Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Andet

Hvordan sættes flykabiner under tryk?

Kabinetryk på et fly er noget, passagerer ikke rigtig tænker på, før deres ører begynder at springe, eller der opstår en nødsituation. Thinkstock/Getty Images

Tilbage i 1930'erne, luftfartsfabrikant Boeing kom med et nyt passagerfly, Model 307 Stratoliner, som bød på en spilskiftende innovation. Den var udstyret med en kabine under tryk, hvilket gjorde det muligt for flyet at flyve hurtigere og mere sikkert i højder over vejret, uden at få passagerer og besætning til at have svært ved at få nok ilt fra at trække vejret i den tyndere luft klokken 20, 000 fod (6, 096 meter).

Siden da, kabinetryk er blevet en af ​​de teknologier, som de fleste af os, der flyver, sandsynligvis tager for givet.

Kabinetryk fungerer så godt, at passagerer knap nok lægger mærke til det, dels fordi det gradvist justerer lufttrykket inde i flyet, når det klatrer i højden, og justerer det derefter igen på vejen ned, forklarer Chuck Horning. Han har været lektor i afdelingen for vedligeholdelse af luftfart ved Embry-Riddle Aeronautical University i Daytona Beach, Florida, siden 2005 og før det, en mekaniker og vedligeholdelsesinstruktør hos Delta Airlines i 18 år.

"Det er ikke et frygteligt komplekst system, siger Horning, der forklarer, at grundteknologien stort set har været den samme i årtier, selvom fremkomsten af ​​elektronisk, edb -kontroller har gjort det mere præcist. I det væsentlige, flyet bruger noget af den overskydende luft, der trækkes ind af kompressorerne i dets jetmotorer. "Motorerne har ikke brug for al den luft til forbrænding, så noget af det tappes af og bruges både til aircondition og tryk. "

Overskydende luft fra kompressorerne afkøles, og derefter pumpet ind i kabinen. Det reguleres af en enhed, der kaldes luftkabinen trykregulator, som Horning beskriver som "hjernerne i tryksystemet."

"Denne controller regulerer automatisk trykket, "Horning forklarer." Det ved af oplysninger, at flybesætningen indtaster, hvad cruisinghøjden er. Det planlægger tryksættelsen, så når flyet klatrer og det ydre tryk falder, det går på arbejde. "

At presse et fly for meget kan sætte sit flykammer under for meget stress fra differenstryk, når flyet klatrer, Siger Horning. For at undgå det, passagerfly forsøger ikke at kopiere lufttrykket ved havets overflade. I stedet, i en cruisinghøjde på 36, 000 fod (10, 973 meter), de fleste kommercielle jetfly simulerer lufttrykket i en højde af 8, 000 fod (2, 438 meter), omtrent det samme som Aspen, Colorado.

Boeing 787 Dreamliner, som har superstærk kulfiber i sin flyramme, er i stand til at få det ned til ækvivalent med lufttryk ved 6, 000 fod (1, 829 meter). "Det er bedre, fordi som kabinehøjden stiger, du har mindre ilt i dit blod, "Horning forklarer." Det er derfor, når du stiger af et fly, du kan føle dig træt. "

Hvor meget luft der skal tilføjes for at trykke under tryk afhænger af kabinen, Siger Horning. Fordi flyets tryksystem fungerer i kombination med klimaanlægget, det cykler også løbende den luft gennem kabinen, recirkulerer noget af det og udlufter resten, når det trækker frisk luft ind i motorkompressoren.

De fleste fly vil helt udveksle luften inde i kabinen på tre til fem minutter, ifølge Horning.

Gradvis tryk er nøglen

Flyselskaber skal være omhyggelige med at presse gradvist, når de stiger og trykker lige så gradvist, når de stiger ned mod destinationslufthavnen, fordi mennesker er temmelig følsomme over for ændringer i lufttryk - noget enhver, der nogensinde har lidt af flyøret, allerede ved. Det er en af ​​grundene til, at lufttryksystemet har automatiserede kontroller. Som Horning forklarer, hvis controlleren skulle fungere forkert, flyets pilot kunne manuelt trykke trykket ned i flyet under nedstigningen, men det kan være en ubehagelig oplevelse for passagerer og besætning, da det er svært at gøre det lige så behændigt i hånden.

Lufttryksystemet indeholder også sikkerhedsmekanismer designet til at afværge uheld. Overtryksventilen åbner, hvis det indvendige tryk bliver for højt, fordi der pumpes for meget luft i kabinen. Det vil aflaste det pres. Der er også undertryksventilen, som beskytter flyet mod virkningerne af et skift, hvor det ydre tryk ville blive større end inde i kabinen. (Dette kan forekomme under en pludselig nedstigning, som Aerosavvy detaljer.)

"Fly er ikke designet til at være ubåde, "Horning siger." De er designet til at have et højere indvendigt tryk end ydersiden. Derfor er den negative trykaflastningsventil meget mere følsom. "Som følge heraf, når du er på et fly, der er faldende, en gang imellem hører du faktisk et højt sus af luft. Det er undertryksventilen, der sparker ind.

I sjældne tilfælde, at trykfald ikke lykkes under en flyvning, der er andre sikkerhedsforanstaltninger, Horning noter. Der er en sensor, der registrerer, når trykket falder til ækvivalent med 12, 000 fod (3, 658 meter) i højde. Denne kontakt slipper automatisk iltmasker ind i kabinen, så passagererne kan fortsætte med at trække vejret uden besvær. I nogle fly, iltet kommer fra cylindre, mens andre får det fra generatorer, der frigiver ilt gennem en kemisk reaktion.

Nu er det interessant

Pludselig deprimering er afbildet i det klimatiske øjeblik i den klassiske James Bond -film "Goldfinger, "hvor den tryksatte kabine punkteres, og den samme skurk bliver suget ud af et vindue til hans død." Hvis der sker en hurtig trykaflastning af kabinen, du har den enorme mængde luft, der vil forsøge at skynde sig ud af det hul, der slipper luft ud. Det vil skabe en temmelig god forstyrrelse inde i kabinen. Du bliver desorienteret. Scenen i filmen har muligvis overdrevet det lidt, selvom, «siger Horning.