安全性、經濟性和舒適性是民航飛機的永恒追求，其中安全性是第壹位。 在所有發動機和輔助動力全部失效情況下，如果不能及時實現對飛行姿態的有效控制，將造成機毀人亡的重大安全事故。 為了防止此類事故發生，滿足FAA25和CCAR25的適航要求，現代民用運輸機上普遍安裝了沖壓空氣渦輪（Ram Air Turbine，RAT）應急能源系統。 在緊急情況下，RAT自動或手動彈出，攝取空氣氣流的動能轉化為液壓能或（和）電能用以操縱和降落飛機，是飛機安全的最後保障。國外經過多年發展，已形成完整的RAT系統研發和生產體系，產品已系列化並大量裝機應用。 我國正在開展大型客機專項研制工作，而國內在RAT研制方面處於空白，無貨架產品可供選用，因此C919和ARJ21選用美國聯合技術航空航天系統公司（UTAS）的RAT系統。RAT是我國航空工業急需突破的瓶頸之壹。 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心郭生榮團隊，針對國家科技重大項目大飛機專項的迫切需求，開展了“飛機應急動力沖壓空氣渦輪系統關鍵技術及應用研究”項目研究，進行了飛機應急動力系統的技術攻關，突破了應急動力沖壓空氣渦輪（Ram Air Turbine，RAT）系統的設計、研發和試驗等關鍵技術。國內首次研制了RAT系統產品，具有完整的自主知識產權、填補了國內空白、達到了國際先進水平。 中國航空工業集團公司金城南京機電液壓工程研究中心副總經理兼科技委主任郭生榮研究員，是中國航空工業集團公司首席技術專家、國防973項目首席專家。 自1991年，郭生榮從上海交通大學研究生畢業參加工作以來，他幾十年如壹日，全身心投身到我國的航空事業，從壹名普通的設計員，逐步成長為專家級人物，在國內航空機電行業享有較高的聲譽。 作為航空機電領域的專家，他始終重視技術發展，帶領團隊從型號研制、預先研究、技術基礎等各方面細心鉆研，取得了壹系列突破。他還主持了多項國家重點項目研究工作，對飛機第二動力系統跨代發展和高壓液壓能源技術的提升作出了突出貢獻。 在“飛機應急動力沖壓空氣渦輪系統關鍵技術及應用研究”項目中，郭生榮帶領團隊針對不同用戶對象需求的指標體系（包括功率、扭矩和安全性等），提出了RAT系統完整的解決方案，滿足了全包線範圍內RAT系統性能要求（包括飛機適配性、負載調節和安全控制等），具備了RAT系統整體研發能力。研制的RAT系統產品擁有自主知識產權，公開發明專利壹項。 不僅如此，郭生榮團隊提出了RAT系統全包線負荷與阻力調節策略，實現了其長時和高效工作；發明了變剛度彈力釋放裝置，提出了非線性阻尼調節方法，實現了RAT系統快釋放、小沖擊；提出了壹種內置式負載感應與調節方法，大幅減小了起動過程中柱塞泵的阻力矩；發明了壹種溫控循環閥，解決了冷備份狀態下液壓油粘性摩擦阻力大的問題，縮短了液壓能源投入使用時間。獲授權發明專利兩項。 針對葉片的脆斷、聲疲勞與根部疲勞等問題，研究人員分析了RAT渦輪破壞機理，提出了基於大延展率的材料選配、當量厚度和等彎扭慣性矩優化與匹配的RAT葉片可靠設計方法；在分析二維翼型氣動特性基礎上，以高輸出功率和低附加阻力為目標，提出了基於機械動力學和空氣動力學藕合優化的RAT葉片高效設計方法。構建了可靠、高效的RAT葉片設計平臺，公開發明專利壹項。 除此以外，郭生榮團隊還建立了RAT系統的風洞試驗系統，提出了基於可壓縮流體遠場開口系統的試驗數據修正分析方法和基於動量定理的等效壓比方法，實現了外場參數內場化處理；獨創性提出了基於模化思想的RAT系統試驗與數據分析方法，解決了高空性能試驗難題，實現了不同葉輪和不同高度下RAT系統的特性與性能評估。 談到該項目的創新和突破，郭生榮說，項目首先解決了RAT系統多部件、多學科交叉藕合設計及參數匹配優化難題，構建了基於總能量利用的氣動、液壓、電氣、機械壹體化RAT系統設計平臺。同時，項目團隊攻堅克難，提出了RAT系統的全包線負荷與阻力調節策略，發明了RAT系統快速響應裝置，提出了基於機械動力學和空氣動力學藕合優化的葉片可靠高效設計方法，獨創性提出了基於等馬赫數和低雷諾數融合修正的RAT系統模化試驗與數據分析方法。 業內專家認為，該項目研究成果大大提升了我國RAT系統的設計水平，提高了大型飛機應急動力系統的效率和可靠性。進行了RAT系統設計、高效可靠渦輪葉片設計、沖壓空氣渦輪系統快速起動策略研究、沖壓空氣渦輪系統試驗方法研究等工作，突破了多項關鍵技術。RAT系統產品是國內自行研制的、具有自主知識產權的應急動力系統，達到了國內領先、國際先進水平，具有重要的推廣應用價值。

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文章来源：http://tech.sina.com.cn/d/2017-09-19/doc-ifykyfwq8299890.shtml