basınçlı kabin
Basınçlı bir kabinin altında , hava ve uzay yolculuğunda , yüksek uçan uçaklar veya uzay gemileri için yolcu kabini , kokpit veya kargo alanının basınca dayanıklı tasarımı, insanların ve hayvanların bu düşmanca koşullar altında kalmayı mümkün kıldığını anladı. Bu, basınçlı kabindeki hava basıncının çevredekinden daha yüksek tutulmasıyla sağlanır .
Kabin yüksekliği
Kabinde hava basıncı belirli bir yükseklik ile ilgili olarak ifade edilebilir. Kabin içindeki hava basıncı ve dolayısıyla kabin yüksekliği (İng. Kabin yüksekliği ) veya daha doğrusu kabin yüksekliği konuşulacaktır. Kabin yüksekliği uçuş düzenlenir ve -200 aralığında olmalıdır ft 8000 fit (2438 m) (-60 m). Bu nedenle kabindeki basınç, bu seviyedeki bir hava basıncına karşılık gelmelidir.
Kabin içindeki hava basıncı arttırılırsa kabin yüksekliği düşer ki buna kabin alçalması da denilmektedir . Tersine, kabin içindeki basınç azaldığında kabin yüksekliği ( kabin yükselişi ) artar. Kabin yükseklik (bakınız, basınç yüksekliği ortam basıncı ile ilgilidir uçuş yüksekliği, benzer bir şekilde görülecek olan yoğunluk yükseklik ). Basınçlı kabini olmayan bir uçakta, uçuş yüksekliği ve kabin yüksekliği aynıdır. Hava akımı nedeniyle kabinde hafif basınç sapmalarının hakim olabileceği bu analizde ihmal edilmiştir.
Basınç oranları
Bir uçuş sırasında basınç koşulları önemli ölçüde değişir. 18.000 ft (yaklaşık 5450 m) yükseklikte , dışarıdaki havanın hava basıncı yarıya inmiştir, 34.000 ft'de (yaklaşık 10.300 m) sadece dörtte birdir.
Tırmanan bir uçağın kabini , iç basınç aynı kalırken azalan dış basınç nedeniyle genişler . İnişte kabinin genişlemesi tekrar azalır. (Resim 1)
İç basınç ve dış basınç (fark basıncı, delta P, .DELTA.P;. Maksimum basınç farkı veya engl basınç farkı ve diferansiyel basınç ) arasındaki izin verilen fark , kabinin yapısı (ağırlığı) ve aynı zamanda kabinin davranışı ile sınırlıdır. ani dekompresyon durumunda araba . Tasarımla ilgili bu sınırlama nedeniyle, uçak yüksek irtifalarda uçarken, iç kabin basıncının deniz seviyesindeki basınca göre düşürülmesi gerekir (Şekil 2 ve 3). Kalkıştan sonra sabit 0 m kabin yüksekliği (= deniz seviyesi) kabin basıncı ile, kabin içindeki basınç dış basınçtan daha büyük olacaktır, bu nedenle uçak kabuğunun arızalanmaması için daha kararlı boyutlandırılması gerekecektir. Malzeme yorgunluğundan dolayı .
0,6 bar'lık bir basınç farkıyla, basınç kabininin iç duvarındaki iç basınç, metrekare başına yaklaşık altı tondur.
Uçuş aşamasına bağlı olarak, basınçlı kabin içindeki basınç kademeli olarak değiştirilir veya sabit tutulur.
- Tırmanış (ingilizce Climb ) kabin irtifasının artması durumunda (kabin içindeki basıncın düşmesi). Çıkış valfi (aşağıya bakın ) daha açık bir konuma hareket eder (örneğin yerde veya seyir halindeyken stabil duruma kıyasla).
- İnişte (İng. Descent ) kabin irtifa düşüşüne (kabin içindeki hava basıncı) sahiptir. Egzoz valfi biraz daha kapanır.
- Sırasında seyir , kabin yüksekliği olmalıdır yüksek değere ( “kabin servis tavan”, deniz seviyesine kıyasla kabinde alt hava basıncı) de sabit tuttu. Sabit kabin yüksekliği ile stabilize koşullar altında , egzoz valfinden akan hava miktarı, klima (paket) tarafından verilen hava miktarından kaçak nedeniyle kaybedilen hava miktarına eşittir . Çıkış valfi kısmen açık.
- İken başlayan ve iniş (Engl. Kalkış ve iniş atın ,) kabin yüksekliği kabin basıncı minimal arttığı anlamına gelir mahkeme seviyesinin altında hafifçe alçaltılmış. Bu durumda, dönüş açısının büyük olması durumunda (geçici olarak büyük hücum açısı), hava akışı kısmen arka bölgedeki çıkış valfine ve dışarı akan havaya yönlendirilebilir. Bu, kabin içinde ani bir basınç artışına neden olur. Bu etki, kalkış ve iniş sırasında kabin basıncını ( yer basınçlandırması ) yaklaşık 0,1 PSI ( havalimanı yüksekliğinin 200 ft altındaki kabin yüksekliğine karşılık gelir ) kısaca artırarak önlenebilir (Şekil 2). , Hava sızdırmayan (İng. Bleed-air ) kullanan hava araçlarının zemine basınç uygulanmasına gerek yoktur .
