¿Existe una velocidad aerodinámica máxima para desplegar una turbina de aire ram?

¿Existe algún límite de velocidad aerodinámica para desplegar una turbina de aire ram? ¿Se puede determinar la velocidad del aire a partir de la velocidad de rotación de su hélice? ¿Se podrían usar esos datos para determinar la altitud?

¿Por qué debería haber un límite de velocidad vertical ? A la turbina solo le importa si está frente al viento relativo, no cómo está orientada.
Me niego a votar por cerrar porque espero que sea un error tipográfico, ya que esa pregunta sería interesante si se considera la velocidad horizontal...
¿Se refiere a la resistencia del viento fuerte para evitar que la mecánica lo deje caer?
Sí, esta podría ser una pregunta interesante si el OP aclara un poco sobre lo que está buscando. Supongo que cualquier respuesta (al menos a la primera parte) será específica del tipo.
Votar para cerrar: como mencionan Reirab y Maverick, ciertamente hay una buena pregunta potencial escondida aquí en alguna parte, pero en este momento no la veo. Siéntase libre de editar esta pregunta y luego solicitar una reapertura.
Parece una buena pregunta ahora. Espero que alguien venga con una respuesta o dos.

Respuestas (2)

¿Existe una velocidad aerodinámica máxima para desplegar una turbina de aire ram?

La turbina de aire ram (RAT) se puede extender y utilizar a cualquier velocidad por encima de una velocidad mínima, porque por debajo de esta velocidad mínima, es difícil generar energía.

La potencia generada puede disminuir por debajo de los 130 nudos, y la extensión se evita por debajo de los 100 nudos debido a la resistencia adicional producida por casi ninguna potencia obtenida.

El RAT puede extenderse automáticamente (pérdida de motores o presión) y manualmente, por ejemplo, lógica para extensión de RAT en A330 (nótese la inhibición por velocidad inferior a 100 kt y por sensor en tierra:

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Fuente: Airbus A330 FCOM - Hidráulica


¿Se puede determinar la velocidad del aire a partir de la velocidad de rotación de su hélice?

No, la RAT gira a velocidad constante para producir una frecuencia de CA o una presión hidráulica constantes, o ambas. La velocidad de rotación está estabilizada por un gobernador que ajusta el ángulo de ataque de las palas según la velocidad aerodinámica.

Si el gobernador no logra mantener la velocidad, existe una seguridad para evitar el exceso de velocidad y el daño o la liberación de la hoja.

RAT de aviones de emergencia , Michael J. Zolidis, Hamilton Sundstrand, 2006.

  • Una turbina de aire ram de Hamilton Sundstrand tiene un regulador de velocidad mecánico para variar el ángulo de las palas de la RAT según la velocidad del aire y mantener una velocidad de rotación constante.

  • A baja velocidad, el ángulo de las aspas se mantiene casi perpendicular al flujo de aire para extraer la mayor cantidad de energía posible. Cuando aumenta la velocidad del pistón, el ángulo se reduce progresivamente.

  • HS parece medir la potencia RAT a 130 KEAS (velocidad de aire equivalente en nudos), por ejemplo, el A380 RAT tiene un diámetro de 62” (1,57 m) y entrega 85 HP (63 kW) a 130 KEAS . Esto significa que a 130 KEAS o más, se entrega toda la potencia.

Extensiones de turbinas Ram Air (RAT) no comandadas - Airbus

  • La RAT se implementa automáticamente cuando fallan ambos motores, o manualmente desde un panel superior. Se impide su despliegue en tierra y por debajo de 100 KCAS

  • El valor de la velocidad lo proporciona la ADIRU.

  • El RAT puede extenderse en todas las condiciones de envolvente de vuelo.

Embraer 190 - Manual de operaciones del avión

  • No hay altitud o velocidad máxima para el despliegue de RAT
  • El despliegue ocurre siempre que los buses de CA no estén alimentados o manualmente.
  • La implementación de RAT tarda 8 segundos.
  • RAT tiene su capacidad total a 130 KEAS o más.
  • Por debajo de 130 KEAS, solo se alimenta el bus de CA. Los buses de CC se alimentan de las baterías, así como el bus de CA de reserva a través de un convertidor de CC/CA.

