กังหันลมสำรองสำหรับอากาศยาน (Ram Air Turbine)

กังหันลมสำรองสำหรับอากาศยาน หรือ Ram Air Turbine (RAT) คือกังหันลมขนาดเล็กที่ติดตั้งบนเครื่องบิน โดยเชื่อมต่อกับปั๊มไฮดรอลิกหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ทำหน้าที่เป็นแหล่งพลังงานสำรองในกรณีฉุกเฉิน โดย RAT จะผลิตพลังงานจากกระแสลมที่ปะทะหน้ากังหัน (Ram Pressure) ขณะที่เครื่องบินกำลังเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง

หลักการทำงานและการใช้งาน

ในอากาศยานสมัยใหม่ RAT มักถูกใช้เป็นระบบสำรองขั้นสุดท้ายเมื่อแหล่งพลังงานหลัก (เช่น เครื่องยนต์หลัก) และแหล่งพลังงานเสริม (เช่น Auxiliary Power Unit หรือ APU) ล้มเหลวพร้อมกัน เมื่อเกิดเหตุการณ์ดังกล่าว RAT จะถูกกางออก (Deploy) ไม่ว่าจะด้วยระบบอัตโนมัติหรือการสั่งการด้วยมือ เพื่อผลิตพลังงานสำหรับระบบที่สำคัญต่อการบิน (Flight-critical systems) เช่น ระบบควบคุมการบิน และเครื่องวัดประกอบการบิน

ประสิทธิภาพในการผลิตพลังงานของ RAT จะขึ้นอยู่กับความเร็วของเครื่องบิน หากเครื่องบินมีความเร็วต่ำ พลังงานที่ผลิตได้จะลดลงตามไปด้วย ในช่วงเวลาสั้นๆ ระหว่างการสูญเสียพลังงานหลักและการกางออกของ RAT เครื่องบินจะใช้พลังงานจากแบตเตอรี่สำรองเพื่อประคองระบบ

ประเภทของพลังงานที่ผลิตได้

• พลังงานไฮดรอลิก: RAT บางรุ่นจะขับเคลื่อนปั๊มไฮดรอลิกโดยตรง เพื่อให้ระบบควบคุมการบินที่ใช้ไฮดรอลิกยังคงทำงานได้
• พลังงานไฟฟ้า: RAT บางรุ่นจะขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Air-driven generator) เพื่อจ่ายไฟให้แก่ระบบอิเล็กทรอนิกส์และเครื่องมือวัด
• ระบบผสม: ในบางกรณี พลังงานไฮดรอลิกที่ผลิตได้จาก RAT จะถูกนำไปขับเคลื่อนปั๊มไฟฟ้าอีกทอดหนึ่งเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า

การใช้งานในอากาศยานทางทหาร

เครื่องบินทางทหารมักติดตั้ง RAT เพื่อเพิ่มขีดความสามารถในการรอดชีวิตเมื่อเกิดการสูญเสียพลังงานอย่างกะทันหัน นอกจากนี้ยังมีการนำ RAT ไปใช้ในระบบเฉพาะทาง เช่น:

• ระบบอาวุธ: ใช้จ่ายไฟให้กับปืนใหญ่อากาศ เช่น M61A1 Vulcan
• อาวุธนิวเคลียร์แบบทิ้งอิสระ: ในระเบิดนิวเคลียร์บางรุ่น เช่น Yellow Sun และ Red Beard ของอังกฤษ มีการใช้ RAT เพื่อจ่ายไฟให้เครื่องวัดความสูงด้วยเรดาร์และวงจรจุดระเบิด ซึ่งมีความน่าเชื่อถือมากกว่าการใช้แบตเตอรี่

การติดตั้งแบบยึดกับปีก (Wing Mount)

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังสูง เช่น ระบบรบกวนสัญญาณ AN/ALQ-99 สามารถใช้ RAT ในการผลิตพลังงานได้เองในระหว่างการปฏิบัติงานปกติ ซึ่งช่วยให้สามารถติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้บนจุดยึดมาตรฐาน (Hardpoint) ได้โดยไม่ต้องพึ่งพาระบบจ่ายไฟจากตัวเครื่องบิน

การใช้งานในอากาศยานพลเรือน

เครื่องบินโดยสารเชิงพาณิชย์สมัยใหม่จำนวนมากติดตั้ง RAT เพื่อความปลอดภัยสูงสุด โดยเริ่มมีการใช้งานอย่างแพร่หลายตั้งแต่เครื่องบินรุ่น Vickers VC10 ในช่วงทศวรรษ 1960 ซึ่งเลือกใช้ RAT ขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเนื่องจากระบบควบคุมการบินเป็นแบบแยกส่วน (Packaged) และต้องใช้พลังงานไฟฟ้าในการขับเคลื่อน