Bazı modellerde, standart başlatma "paketsiz", diğerlerinde ise yalnızca gerektiğinde ( paketler , uçaktaki klima sisteminin ana birimleridir : paketsiz = paketler kapalıyken) - bu, etkin motor itişini artırır , çünkü motor gücü, paketin çalışması için gerekli olan motorun kompresör aşamasından ayrılan sızdırma havası tarafından azalmaz . Bu ek motor gücü ( paketleri kapatarak ) özellikle yüksek kalkış ağırlıklarında, yüksek dış sıcaklıklarda veya düşük hava basıncına sahip havaalanlarında (örn. dağlar) gereklidir.
Basınçlı kabin teknolojisi
Basınçlı bir kabin, önemli ölçüde daha yüksek yapısal çaba gerektirir. Bir yandan, bu artan bir ağırlık yüküne yol açar. Öte yandan, kabinde düşük veya aşırı basınçtan kaçınmak için kabin basıncının karmaşık bir şekilde düzenlenmesi gerekir.
Basınçlı kabini olan bir uçak hava geçirmez şekilde kapatılmamıştır ; sürekli olarak temiz hava sağlanır ve kullanılan havanın bir kısmı uçaktan dışarı atılır. Motorlar ve alt paketler ( uçaktaki klima ) gerekli havayı sağlar. İlave turbo kompresörler, 1960'lara kadar eski makinelerin motorlarını destekler. Yeni olan, elektrikli kompresörlü özel basınçlı hava neslidir ( Boeing 787 ). Otomatik olarak çalışan valfler (aşağıya bakın ) daha sonra geri basınç veya kaçış yoluyla basınçlı kabindeki basıncı düzenler - besleme havası hacmi regüle edilmez.
Uçağın sızdırmazlığındaki yapıcı zayıf noktalar ve yüksek iç basınç altında stabilite için:
- uçaklar (kargo kapıları dahil) kapı,
- uçak pencereleri ve
- arka basınç perdesi (ingiliz arka basınç perdesi ).
Kabin içinde, çoğunlukla motorlardan veya bir elektrikli kompresörden ( Boeing 787 ) gelen tahliye havası kullanılarak nispi bir aşırı basınç üretilir . Basınç kabininin konstrüksiyonunu gereksiz yere zorlamamak için sadece belirli bir maksimum basınç farkı (diferansiyel basınç) ayarlanır. Kabin içindeki hava basıncının, 8000 ft (2438 m) irtifada ( kabin yüksekliği ) normal şartlar altında geçerli olan değerin altına düşmemesi zorunludur .
Basınç valfleri
Aşağıdaki valfler aracılığıyla basınç kabininin basınç regülasyonu (İngiliz Valfleri )
- Normal çalışmada basınç tahliyesi ile basınç regülasyonu için pozitif basınç tahliye valfi (normalde çıkış valfi . denir; dt egzoz ) valfleri (genellikle iki veya daha fazla),
- negatif basınç tahliye vanası (dt. vakum acil durum vanası ): bu fonksiyon normalde kapı contaları tarafından gerçekleştirilir
- emniyet basıncı tahliye vanası (aynı zamanda aşırı basınç tahliye vanası olarak da adlandırılır ; dt. acil durum vanası veya emniyet vanası ): basınç kontrolü başarısız olursa bu limitler yapısal limite
Kabin basıncının kontrolü
Modern uçaklarda, kabin içindeki basınç (kabin basıncı ), basınç kontrolörü tarafından kontrol edilen ve ayrıca acil durum valfleri ile güvence altına alınan çıkış valfleri vasıtasıyla düzenlenir . Bunlar, uçaktaki en önemli (güvenlikle ilgili) parçalar gibi - fazlalık nedeniyle - birkaç kez bulunur.
Kabin basıncı için kontrol sisteminin otomasyon derecesine bağlı olarak, pilot otomatik kontrolden az ya da çok kurtulur. En son sistemlerde kabin basıncının kontrolü otomatik olarak uçuş yönetim bilgisayarı (FMC) tarafından devralınmaktadır. Kabin basıncı kontrolörü, FMC'den kalkış ve iniş hava alanlarının irtifası ve ayrıca planlanan uçuş irtifası hakkında bilgi alır. Uçuş sırasında pilot tarafından varış noktası havaalanı değişse (yeni iniş yüksekliği) bile FMC, bilgileri kontrolöre günceller.
Ancak, biraz büyük sistemler hala pilotun girdi gerektiren kabin basıncı paneline (dt. Kabin basıncı için panel denetleyici bir iniş sırasında seyir halinde sadece kısa segmenti olup olmadığını ayırt edemez, çünkü iniş için iniş başlıyor) veya iniş yaklaşımına iniş. Daha eski sistemlerde, kontrolör yatay konumla ilgili bilgileri henüz değerlendirmez.
