飞机客舱是如何加压的?

由:Patrick j . Kiger|

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飞机上的客舱压力是乘客们在耳鸣或紧急情况发生之前不会真正考虑的问题。思想库/盖蒂图片社

早在20世纪30年代,航空制造企业波音公司发明了一种新型客机型号307实景它的特色是一项改变游戏规则的创新。它配备了一个增压舱,这使得飞机在不受天气影响的高度上更快速、更安全地飞行,而不会给乘客和机组人员造成困难足够的氧气在2万英尺(6096米)的高空呼吸稀薄的空气。

从那时起,机舱增压就成为了大多数飞行人员习以为常的技术之一。

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机舱增压的效果非常好,以至于乘客几乎没有注意到它,部分原因是它在飞机爬升时逐渐调整机舱内的气压,然后在下降时再次调整,解释说卡盘装角.他一直是航空维修科学系的副教授德航空大学自2005年起,他在达美航空公司担任了18年的机械师和维修教练。

“这并不是一个非常复杂的系统,”霍宁说。他解释说,尽管电子、计算机控制的出现使它更加精确,但基本的技术几十年来几乎没有什么变化。从本质上讲,飞机使用了一些由喷气发动机中的压缩机吸入的多余空气。“发动机不需要所有的空气来燃烧,所以一些空气会被切断,用于空调和增压。”

压缩机排出的多余空气被冷却,然后泵入机舱。它是由一个叫做空气舱压力控制器的装置调节的,霍宁将其描述为“增压系统的大脑”。

“控制器会自动调节压力,”霍宁解释说。“它从信息中得知,机组人员进入巡航高度是多少。它安排增压,这样当飞机上升时,外部压力下降,它就能工作。”

霍宁说,当飞机爬升时,给飞机施加过大的压力可能会使机身承受过大的压力差。为了避免这种情况,飞机不会试图复制海平面上的气压。相反,在36,000英尺(10,973米)的巡航高度,大多数商用飞机模拟的是8,000英尺(2,438米)高度的气压,大致相当于美国科罗拉多州的阿斯彭。

波音787梦幻客机它的机身采用了超强碳纤维,能够将其降至6000英尺(1829米)高空的气压。霍宁解释说:“这样更好,因为随着机舱高度的上升,你血液中的氧气就会减少。”“这就是为什么当你下飞机时,你可能会感到累。”

霍宁说,需要加多少空气来加压取决于机舱的体积。由于飞机的增压系统与空调系统联合工作,它也在不断循环空气通过机舱,再循环一部分,并在从发动机压缩机吸进新鲜空气时将其余的空气排出。

据霍宁说,大多数飞机会在三到五分钟内完全交换客舱内的空气。

逐步加压是关键

飞机必须小心地在上升时逐渐加压,在降落到目的地机场时也要逐渐减压,因为人类对气压的变化非常敏感——任何人都曾遭受过这种痛苦飞机耳朵已经知道。这就是为什么空气增压系统有自动控制的原因之一。霍宁解释说,如果控制器出现故障,飞机飞行员可以在下降过程中手动给飞机减压,但这对乘客和机组人员来说可能是一种不舒服的体验,因为用手很难熟练地做到这一点。

空气增压系统还包含安全机制,旨在防止事故发生。如果机舱内的压力过高,正压释放阀就会弹出,因为机舱内被泵入的空气太多了。它会减轻压力。还有一个负压阀,可以保护飞机不受外部压力比机舱内压力大的变化的影响。(这可能发生在突然下降,如Aerosavvy细节。)

“飞机不是被设计成潜艇的,”霍宁说。“它们被设计成内部压力高于外部压力。这就是为什么负压减压阀更加敏感。”因此,当你在下降的飞机上时,偶尔你会听到巨大的空气冲击声。这就是负压阀的作用。

霍宁指出,在飞行过程中出现减压失败的罕见情况下,还有其他安全措施。当压力下降到相当于海拔12000英尺(3658米)时,有一个传感器可以检测到。这个开关会自动将氧气面罩放入机舱,这样乘客就可以毫无困难地继续呼吸。在一些飞机中,氧气来自钢瓶,而另一些则来自通过化学反应释放氧气的发电机。

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