Co to jest ciśnienie w kabinie?

Zwiększanie ciśnienia w kabinie to proces sprężania i regulacji powietrza we wnętrzu statku, który bardzo szybko wznosi się lub opada. W większości przypadków zwiększanie ciśnienia w kabinie jest omawiane w kontekście komercyjnych podróży lotniczych. Wszystkie kabiny samolotów są ciśnieniowe, co pozwala pasażerom oddychać na ziemi tak samo łatwo, jak na maksymalnej wysokości przelotowej. Wahadłowce kosmiczne i łodzie podwodne również muszą być pod ciśnieniem.

Organizm ludzki wymaga stałego poziomu tlenu, aby przetrwać i zoptymalizować funkcje narządów i mózgu. Poziom tlenu na ziemi jest najwyższy tuż przy poziomie morza i powoli spada wraz z wysokością. Ludzie zwykle zaczynają zauważać zmiany poziomu tlenu na ziemi dopiero podczas wspinaczki na strome wzgórza lub szczyty. Bez ciśnienia w kabinie ludzie nie byliby w stanie oddychać samolotami powyżej pewnego punktu.

Większość samolotów lata na wysokości około 35,000 10,668 stóp (około XNUMX XNUMX metrów) nad poziomem morza. Poziomy tlenu na tej wysokości są zbyt niskie, aby podtrzymać życie. W małych samolotach, zwłaszcza myśliwcach używanych do celów wojskowych, piloci noszą maski tlenowe i hełmy ciśnieniowe, aby przeciwdziałać wysokości. Zwykle nie jest to praktyczne rozwiązanie dla komercyjnych samolotów pasażerskich.

Zwiększanie ciśnienia w kabinie to sposób regulacji ciśnienia i jakości powietrza w głównej kabinie samolotu. Kadłub samolotu ciśnieniowego jest skonstruowany tak, aby wytrzymać i wytrzymać zmiany ciśnienia powietrza na zewnątrz. Im cieńszy tlen w powietrzu, tym cieńsze i mniej skompresowane powietrze. Większość samolotów zbudowana jest z elastycznych stalowych ram, wzmocnionych i specjalnie uszczelnionych skorup oraz grubych okien.

Powietrze pod ciśnieniem to nie tylko zagrożenie dla integralności samolotu. Duże wysokości często powodują zwężenie naczyń krwionośnych i mogą wywołać różne choroby wysokościowe. Niedotlenienie, w którym wszystkie tkanki i komórki ciała zaczynają się kurczyć z powodu braku tlenu, jest najczęstszym skutkiem ubocznym wysokości. Barotrauma to podobna choroba wysokościowa, przez którą narządy ciała kurczą się pod wpływem ciśnienia zewnętrznego. To barotrauma powoduje pękanie uszu, a w ekstremalnych okolicznościach powoduje pękanie bębenków.

Choroba dekompresyjna może być również konsekwencją lotu bez ciśnienia. Gdy ciśnienie wraca do normy, rozpuszczone gazy dostają się do krwiobiegu, co często powoduje skrajne nudności. Kabina ciśnieniowa znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wystąpienia tych lub innych dolegliwości związanych z wysokością.

W większości samolotów zwiększanie ciśnienia w kabinie zaczyna się, gdy tylko koła oderwą się od ziemi. Silniki zaczynają zasysać powietrze z zewnątrz i przepuszczać je przez szereg komór. To zarówno ogrzewa powietrze, jak i zwiększa w nim ciśnienie. Zanim powietrze będzie mogło zostać wtłoczone do kabiny, musi zostać schłodzone, co ma miejsce w tak zwanej chłodnicy obiegowej. Powietrze z tej chłodnicy stale napływa do kabiny przez zawór przelewowy.

Zawór przelewowy jest zasadniczo małym otworem w kadłubie samolotu, przez który stale wtłacza się i wypuszcza sprężone powietrze. Całkowite uszczelnienie powietrza w kabinie nie zadziałałoby, ponieważ ludzie wydychają dwutlenek węgla. Przy takiej liczbie ludzi, jak większość samolotów pasażerskich, w zamkniętej kabinie szybko zabrakłoby powietrza.

Aby zapewnić sukces w kabinie, ciśnienie w kabinie zależy od wielu różnych czynników. Chociaż problemy z ciśnieniem są rzadkie, są poważne. Większość rządów wymaga, aby krajowe linie lotnicze zapewniały pasażerom maski tlenowe na wypadek utraty ciśnienia w kabinie.

Proces zwiększania ciśnienia jest inny w przypadku innych jednostek pływających, takich jak okręty podwodne i statki kosmiczne. Te zbiorniki ciśnieniowe muszą być zaprojektowane pod kątem konkretnych problemów zarówno w scenariuszach głębinowych, jak i beztlenowych. Kombinezony kosmiczne i hełmy do nurkowania są często używane w połączeniu z ciśnieniem w kabinie, aby zapewnić zdrowie i bezpieczeństwo wszystkim pasażerom tych statków.