Çıkış valfleri kabin havası akışı kontrol etmek ve böylece kabinde belirli bir aşırı basınç (nominal değer) korur. Kapılar kapatıldığında, basınç kontrolörü (bir bilgisayar) kabin içindeki basıncı hafifçe artırmak için bir sinyal alır - yani kabin yüksekliği birkaç fit alçalır. Bu, uçağı hafifçe “şişirir”. Bu artan iç basınç, uçağı daha kararlı hale getirir - tam olarak bunun için tasarlanmış ve üretilmiştir. Tüm başlangıç parametreleri (ağırlıklar, hızlar), hafif artan iç basınç tarafından oluşturulan uçak yapısının gücüne dayanır. Aynısı iniş için de geçerlidir - burada da güç için biraz arttırılmış bir iç basınç gereklidir.
Bir balon veya hava geçirmez şekilde kapatılmış bir teneke kutu, artan iç basınçta, negatif basınçtan daha kararlıdır. Uçak kapıları ayrıca, tüm hücre biraz genişlese bile, artan iç basınç durumunda sıkı kalacak şekilde tasarlanmıştır.
Çıkış valflerinin arızası
Eğer çıkış vanaları : başarısız, çeşitli senaryolar ortaya çıkabilir çıkış vanaları (devam) artık yakın artık açık (devam) ya da.
Çıkış vanaları kapalı
Çıkış valflerinin olası bir arızası, artık açılamamaları (daha fazla) ve her zaman kapalı (çok uzak) kalmalarıdır. Bunun alçalırken (veya seyir halindeyken) mi yoksa yerde mi olduğu konusunda yine burada bir ayrım yapılır.
- Varyant 1
ise çıkış vanaları başarısız sırasında iniş veya seyir ve (çok uzakta) kapalı kalması, klima sistemleri aynı anda çalışmaya devam etmek ve böylece daha fazla basınç uçakta kurmak, daha sonra acil vanalar a en kısa sürede açmak kabin basıncı ile dış basınç arasındaki yaklaşık 9 PSI (yaklaşık 0,6 bar ) fark basıncı aşıldı. Sonra tekrar 9 PSI'ye ulaşılana kadar tekrar kapanırlar. Bu işlem belirli zaman aralıklarında tekrar tekrar tekrarlanır. Ancak aşırı basınç tahliye valfi aracılığıyla kabin basıncının bu kaba acil kontrolü, kabindeki testere dişi şeklindeki basınç eğrisi nedeniyle net ve hoş olmayan bir şekilde hissedilebilir. Sıcaklık düzenlemesi ve kabinde hayati bir basıncı korumak (4 km uçuş irtifasının üzerinde) için vazgeçilmez olduklarından, basınç oluşumunu durdurmak için klima sistemlerinin kapatılması da söz konusu değildir - ancak sayıyı azaltabilirsiniz. aktif paketler. - Varyant 2
ise çıkış vanaları başarısız ve uçak yere (iniş sonra) geri iken (çok uzakta) kapalı kalır (kabinde basınç olduğundan kabin yüksekliği asla gereken, dış yüksekliğinden daha düşük olduğu) O zaman kapılar - özellikle olası bir tahliye durumunda - açılamadı. Örneğin 0,1 bar diferansiyel basınç, normal bir kapı yüzeyinde yaklaşık 2 ton kuvvete neden olur.
“Çıkış valfinin” manuel olarak açılması artık çalışmadığından, tek seçenek hava beslemesini kapatmak, yani hava basıncını oluşturan klima sistemini kapatmaktır (“Paketler kapalı”).
Özel durum: Çok hızlı iniş
Normalde uçak ve kabin yüksekliği aynı anda batar , uçak çoğunlukla 1000-2000 ft/dk'da, basınçlı kabin yaklaşık 350 ft/dk'da. Bu, her ikisinin de aynı anda “yerde” olması için yeterlidir. Ancak iniş çok hızlı yapılırsa (örneğin ATC talimatları veya topografik gereksinimler nedeniyle ), uçak kabin yüksekliğine inmeden çok önce ulaşacaktır - bu durumda dış basınç iç basınçtan daha yüksek olacaktır (bakınız Şekil 4 ve 5 ). Bu durumda, örneğin bir B737 için, basit, A4 boyutlu, yaylı bir kanattan oluşan ve daha sonra içeriye açılan ve negatif basıncı tahliye eden bir negatif basınç tahliye valfi vardır - diğer modellerde bu kapı contaları aracılığıyla yapılır. Bu prosedürler kulaklarda açıkça fark edilir.
Çıkış vanaları açık
Çıkış valflerinin bir başka olası arızası, artık kapatılamamalarıdır (çok açık kalırlar). Burada da bunun alçalma (veya seyir) sırasında mı yoksa yerde mi gerçekleştiği bir ayrım yapılır.
