Какое давление воздуха в самолете

Содержание статьи

Система регулирования давления в салоне самолёта

В нашей статье мы расскажем вам о системе регулирования давления в салоне самолёта.

Прежде всего, давайте проведём небольшой эксперимент. Откачаем из вакуумной камеры воздух и поставим туда весы. На одну чашу положим шарик наполненный воздухом, а на другую шарик без воздуха. Чаша с шариком, заполненным воздухом, опустится вниз. Из этого мы приходим к выводу, что воздух имеет массу.

Система регулирования давления в салоне самолёта Система кондиционирования с клапаном регулировки давления

На земной поверхности тело испытывает давление равное 760 мм рт.ст. При таком давлении живые организмы получают необходимый им объём кислорода.

Толщина атмосферы 482 километра, Но основная масса молекул воздуха находится на высоте не более 670 метров. При наборе высоты эта масса уменьшается. Во время дыхания в наши лёгкие поступает уже меньше кислорода.

На высоте в 5486 метров атмосферное давление составляет 377 мм рт.ст. Это почти на половину меньше, чем на земной поверхности. В воздухе уже не достаточно кислорода, чтобы питать мозг. На этой высоте взрослый человек может находиться в активном сознании 20 — 30 минут.

Пассажирские самолёты летают на высоте 9 тыс. метров — 13 тыс. метров. На этих высотах атмосферное давление составляет 207 мм рт. ст. Если вы попытаетесь вздохнуть на этой высоте, то вы продержитесь в сознании не более одной минуты.

Для того, чтобы пассажиры комфортно чувствовали себя на больших высотах самолёты оснащены системой регулирования давления в кабине.

Зачем возиться с регулированием давления? Почему бы не летать на низких высотах?

Самолёты, разумеется, могут летать на высоте ниже 3 тыс. метров, где атмосферное давление близко к земному — 517 мм рт.ст. Но что делать, если нужно облететь высокие горы или грозовой фронт? Кроме того, путевая скорость[1] самолёта на малых высотах ниже.

Как работает система регулирования давления?

Корпус самолёта (фюзеляж) представляет собой длинную трубку, которая способна выдерживать перепад давления воздуха в кабине и наружного давления атмосферы. Возьмём пластиковую бутылку из-под лимонада и закроем её крышкой. Когда самолёт наберёт высоту давление в бутылке останется прежним. Проделать этот же трюк с фюзеляжем мы не сможем. А если даже и могли, то пассажиры бы очень быстро израсходовали весь кислород. А ещё, только вообразите, какой отвратительный запах был бы в салоне во время долгого перелёта!

Для того, чтобы решить эту проблему система регулирования давления с периодичностью две-три минуты закачивает в салон свежий и чистый воздух. Регулирование давления и стравливание грязного воздуха происходит через специальный агрегат — выходной клапан. Он размером с портфель и находится снизу или сбоку в хвостовой части самолёта. Очень часто большие самолёты оснащены двумя такими клапанами. Если необходимо повысить давление в салоне, клапан закрывается. Для того, чтобы понизить давление в салоне клапан открывается.

Система регулирования давления обеспечивает в салоне давление равное 569 — 620 мм рт.ст. Почему в салон нельзя поддерживать давление в 760 мм рт.ст.? Самолёт может выдержать строго определённый предел перепада давления воздуха в салоне и за бортом. Превышение этого предела приведёт к разрушению самолёта.

Можно построить самолёт, в котором давление воздуха будет соответствовать земному атмосферному давлению. Для этого необходимо сделать его фюзеляж из материалов более высокой прочности. Но это приведёт к утяжелению веса машины

[1] Путевая скорость — скорость летательного аппарата относительно земной поверхности. На её величину влияет ветер, который увеличивает или уменьшает скорость движения летательного аппарата относительно земной поверхности.

Анлрей Бочкарев

Источник

Наддув кабины

Наддув кабины[1] — процесс, в котором воздух закачивается в кабину/салон самолёта или космического корабля, для создания безопасной и комфортной среды для людей на больших высотах.

В самолётах отбор воздуха обычно осуществляется от компрессора работающего газотурбинного двигателя, для космического корабля воздух привозится в сжатом или сжиженном виде.

Необходимость в наддуве[править | править код]

Воздухозаборник воздухо-воздушного радиатора (ВВР) в крыле Ту-154

Воздухо-воздушный радиатор и турбохолодильник (ТХ) системы кондиционирования техотсека бомбардировщика Ту-95

Безопасной (по давлению воздуха) считается высота менее 4 км. Любой подъём на высоту более 4 км требует применения различных систем жизнеобеспечения.