CAA de ETOPS

  • Para ETOPS, se requieren tres fuentes de energía eléctrica. Si la RAT es una de ellas, debe demostrarse como confiable (extensión y generación).

  • La extensión no debe depender de la potencia del motor :-)

El uso de RAT más popular puede ser para AC143 Gimli Glider , con una pérdida de motor dual.

Más:

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  1. Bombardier BD700-1A11 Global 5000 ( fuente )
  2. Prueba de vuelo del Airbus A320 ( fuente )
  3. Bombardier CRJ700 ( fuente )
  4. US Navy T-45A ( fuente )
  5. Airbus A330 ( fuente )
  6. Boeing B747-8 (imagen de Gregor Schläger, fuente )
  7. Boeing B777, interruptor de extensión RAT ( fuente )
Es interesante que el Airbus RAT no pueda desplegarse a <100KCAS. Pensaría que una falla completa del motor a esa velocidad solo ocurriría al aterrizar, y desearía desesperadamente cualquier potencia que pudiera obtener en ese momento.
@FreeMan, por debajo de 100 KCAS, el RAT no proporcionará mucha potencia de todos modos y por otros 100 KCAS está apenas por encima de la velocidad de pérdida de flaps completos, por lo que no puede volar a menos de 100 kt.
@JanHudec & mins, los argumentos tienen sentido, pero cuando se implementa la RAT, ya se encuentra en condiciones extraordinariamente inusuales, y creo que querrá cualquier ayuda que pueda obtener. Se acepta su razonamiento, pero no es lo que esperaría.
@FreeMan: Solo trato de adivinar: durante T/O, 100 kt significa que todavía está rodando por el suelo debajo de V1, y T/O abortar es probablemente la mejor opción. Durante el aterrizaje, por debajo de 100 kt, el aire acondicionado se detiene, por lo que agregar resistencia no ayudará. Solo una suposición. Además, antes de que se necesite RAT, tiene la batería que alimenta los dispositivos críticos.
@FreeMan, lo primero que debe hacer cuando sus motores fallan es empujar hacia abajo para acelerar a la mejor velocidad de planeo, que es algo así como 205 nudos en los flaps 1+F y al menos 220 nudos cuando está limpio. Las baterías tienen suficiente energía para mantener vivos el ELAC1 y el ECAM y el acumulador hidráulico tiene suficiente presión para mover los ascensores y llevarte allí.
Baterías y acumulador hidráulico: ¡ahora tiene mucho más sentido! ¡Gracias!
@FreeMan, de hecho. El RAT tarda un tiempo en desplegarse y girar, por lo que necesita baterías para cerrar la brecha de todos modos. El motivo de RAT es que las baterías no tendrían suficiente energía durante la media hora que puede estar deslizándose desde la altitud de crucero (Air Transat 236 se deslizó durante 29 minutos).
@JanHudec: También creo que muchos aviones nuevos pueden iniciar la APU en vuelo (si queda algo de combustible en los tanques, por supuesto). Y leí (pero hubo una controversia) que los motores se pueden dejar girando para producir algo de energía cuando se apagan.
@mins, APU tiene una altitud máxima que, en la mayoría de los casos, es más baja que la altitud de crucero típica y, de todos modos, muchos de los casos con todos los motores apagados se debieron a la falta de combustible. De hecho, los motores de molinos de viento pueden producir algo de energía hidráulica (el manual de capacitación del A320 lo menciona), pero para los motores a reacción requiere una velocidad demasiado alta para un planeo eficiente.
Tampoco hay una velocidad máxima de implementación de RAT en los aviones comerciales de la serie Embraer 170/190.
@ Porcupine911: Gracias, he incluido una referencia a E190 AOM.
@mins: Y algunos aviones tienen la APU (si funciona) de todos modos durante el vuelo.

La velocidad de giro de RAT en condiciones sin carga está estrechamente relacionada con TAS, por lo que al comparar esto con IAS, puede calcular la altitud o, al menos, la altitud de densidad.

No soy el votante negativo, pero la velocidad de rotación generalmente se mantiene constante mediante un gobernador de control de velocidad, cargado o no. También hay un mecanismo para evitar la sobrevelocidad y el daño o liberación de las palas en caso de falla del regulador. Si hay excepciones, lo que siempre es posible, proporcione alguna referencia.
¿Existe una velocidad aerodinámica máxima para desplegar una turbina de aire ram?
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