- Varyant 1
ise çıkış vanaları seyir sırasında başarısız değil yakın (yeteri kadar) yapmak, kontrollü bir iniş yolcular kalıcı edilecekleri en yükseklikte gerekmektedir emniyete 8.000 ft kabin yüksekliği . Acil iniş (Almanca: Notabstieg ) olarak da adlandırılan
ani bir hızlı iniş , yalnızca uçak gövdesinde (bir uçak penceresinden önemli ölçüde daha büyük) büyük bir hasar olması durumunda gereklidir. Oksijen maskeleri sadece teslim oksijeni yaklaşık 15 dakika boyunca bir de kabin yüksekliği boyunca 14.000 arasında ayakları . Uçağın dekompresyondan sonra iniş için başka bir limiti yoktur (iniş ağırlığı, flap hızları), ancak daha büyük hasar olduğu varsayılan hızlı dekompresyondan sonra daha dikkatli iniş yapar. - Varyant 2
ise çıkış valfleri önce yere başarısız kalkış ve artık yakın bir basınçlı kabin gerektirmez (8.000 ft altında) düşük yükseklikte bir uçuş maksimum - örneğin, bir aktarım uçuş a hangar veya bir havacılık tesisi Onarım operasyonu . Bazı uçaklarda, bu durum için azaltılmış limitler (ağırlık azaltmaları) vardır, çünkü uçağın dengesi, kalkış için kabindeki hafif artan basınç için tasarlanır. Her zaman paketleri kapalı olarak, yani kalkıştan önce basınçlı kabini çalıştırmadan havalanan uçaklarda bunun bir önemi yoktur.
nakliye uçağı
Sivil kargo uçakları , genellikle yolcu uçaklarının modifiye edilmiş versiyonları kullanıldığından, tamamen normal bir basınçlı kabin ile donatılmıştır. Yolcu uçağındaki kargo ambarı, basınçlı kabinin bir parçasıdır. Uçak gövdesinin dış kabuğu, pratik olarak basınçlı kabinin dış kabuğunu temsil eder.Yolcu kabini, kokpit ve kargo ambarı uyumlu bir basınçlı kabin oluşturur. Sadece kargo ambarları için (birçok uçakta) sıcaklık düzenleme olasılığı sınırlıdır, genellikle özellikle hassas kargolar için tasarlanan kargo ambarının sadece bir kısmı temperlenir. Bazı uçaklarda kokpit için daha iyi temiz hava sağlanır, ancak ne yazık ki bu aynı zamanda daha kurudur ve pilotlar için ilgili şikayetlere yol açabilir (solunum sorunları, konjonktivit ).
Askeri nakliyecilerin genellikle basınçlı bir kabini yoktur, çünkü diğer şeylerin yanı sıra, bir yükleme rampası aracılığıyla yükleri büyük yüksekliklerden düşürürler. Hafif bombardıman bile dekompresyona neden olabilir. Yükleme rampalarına sahip uçaklar ancak çok fazla yapıcı çabayla basınca dayanıklı hale getirilebilir. Bazen basınçlı kabin sadece kokpit için kullanılır. Ambardaki ekipler daha sonra büyük yüksekliklerde oksijen maskeleri takmak zorunda.
savaş uçakları
Savaş uçakları da ulaşabildikleri irtifa ve yüksek tırmanma ve iniş performansı nedeniyle genellikle basınçlı kabine sahiptir. Hızlı dekompresyonun sonuçlarını (örneğin, vurulduktan sonra kabin çatısı kaybolur veya hasar görürse) minimumda tutmak için, buradaki kabin basıncı, yolcu uçaklarından farklı olarak, 10.000 fit'in altındaki ortam basıncına benzer şekilde davranır. Bu yüksekliğin üzerinde, kabinde dış basınçtan daha yavaş azalan bir iç basınç oluşur. Bu prosedür maksimum 18.000 fit kabin yüksekliğine kadar sürdürülür , ardından basınç dengelenir. Oksijen eksikliğine karşı korumak için düzenli olarak oksijen maskeleri takılır. Yüksek irtifa uçuşlarında, hızlı dekompresyon veya acil çıkış durumunda dekompresyon hastalığının sonuçlarına karşı korunmaya ek olarak yükseklik koruyucu giysiler giyilir.
Tarih
İlk basınçlı kabin Auguste Piccard tarafından yapılmıştır . 27 Mayıs 1931'de bir gaz balonuna asılarak 15.781 m yüksekliğe ulaştı ve açık sepette 10.800 m'ye tırmanan Arthur Berson ve Reinhard Süring'in 30 yıllık boy rekorunu geçmeyi başardı. . 1903 gibi erken bir tarihte , Berlin Hava Gemisi Seyahatini Teşvik Derneği'nin 232. toplantısında Hermann von Schrötter , 10.000 m'nin üzerindeki irtifalarda balon uçuşları için artan oksijen gerilimine sahip , hava geçirmez şekilde kapatılmış bir sepetin kullanılmasını önerdi.
