航空工学

ラムエア・タービン:航空機の非常用風力原動機の仕組みと用途

ラムエア・タービン:航空機の非常用風力原動機の仕組みと用途
航空機の非常用動力源として使用されるラムエア・タービン(RAT)の仕組み、種類、用途、および歴史的な事例について解説します。

📌 主なポイント

  • ラムエア・タービン(RAT)は、飛行中の空気流(飛行風)を動力源とする風力原動機である。
  • 主エンジンと補助動力装置(APU)の両方が停止した際の非常用として、油圧や電力を確保するために展開される。
  • 大型旅客機用のRATは出力が5〜70キロワット程度であり、軍用機や一部の兵器(M734信管など)でも利用される。

ラムエア・タービンram-air turbine, RAT)とは、航空機に補助動力装置として装備される風力原動機である。

最も多い用途は非常用であり、一次動力源である主エンジンおよび補助動力装置(APU)の両方が機能しなくなった際に、操縦のための最低限必要な動力(操縦系統、関連する油圧系統)および電力(計器類等)を得るために使用される。小型のタービン(風車)を機外に展開し、油圧ポンプもしくは発電機を駆動するように装備されている。メーカーによってはエア・ドリブン・ジェネレータair driven generator, ADG)とも呼ばれる。

概要

現代の航空機においては、電力や油圧といった動力の発生源は主エンジンおよびAPUであるが、これらはいずれも燃料を必要とする。一方、RATは飛行中の機体外側の空気流(飛行風)を動力源としている。通常時は胴体または翼の中に格納されており、非常時にはフタが開いて展開される仕組みとなっている。

ボーイング757 のラムエア・タービン
ボーイング757 のラムエア・タービン

種類と出力

動力を失うことが想定内である軍用機では、RATが広く装備されている。また、1960年代のビッカース VC-10 以降、ほとんどの旅客機もRATを保有しているが、小型民間機での装着例は限られている。機体の規模によって大きさや出力は異なり、一般的には直径80センチメートル程度のものが多いが、エアバスA380ではプロペラ径1.63メートルに及ぶ大型のものが装着されている。大型旅客機用RATの出力は概ね5から70キロワット程度である。プロペラは2枚または4枚のものが一般的であるが、軍用では多葉式ブレードを持つダクテッドタイプも普及しており、旅客機用の採用例も増加している。

F-105 の多葉式 RAT
F-105 の多葉式 RAT

その他の用途

非常用電源以外にも、軍用機においてはM61A1型ガトリング砲のモーター駆動動力用や、電波妨害用システムAN/ALQ-99の電源用として、ガンポッド収納タイプのRATが装着される例があり、これらは飛行中常時回転している。また、航空機以外でも、迫撃砲弾のM734信管において、内蔵電子回路の電源としてシロッコファン型のラムエア・タービンが備えられている。

M734信管のシロッコファン型RAT
M734信管のシロッコファン型RAT

主な事例

民間旅客機における非常用システムの重要性を示す事例として、エア・トランザット236便滑空事故やエア・カナダ143便不時着事故などが挙げられ、いずれもエンジンの停止後にラムエア・タービンが展開され、機体の制御に必要な電力を供給したことで知られている。

よくある質問

ラムエア・タービンはどのような目的で使用されますか?
主に主エンジンや補助動力装置(APU)がすべて停止した非常時に、操縦系統の油圧や計器類のための最低限の電力を確保するために使用されます。
ラムエア・タービンは何を動力源としていますか?
飛行中の機体外側の空気流(飛行風)を動力源としています。
民間旅客機以外にも使用されていますか?
軍用機のガトリング砲や電波妨害用システムの電源、さらには迫撃砲弾のM734信管の電源などにも使用されています。

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補助動力装置油圧系統エア・トランザット236便滑空事故エア・カナダ143便不時着事故

参考文献

ウィキペディア日本語版「ラムエア・タービン」