С подъёмом на высоту более 3 км у человека появляются признаки кислородного голодания (хочется спать). На высотах более 9 км из жидкости организма возможно выделение пузырьков газа (аэроэмболизм). На высотах более 19 км наблюдается закипание подкожной жидкости. Температура воздуха на высоте более 11 км может достигать −60 °C. Для полёта на летательном аппарате в таких неблагоприятных для жизни условиях и потребовалось создать бортовые системы жизнеобеспечения.

Авиация[править | править код]

Признаки кислородного голодания у человека зависят от множества факторов (см. Гипоксия). Значительное влияние имеет влажность воздуха: при высокой влажности ухудшение самочувствия возникает уже на высотах 1000-1500 метров.

В большинстве летательных аппаратов устанавливается сложная система кондиционирования воздуха (рус. СКВ, анг. ECS). Отбираемый от двигателей горячий воздух охлаждается, осушается, дозированно смешивается и поступает в кабину. Давление в кабине регулируется автоматическим клапаном, который сбрасывает излишний воздух в забортное пространство.

Необходимо отметить, что при полёте на самолёте до высоты около 2000 метров наддува кабины обычно нет (хотя бывают исключения), затем система начинает подавать воздух, поддерживая постоянное давление приблизительно на уровне 570 мм. рт. ст. до высот в районе 7000-8000 метров. С дальнейшим подъёмом система кондиционирования поддерживает переменное давление, постепенно уменьшающееся в возрастанием высоты. Так, на высоте 11 км давление в кабине будет приблизительно около 0,7 от нормального.

В самолётах, для контроля давления воздуха в кабине, применяется указатель высоты и перепада давления (УВПД), а для упрощения применяется термин высота в кабине — то есть давление воздуха, соответствующее некоторой высоте.

Конечно, было бы предпочтительнее поддерживать в салоне самолёта нормальное, на уровне земного, давление в течение всего полёта, но это не делается по целому ряду причин. Одной из существенных причин является техническая проблема обеспечения прочности фюзеляжа. Конструкция должна выдержать избыточное давление в разрежённом воздухе на большой высоте, а с повышением давления наддува неизбежно усложнение и утяжеление фюзеляжа.

На военных самолётах воздух первоначально подавался исключительно с целью обогрева — на остекление кабины и к ногам лётчика (как пример), а экипажи при полётах выше 4 км всегда использовали кислородные маски. Постепенно почти на всех типах летательных аппаратов военного назначения также внедрили систему кондиционирования, работающую так же, как и на пассажирских лайнерах, но при выполнении боевых вылетов предусмотрен специальный боевой режим наддува. В боевом режиме давление в кабине будет значительно уменьшено — это делается для предотвращения баротравм у экипажа при резкой разгерметизации на больших высотах в случае, например, попадания снарядов. Экипаж весь полёт использует кислородные маски или экипируется в высотные костюмы, а система наддува по большей части поддерживает температурный режим в кабине.

Повреждения гермокабины пулемётно-пушечным огнём истребителей при полёте на больших высотах вызывали взрывную декомпрессию и гибель экипажей бомбардировщиков Второй Мировой войны.

Космонавтика[править | править код]

В советских/российских пилотируемых КА атмосфера полностью соответствует земной.

В американских КА атмосфера первоначально была полностью кислородной, с пониженным давлением, что позволяло облегчить конструкцию. После кислородного пожара на КА «Аполлон-1» НАСА применила газовую смесь из 40% азота и 60% кислорода при старте корабля, с переходом на чистый кислород в космосе.

На МКС используется азотно-кислородная атмосфера с нормальным давлением.

См. также[править | править код]

Гермошлем
Кислородное оборудование
Система кондиционирования воздуха (авиация)
Гермокабина
Высотная болезнь

Примечания[править | править код]

Ссылки[править | править код]

Видео-демонстрация наддува кабины и изменения давления в самолёте Boeing 737-800 на YouTube

Источник

Какое давление у человека в самолете — как часто можно летать, а кому нельзя

Полет на самолете не так безопасен, как может показаться. Перепады давления, заложенность в ушах и тошнота — не единственные негативные последствия перелета.

Какое давление у человека в самолете

Воздушное судно переносит людей на высоте до 12 тыс. метров. В момент взлета происходит изменение содержания кислорода. Показатель снижается до 7%. На земле концентрация кислорода составляет 21%. При этом человек ощущает атмосферное давление порядка 760 мм. рт. ст.. На борту эта цифра снижается до 170 мм. рт. ст. Удерживать нормальные условия помогают кондиционеры.