Junkers Ju 49 , 1931 yılında ilk kez havalandı özel yüksek irtifa uçak, iki kişilik bir basınçlı kabin vardı. Auguste Piccard, Alfred Renard tarafından 1930'larda basınçlı kabinli bir yolcu uçağının geliştirilmesinde yer aldı . Sonuç, 1938'de ilk uçuşunda düşen ve daha fazla geliştirilmeyen Renard R-35 oldu.
Basınçlı kabine sahip ilk seri üretim yolcu uçağı, yalnızca 10 kez inşa edilen ve 1940 ortalarından itibaren Transcontinental ve Western Air (T&WA) tarafından New York ve Los Angeles arasındaki uzun mesafeli hizmette kullanılan Boeing 307 Stratoliner idi. Pan Am, Şubat 1946'da dört motorlu Lockheed Constellation ailesi tarafından takip edildi ve daha sonra daha fazla sayıda üretildi . American Airlines , Temmuz 1948'den itibaren çift motorlu Convair CV-240'ı kısa mesafeli trafikte kullanmaya başladı . Gibi erken 1944 Mayıs olarak, Boeing B-29 iki bölümden oluşan basınçlı kabinli bombardıman geldi üzere Amerika Birleşik Devletleri Ordusu Hava Kuvvetleri (USAAF) sırasında Pasifik Savaşı .
Seyir irtifasında (35.000 ila 40.000 ft) 8000 ft kabin yüksekliğine sahip olan de Havilland Comet'teki bir dizi kaza ile bağlantılı olarak, mühendisler kapsamlı araştırmalardan sonra basınçlı kabinin daha önce bilinmeyen bir malzeme biçimi olduğunu belirlemek zorunda kaldılar. yorgunluk oluşabilir.
Bir çarpışma Vickers 951 Vanguard üzerine İngiliz Avrupa Hava Yolları Uçuş 706 , Ekim 1971 yılında yapıldı neden tarafından korozyona kıç basınç perdesinde. İki yatay kuyruk yüzeyi parçalandıktan sonra Vanguard artık kontrol edilemezdi.
Bir Boeing 747 jumbo jet , 1985'te Japan Air Lines 123 uçuşunda düştü, çünkü arka basınç bölmesi yedi yıl önce üreticinin talimatlarına göre tamir edilmemişti. Yanlış tamir edilen bölme duvarı 7.300 metre yükseklikte patladı ve kaçan kabin basıncı dümen ünitesini havaya uçurdu.
Aloha Airlines'ın Hawaii'deki 243 sefer sayılı uçuşunda meydana gelen kaza, tuzlu havanın etkisi altında, çok sayıda dekompresyon döngüsünün basınçlı kabin üzerinde ek stres oluşturduğunu ve bunun uçak bakımı için bakım aralıklarında dikkate alınması gerektiğini gösterdi.
Çoğu turboprop uçağın artık basınçlı bir kabini var. Basınçlı kabine sahip en küçük uçak, Cessna P210 veya Piper PA-46 Malibu'dur .
Geleneksel yöntem, basınçlı kabinde sızdırma havası ile basınç ( boş hava üretmek), Boeing 787'de kaldı. Bu uçakta, hava tahliyesi yoluyla motorların verimliliğini (güç, yakıt tüketimi) bozmamak için kanama havası tamamen atılmıştır. Bunun yerine kabin basıncı elektrikle çalışan bir kompresör tarafından üretilir.
Uçak üreticileri, yolcuların konforunu artırmak için kabin yüksekliğini yerden tanıdık gelen basınca yakın ayarlamaya çalışıyor . İle Boeing 787 (43,000 ft maksimum seyir yükseklikte) yakl.% 20 standart basınca ilgili bir farka karşılık 6000 ft (1829 m), karşılık bir maksimumdur. Kabin yüksekliği Airbus A380 , diğer taraftan, standart basınç yakl.% 17 oranında bir sapmayla (aynı maksimum seyir yüksekliği ile) 5000 ft seferinden (1525 m), uygun olanı en fazla yükseltilir.
Örneğin, bir dağ üzerinden uçuş nedeniyle yalnızca ara sıra büyük yüksekliklerde uçmak zorunda kalan, basınçlı kabini olmayan daha küçük uçaklar için uygun maliyetli bir alternatif, taşınabilir oksijen sistemleridir.
Örnek olarak B-747-400 kullanılarak kabin yüksekliğinin kontrolü
Boeing 747 pilot izler ve kontrol olarak kabin yükseklik santral (üzerinde kabin yükseklik kontrol paneli üzerine) üst paneli . Pozisyonu deşarj valfı da burada gösterilen göre deşarj valfı konum göstergesi . Bir sol ve bir sağ çıkış valfi vardır (OP = Açık, Cl = Kapalı).
