจากนี้ RAT ยังใช้ในการขับเคลื่อนปั๊มแรงเหวี่ยงหนีศูนย์กลางเพื่อเพิ่มแรงดันให้กับระบบฉีดพ่นพืชผลจากเครื่องบิน ซึ่งใช้พ่นสารเคมีเหลวไปยังแปลงพื้นที่เพาะปลูก เหตุผลสำคัญในการเลือกใช้ RAT คือความปลอดภัย การใช้ RAT ในสหรัฐอเมริกาช่วยให้เครื่องยนต์และระบบส่งกำลังที่ผ่านการรับรองจากองค์การบริหารการบินแห่งชาติ (FAA) บนเครื่องบินยังคงไม่มีการดัดแปลงใด ๆ ไม่จำเป็นต้องใช้เครื่องยนต์เพื่อขับเคลื่อนปั๊ม เนื่องจากสามารถวางปั๊มไว้ต่ำหรือต่ำกว่าส่วนภายนอกของโครงเครื่องบิน ทำให้การเดินท่อน้ำง่ายขึ้นมาก เนื่องจากปั๊มอยู่ต่ำที่สุดในระบบท่อน้ำ จึงได้รับแรงโน้มถ่วงจากถังฉีดพ่นและไม่จำเป็นต้องทำการล่อน้ำ (priming) ก่อน ในกรณีที่ปั๊มขัดข้องจนอาจเกิดการกระตุก ความสามารถในการบินของเครื่องบินหรือระบบต่าง ๆ จะไม่ได้รับผลกระทบใด ๆ นอกจากระบบฉีดพ่นไม่ทำงาน

อุบัติการณ์เครื่องบินพลเรือนที่มีการใช้งานกังหันอากาศแบบแรม

[แก้]
ปากีสถานอินเตอร์เนชันแนลแอร์ไลน์ เที่ยวบินที่ 8303 พร้อมกังหันอากาศแบบแรมที่ถูกใช้งานหลังจากเครื่องยนต์และเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งสองเครื่องขัดข้องหลังจากการลงจอดโดยใช้ลำตัวเครื่องล้มเหลว

เหตุการณ์ทางการบินต่อไปนี้เกี่ยวข้องกับการใช้งานกังหันอากาศแบบแรม:

อ้างอิง

[แก้]
  1. ↑ "Airworthiness Directives; Bombardier Model CL-600-2B19 (Regional Jet Series 100 & 440) Airplanes". Federal Aviation Administration (FAA). 2009.
  2. ↑ Steve Ginter (2003). Naval Fighters Number Sixty-Four North American A-5A, RA-5C Vigilante—UTILITY HYDRAULIC SYSTEM: RAM-AIR TURBINE. Steve Ginter. p. 27. ISBN 0-942612-64-7.
  3. ↑ "FAA Aircraft Aviation Maintenance Technician Handbook - Airframe. Chapter 12 Hydraulic and Pneumatic Power Systems. Ram Air Turbine (RAT)" (PDF). Federal Aviation Administration (FAA). 2012. p. 35.
  4. ↑ "ALQ-99 Tactical Jamming System". U.S.Navy. 16 กันยายน 2021. สืบค้นเมื่อ 30 กรกฎาคม 2021.
  5. ↑ John Pike (11 ธันวาคม 1999). "AN/ALQ-99 Tactical Jamming System (TJS)". Federation of American Scientists (FAS). สืบค้นเมื่อ 30 กรกฎาคม 2023.
  6. ↑ "Vicker VC10". Flight International: 728–742. 10 พฤษภาคม 1962.
  7. ↑ "Flying-Control Systems". Flight International: 485. 26 กันยายน 1968.
  8. ↑ Hardiman, Jake; Memon, Omar (1 พฤศจิกายน 2023). "How Does A Ram Air Turbine Work?". Simple Flying.
  9. ↑ Ranter, Harro. "Incident Vickers VC-10-1151 G-ASGL, 04 Dec 1974". aviation-safety.net. สืบค้นเมื่อ 4 พฤศจิกายน 2022.
  10. ↑ "Incidents and Accidents". www.vc10.net. สืบค้นเมื่อ 4 พฤศจิกายน 2022.
  11. ↑ Baker, Al; Wald, Matthew L. (18 มกราคม 2009). "Investigators offer details of flight's few minutes". The New York Times (ภาษาอังกฤษแบบอเมริกัน). ISSN 0362-4331. สืบค้นเมื่อ 28 ตุลาคม 2022.
  12. ↑ Ranter, Harro. "Incident Embraer ERJ-190AR (ERJ-190-100 IGW) C-FHOS, 25 May 2016". aviation-safety.net. สืบค้นเมื่อ 4 พฤศจิกายน 2022.
  13. ↑ Ranter, Harro. "ASN Aircraft accident Airbus A320-214 ES-SAN Tallinn-Lennart Meri Airport (TLL)". aviation-safety.net. สืบค้นเมื่อ 4 พฤศจิกายน 2022.
  14. ↑ Garbuno, Daniel Martínez (27 ตุลาคม 2022). "LATAM Airbus A320 Suffers Nose & Engine Damage Flying To Paraguay". Simple Flying.
  15. ↑ London Planespotting. #EmergencyLanding at Heathrow Britain's Busiest Airport – Virgin 787 VS105 fuel dumps & deploys RAT! (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 30 มกราคม 2024 – โดยทาง ยูทูบ.

แหล่งข้อมูลอื่น

[แก้]
วิกิมีเดียคอมมอนส์มีสื่อที่เกี่ยวข้องกับ กังหันอากาศแบบแรม
เข้าถึงจาก "https://th.wikipedia.org/w/index.php?title=กังหันอากาศแบบแรม&oldid=12369919"