Еще в 1930-х годах производитель авиации Boeing представил новый авиалайнер Model 307 Stratoliner , который отличался революционной инновацией. Он был оборудован герметичной кабиной, которая позволяла самолету летать более быстро и безопасно на высоте выше погодных, не вызывая у пассажиров и членов экипажа проблем с получением достаточного количества кислорода при вдыхании более разреженного воздуха на высоте 20 000 футов (6096 метров).
С тех пор герметизация салона стала одной из тех технологий, которые большинство из нас, летающих, вероятно, считают само собой разумеющимся.
Герметизация салона работает настолько хорошо, что пассажиры даже не замечают этого, отчасти потому, что она постепенно регулирует давление воздуха внутри самолета по мере того, как он набирает высоту, а затем снова регулирует его при спуске, объясняет Чак Хорнинг . Он был доцентом кафедры технического обслуживания авиации в Авиационном университете Эмбри-Риддла в Дейтона-Бич, Флорида, с 2005 года, а до этого в течение 18 лет работал механиком и инструктором по техническому обслуживанию в Delta Airlines.
«Это не очень сложная система», - говорит Хорнинг, объясняя, что базовая технология почти не менялась на протяжении десятилетий, хотя появление электронных, компьютеризированных средств управления сделало ее более точной. По сути, самолет использует часть избыточного воздуха, который втягивается компрессорами в его реактивных двигателях. «Двигателям не нужен весь этот воздух для сгорания, поэтому часть его отбирают и используют как для кондиционирования, так и для повышения давления».
Избыточный воздух из компрессоров охлаждается, а затем закачивается в кабину. Он регулируется устройством, называемым контроллером давления в воздушной кабине, которое Хорнинг описывает как «мозг системы наддува».
«Этот контроллер автоматически регулирует давление», - объясняет Хорнинг. «Он знает из информации, что летный экипаж входит на крейсерской высоте. Он планирует нагнетание давления так, чтобы, когда самолет набирает высоту и внешнее давление падает, он приступает к работе».
По словам Хорнинга, слишком большое давление на самолет может привести к чрезмерной нагрузке на его фюзеляж из-за перепада давления во время набора высоты. Чтобы этого избежать, авиалайнеры не пытаются дублировать давление воздуха на уровне моря. Вместо этого на крейсерской высоте 36 000 футов (10 973 метра) большинство коммерческих самолетов имитируют давление воздуха на высоте 8 000 футов (2438 метров), примерно так же, как в Аспене, штат Колорадо.
Boeing 787 Dreamliner , который имеет супер-сильное углеродное волокно в его планере, может получить , что вплоть до эквивалента давления воздуха на высоту 6000 футов (1829 метров). «Так лучше, потому что по мере увеличения высоты кабины в крови становится меньше кислорода», - объясняет Хорнинг. «Вот почему, когда вы выходите из самолета, вы можете чувствовать усталость».
По словам Хорнинга, количество воздуха, которое необходимо добавить для повышения давления, зависит от объема кабины. Поскольку система наддува самолета работает в сочетании с системой кондиционирования воздуха, она также непрерывно циркулирует по кабине, рециркулируя часть его и удаляя остальной воздух по мере того, как он втягивает свежий воздух из компрессора двигателя.
По словам Хорнинга, большинство самолетов полностью обмениваются воздухом внутри салона за 3-5 минут.
Постепенное повышение давления - ключ к успеху
Авиалайнерам следует соблюдать осторожность, постепенно повышать давление при подъеме и разгерметизировать так же постепенно, когда они спускаются к аэропорту назначения, потому что люди довольно чувствительны к изменениям давления воздуха - это уже знает любой, кто когда-либо страдал от уха самолета . Это одна из причин, по которой система наддува воздуха имеет автоматизированное управление. Как объясняет Хорнинг, в случае неисправности контроллера пилот самолета может вручную сбросить давление в самолете во время снижения, но это может быть неудобно для пассажиров и экипажа, поскольку это сложно сделать так ловко вручную.
Система наддува воздуха также содержит механизмы безопасности, предназначенные для предотвращения несчастных случаев. Клапан сброса положительного давления откроется, если внутреннее давление станет слишком высоким из-за того, что в кабину перекачивается слишком много воздуха. Это снимет это давление. Также есть клапан отрицательного давления, который защищает самолет от воздействия сдвига, при котором внешнее давление станет больше, чем внутри кабины. (Это могло произойти во время внезапного снижения, как сообщает Aerosavvy .)
«Самолеты не предназначены для использования в качестве подводных лодок», - говорит Хорнинг. «Они сконструированы так, чтобы иметь более высокое внутреннее давление, чем внешнее. Вот почему этот предохранительный клапан отрицательного давления намного более чувствителен». В результате, когда вы летите на спускающемся самолете, время от времени вы действительно слышите громкий порыв воздуха. Это срабатывает клапан отрицательного давления.
Хорнинг отмечает, что в тех редких случаях, когда во время полета происходит сбой разгерметизации, существуют другие меры безопасности. Есть датчик, который определяет, когда давление снижается до уровня, эквивалентного 3 658 метрам над уровнем моря. Этот переключатель автоматически сбрасывает кислородные маски в салон, чтобы пассажиры могли продолжать дышать без затруднений. В некоторых самолетах кислород поступает из баллонов, в то время как другие получают его от генераторов, которые выделяют кислород в результате химической реакции.
Вот это интересно
Внезапная разгерметизация изображена в кульминационный момент классического фильма о Джеймсе Бонде «Голдфингер», в котором герметичная кабина пробита, а одноименный злодей высасывается из окна, что приводит к его кончине . «Если происходит быстрая разгерметизация кабины, у вас есть такой огромный объем воздуха, который попытается вырваться из любого отверстия, через которое выходит воздух. Это создаст довольно хороший сбой внутри кабины. "дезориентирован. Хотя сцена в фильме, возможно, немного перестаралась", - говорит Хорнинг.