İniş irtifa seçicisi ( LDG ALT ; sol alt; İniş İrtifa Seçici) eksi 1000 ila artı 14000 fit aralığında ayarlanabilir. İniş yüksekliğini ayarlamak için dışarı çekilmelidir ve daha sonra döndürülebilir. Bu seçici anahtar, (FMC - Uçuş Yönetim Bilgisayarından ) kabin yüksekliği kontrolörüne (kabin basıncını kontrol eden küçük bir bilgisayar ) iniş yüksekliğinin diğer tüm girişlerini geçersiz kılar . Seçici şalter çekildiğinde, kat yüksekliği bu şalter üzerinde manuel olarak ayarlanmalıdır. Ayarlanan değer EICAS'ta (pilotun önündeki ekran) görüntülenir ve ardından MAN (manuel için) ilavesiyle işaretlenir . Seçici anahtara tekrar basıldığında, iniş yüksekliğinin girişi tekrar FMC'ye gönderilir. Normal çalışmada, FMC iniş irtifasını kabin irtifa kontrolörüne iletir . Bu durumda, iniş yüksekliğinin EICAS üzerinde görüntülenmesi AUTO eki ile sağlanır . İniş irtifası, manuel olarak (seçici şalter çekilmiş) veya otomatik olarak FMC'den (seçici şalter basılı = normal çalışma) kabin yükseklik kontrol cihazına iletilir .
Çıkış vanaları aynı zamanda özel durumlarda pilot tarafından elle kumanda edilebilir. Ayrıca kabin yükseklik kontrol panelinde sağ ve sol vana için basınç anahtarı ( çıkış vanası manuel anahtarı ) bulunmaktadır. Buna basıldığında, ilgili valf manuel olarak kontrol edilir. Basılan düğme daha sonra AÇIK (manuel kontrol açık) etiketiyle yanar. Bu pozisyonda, otomatik kontrol olan deşarj valfı baypas ve kabin yükseklik sınırlayıcı (dt. Kabin yükseklik için sınırlayıcılar ) köprüler. Bu, üç yollu anahtarı etkinleştirir (kare butonlar arasında; alt orta). Bir yay, bu üç yollu anahtarı serbest bırakıldıktan sonra tekrar tekrar orta konuma çeker. Üst konumda ( AÇIK ) geçersiz kılınan çıkış valfleri giderek daha fazla açılır (ve kabin yüksekliği artar ); alt konumda ( KAPALI ) geçersiz kılınan çıkış valfleri giderek daha fazla kapanır (ve kabin yüksekliği düşer). İstenilen valf konumuna ulaştığınızda, bırakmanız yeterlidir ve anahtar orta konuma geri döner.
Çıkış valfi manuel anahtarı kapatılırsa, çıkış valfleri tekrar otomatik olarak kontrol edilir.
Sağ altta , çift kabin yükseklik kontrolörleri (A ve B) arasında geçiş yapabileceğiniz bir döner anahtar ( Kabin yüksekliği otomatik seçicisi ) bulunur. Sorunsuz çalışma durumunda, kontrolör seçimi otomatik sistem ile bırakılır. Bununla birlikte, arıza durumunda pilot, hataları aramak veya tespit edilen hataları köprülemek için kontrolör A veya B'ye geçebilir. Normal çalışmada, kabin yüksekliği otomatik seçici ayarlanır için NORM . Ardından, her yeni uçuş için otomatik olarak Kabin İrtifa Kontrolörü A veya B'yi birincil kontrolör olarak seçer. Birincil denetleyicide bir hata olması durumunda, diğer (ikincil) denetleyiciye otomatik olarak geçilir. Manuel modda bile, seçilen kontrolör birincil, diğeri ise ikincil kontrolördür.
tıbbi durum
Hava gereksinimi bir kişinin yaklaşık deniz seviyesinde boşta durumda min 8.5 lt / olduğunu. Artan irtifa ile hava basıncı düşer ve oksijenin kısmi basıncı artık bir kişiye yeterli oksijen sağlamak için yeterli değildir . Alveollerdeki kısmi oksijen basıncı çok düşüktür ve kana çok az oksijen geçer. Kanda mevcut olan düşük oksijen miktarı (oksijen eksikliği ) başlangıçta daha hızlı nefes alma ile ve daha sonra birkaç gün sonra (uçuşlar için uygun değildir) artan kırmızı kan hücresi üretimi ile telafi edilir .
Oksijen eksikliği
Çoğu insan, herhangi bir sağlık sorunu veya rahatsızlığı olmaksızın 8000 ft'ye (2400 m) kadar olan yüksekliklere tahammül eder. Bununla birlikte, bazı yolcular - özellikle kalp veya akciğer rahatsızlıkları olanlar - 5000 fit (1500 m) kadar kısa bir sürede semptomlar gösterebilir. 5000 fitte, vücut zaten deniz seviyesinden %25 daha az oksijene sahiptir. Yorgunluk ve baş ağrıları 8000 fitin üzerinde oluşabilir. Rakım arttıkça kafa karışıklığı, hafıza kaybı, kas krampları ve bilinç kaybı olabilir. 10.000 ft (3050 m) üzerindeki daha uzun uçuşlar, ek oksijen veya basınçlı kabin gerektirir. 13.000 ft (4000 m) üzerinde kalmak , aşırı güven, yorgunluk, oryantasyon bozukluğu ve hatta bilinç kaybı ile sonuçlanan irtifa hastalığına kullanılabilir . 20.000 ft (6100 m) üzerinde kalmak, orada uzun süre kalırsanız ölümcül olabilir. Ancak yaygın iddiaların aksine, tam bir basınç eksikliği asla kanın kaynamasına veya benzerlerine yol açmaz - dolaşım sistemindeki kan basıncı, kanın kaynamasını önlemek için yeterlidir. Ancak bu şartlar altında nefesinizi tutmak artık mümkün olmadığından, yeterli oksijen olmayan kan beyne ulaştığında yaklaşık 15-20 saniye sonra bilincinizi kaybedersiniz. Üstü Armstrong sınırı yeryüzünde 19,000 m hakkındadır, ancak yol açabilir kan, orada kabarma olup ebullism ve böylece çok kısa bir süre içinde ciddi sağlık problemlerine.