В салоне стараются держать давление на низком уровне. К примеру, на высоте 1300 метров над уровнем моря показатели будут составлять 600 мм. рт. ст. Специалисты считают, что это нижняя граница подходящего для пассажиров давления.

Во время полета происходят постоянные скачки давления. Это связано с повышением активности нервной системы при недостатке кислорода. Сосуды сжимаются, сердце работает быстрее. Повышенное давление приводит к головокружению, головных болям, тошноте, рвоте. Нередко во время полета пассажиры жалуются, что заложило уши. Возможно наступление гипертонического криза.

В нормальном состоянии у здорового человека давление 120 на 80. Точно ответить на вопрос, какое давление у человека в самолете нельзя, у каждого оно свое. Но одно можно сказать точно: показатели повышаются.

Можно ли мерить давление в самолете? Да, с помощью механических тонометров. Они никак не влияют на работу воздушного судна.

Как часто можно летать на самолете

Напрашивается вопрос, как часто можно летать на самолете. Согласно последним исследованиям, на небольшие расстояния здоровым людям можно летать не более 2 раз в месяц (по 2 перелета туда и обратно).

Это при условии, если суммарное время полета не превышает 5-ти часов. Частые перелеты ведут к накоплению радиации в организме, проблемам с сосудами и давлением. Полезно знать, какой уровень радиации безопасен для организма.

Кому нельзя летать

Снижение уровня кислорода отмечается на высоте 3 тыс. метров. При поднятии самолета до 11 тыс. метров, в кровь поступает крайне низкое количество кислорода. Эти перепады не будут полезными здоровым людям, а тем, кто болеет различными заболеваниями и подавно.

Аквалангистам и туристам, ныряющим с маской ко дну, не следует летать в течение следующих 24 часов после купания. Во время погружения организм испытывает стресс из-за изменения давления.

Не стоит летать с детьми до полугода. Детям постарше летать разрешено, но есть большой риск зубной боли, заложенности ушей и тошноты.

Список, кому противопоказано летать на самолете находится ниже. Итак, это люди со следующими болезнями и состояниями:

заболевания дыхательных путей (пневмония);
тромбозы, тромбофлебит (нарушения венозной системы);
повышенное внутричерепное давление;
гипертоников с непостоянными скачками давления;
те, кто недавно перенес инсульт или инфаркт миокарда;
травмы внутреннего и среднего уха;
психические расстройства;
аневризма аорты;
легочная гипертензия;
нарушение движения крови.

Во время полета пассажиры долго находятся в сидячей позе. Это ведет к тромбозу, так как происходит застой венозной крови. Ввиду изменений давления есть больший риск отрыва тромба, поэтому людям склонным к тромбозу следует избегать полетов.

В салоне постоянно работают кондиционеры. Из-за этого есть один недостаток: там сухой воздух. Он является разреженным в атмосфере и содержит мало влаги, а при поступлении в салон подвергается еще большему осушению.

Подача сухого воздуха объясняется тем, что в кондиционерах образовывается лед. Это становится причиной их поломки. Чтобы этого избежать, воздух должен быть сухим.

Из-за этого кожа не получает необходимый уровень влаги, а пассажиры ощущают постоянную жажду при полете. Также это плохо отражается на дыхательной системе, возникает сухость в горле и органах зрения.

Бронхиальная астма и самолет

Следует иметь ввиду, что при посадке на борт могут попросить предъявить справку от врача, подтверждающую разрешение лететь. Если у пассажира приступ случится до взлета, то его не допустят к полету.

Ввиду механизма кондиционирования от полета следует воздержаться тем, у кого обострение астмы. Недостаток кислорода при взлете негативно отражается на состоянии здоровья человека с астмой.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Откуда в самолете воздух при полете?

Многие из нас часто или редко, но летают на самолетах. И совсем не задумываются о том, чем они дышат в течение всего полета. Между тем, на высоте порядка десяти тысяч метров давление атмосферы настолько низкое, что имеющийся там кислород не в состоянии обеспечивать дыхание живого организма.

Если вы думаете, что на самолете предусмотрены некие цистерны со сжатым воздухом, которым и пользуются все пассажиры, то это, конечно, не так. Поднимать в небо такие цистерны с немалым весом — непозволительное расточительство. На самом деле все пассажиры и члены экипажа всё же дышат тем воздухом, который поступает в самолет снаружи. Но как же это возможно?