Faydalı Bilinç Zamanı
Yararlı bir bilinç süresi için ( tam bilinç süre bir terim olarak kullanılır, fakat) başlangıcı arasındaki zaman dekompresyon (uçakta basıncı, ortam basıncı düşer) ve hareket edememe başlangıcı. Bu, bir dekompresyon durumunda bir pilotun sahip olduğu maksimum tepki süresidir. Harekete geçememe, bilinç kaybı veya ölüm olmak zorunda değildir, ancak pilot pratik olarak acizdir. Modern yolcu uçaklarının normal irtifası olan 40.000 ft (12 km)'de, faydalı bilinç süresi 15-20 saniyedir. Bu süre zarfında pilotların oksijen maskelerini takmaları gerekmektedir.
Basınçlı kabinin arızalanması pilotun bilincini kaybetmesine ve uçağın düşmesine neden olabilir.
Kulaklar
Orta kulak ile ortam arasındaki basınç yeterince hızlı eşitlenemediğinden , hava basıncındaki hızlı değişimler insan kulağı tarafından kulak zarı üzerindeki basınç olarak algılanır . Bu tür dalgalanmaların refah ve sağlık üzerinde önemli bir etkisi vardır. Normalde bu nedenle tırmanışta 500 ft/dk'yı ve inişte 350 ft/dk'yı geçmemelisiniz. Bu şikayetleri hafifletmek için daha önce başlangıçta bir şeker verildi. Emerken, yumuşak damak ve boğaz kasları hareket eder, bu da basıncı eşitlemek için kullanılan östaki borusunun gerilmesini ve açılmasını destekler. Gerekirse, bu kuru yutma yoluyla da yapılabilir, ancak yalnızca azalan dış basınçla tırmanırken mantıklıdır. Valsalva yöntemi tekrar ne zaman harici basınç artar azalan yalnızca ama - de yardım almak için uygundur (Bu kulaklarınızda çatlaklar kadar burnunuzun burnunu ve basın havayı tutun).
gazlar
Hava basıncında bir düşüş olduğunda insanlar üzerinde oluşabilecek başka etkiler de vardır. Örneğin, bağırsaktaki gazlar artan kabin yüksekliği ile genişler (bkz. bölüm kabin yüksekliği ) ve kabin içindeki basınç düşerse meteorizme neden olabilir. Sinüslerdeki hava, iltihaplanma nedeniyle dışarı çıkamazsa rahatsızlığa da neden olabilir. Aynısı (teorik olarak) dişlerde sıkışan hava için de geçerlidir (örn. kök iltihabı, kanal tedavisi).
Hasta yolcular, 2500 m yükseklikte dağlarda kalmaya karşılık gelen basınç düşüşünü tolere edip edemediklerini uçuştan önce doktorlarıyla netleştirmelidir.
Kuru hava
12.000 m'ye varan seyir irtifalarında hava o kadar soğuktur ki - kesinlikle - çok az su buharı içerir. Klima sisteminde dış havanın ısınması nedeniyle bağıl nem o kadar düşer ki insanların hava yollarını kurutabilir. Bu nedenle modern seyahat uçaklarına isteğe bağlı olarak nemlendirme sistemleri (nemlendiriciler) monte edilebilir. Bu, suyun buharlaşması veya ısıtma enerjisi için enerjiye mal olur. İçme suyu da servis edilir.
Kabin havasındaki kirleticiler
Kabin havası, modern uçakların motorlarından çekilir. Belirli koşullar altında (bir arıza durumunda), yağ buharları ve bunlarla birlikte nörotoksin TCP gibi kirleticiler kabinde tespit edilebilir .
2010'da yüzlerce pilot ve uçuş görevlisi, mesleki engelliliğe varan ciddi ve bazen kronik hastalıklar (“ aerotoksik sendrom ”) bildirdi . Kokpit Birliği , Verdi ve UFO sonra olası bir tarafsız soruşturma çağrısında nedensel zincirinin a kirlenme klinik tabloya yoluyla kabin havasının. Alman Havayolları Federasyonu tarafından aynı yıl yayınlanan gizli bir belge , birçok havayolunun itibarlarından endişe duyduğunu söylüyor.
Boeing B787 ("Dreamliner"), motorlardan kabin havası almayı durduran ilk modern yolcu jetlerinden biridir.
Uzay yolculuğu
Basınçlı kabin, uzay yolcularının uzayın toplam boşluğunda hayatta kalabilmeleri için yapay bir “atmosfer” görevi görür. Bir vakumda basınç farkı maksimumda olduğundan, uzay aracı patlamayı önlemek için özellikle kararlı olmalıdır. Ayrıca uzay giysileri - iç baskı altında tutulur - ancak daha az.
oksijen atmosferi
Akciğerlerdeki oksijenin kısmi basıncını arttırmak için, basıncı fizyolojik olarak uyumlu bir düzeye çıkarmak yerine kabindeki oksijen konsantrasyonu alternatif olarak arttırılabilir. Basınçlı kabin olmadan çok aşırı olmayan irtifalarda (yaklaşık 3000 ila 5000 m) uçan ve küçük bir oksijen probu aracılığıyla soluduğu havaya biraz oksijen ekleyen bir uçakta pilotların yaptığı tam olarak budur. Ancak bu ancak kabindeki hava basıncında belirli bir düşüşe kadar mümkündür.
İnşaat açısından, kabin atmosferinin oksijenle oksijenle zenginleştirilmesi uçaklarda kullanılmadı, ancak Amerikan Mercury , Gemini ve Apollo uzay gemilerinde kullanıldı . Uçuş sırasında, kabin atmosferiniz dünya üzerindeki basıncın üçte birinde saf oksijenden oluşuyordu (deniz seviyesindeki dünya basıncının %34'ü = 344 hPa). Daha düşük iç basınç nedeniyle uzay gemileri daha hafif olabilir. Apollo 1 felaketinin acı verici bulgularından sonra %40 nitrojen eklendi (sadece başlangıç aşamasında) . Sovyet uzay gemilerinde deniz seviyesinde basınçlı bir nitrojen-oksijen atmosferi bulunduğundan, Apollo-Soyuz projesinin (1975) bir parçası olarak ikisi arasındaki eşleşme sırasında çözülmesi gereken bir takım ilgili problemler vardı . Soyuz komut kapsülünde, bu görev için dünya atmosferinin %100'ünün (1013 hPa) olağan basıncı %68'e (689 hPa) düşürüldü. Apollo uzay aracı, bağlantı modülü ve hava kilidi işlevi gören bir yerleştirme adaptörü taşıyordu.
Oksijen (kısmi) basıncını artırmak - ve bir şekilde nitrojeni de çıkarmak - yangın riskini artırır. Bu kadar değildi uzay mekiği bu NASA anahtarlı normal basınçta bir azot-oksijen atmosfere verilir.
demiryolu
Ayrıca ICE , IC gibi trenler ve hemen hemen tüm bölgesel trenler, bir tünele girerken veya bir dönüşle karşılaşıldığında, kulak zarı hava basıncı dalgalanmalarını suçlamaktan kaçınmak için artık basınçlı kabinler kullanıyor. Bu, daha yüksek sürüş hızlarından ve artan konfor taleplerinden kaynaklanmaktadır.
Edebiyat
- Lufthansa Uçuş Eğitimi: Gövde ve sistemler 2 . Ticari Havacılık Okulu, Bremen Mart 2001.
- E. Hunt, H. Reid, D. Space, F. Tilton: Ticari Uçak Çevre Kontrol Sistemi, Kabin Hava Kalitesinin Mühendislik Yönleri . Anaheim Kaliforniya Mayıs 1995
- Rainer W. Sırasında: 100 yıllık basınçlı kabinler. İçinde: FliegerRevue , No. 7/2021, s. 46–48
Ayrıca bakınız
Bireysel kanıt
- ↑ Mustafa Çavcar: Uluslararası Standart Atmosfer (ISA) . Anadolu Üniversitesi, Eskişehir, Türkiye, S. 6 ( uba.ar [PDF]).
- ↑ Flug Revue Ağustos 2007: Şiir ve Hakikat - Ticari Uçaklarda Yolcu Kapıları (pdf)
- ↑ Boeing, bildiğimiz jet gecikmesini sona erdirebilecek uçaklarında büyük bir değişiklik yapıyor. İçinde: Business Insider. 10 Eylül 2016, erişim tarihi 4 Haziran 2019 .
- ^ Airbus A380 Kabini ve İç Mekanı. Airbus, arşivlenmiş orijinal üzerinde 22 Nisan 2013 ; Erişim tarihi: 5 Şubat 2013 .
- ↑ space.about.com Vakumda İnsan Vücuduna Ne Olur? 8 Ocak 2012 itibariyle
- ↑ vcockpit.de VC, ver.di ve UFO, acil, kapsamlı ve bağımsız bir soruşturma talep ediyor . 19 Mayıs 2010
- ↑ Tim van Beveren : Zehirli kabin havası Alman havayollarının başını belaya sokar. Welt Online, 15 Ağustos 2010, erişildi 4 Eylül 2012 .
- ↑ B787 Sızdırmaz Sistem Mimarisi