Ako komerčné lietadlá udržujú stály prísun čerstvého vzduchu a ako núdzové kyslíkové masky dodávajú kyslík, pretože nie sú pripojené k žiadnemu vzduchovému nádrži

2024 Autor: Sherilyn Boyd | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-16 10:18

Vo väčšine moderných lietadiel (Boeing 787 Dreamliner nevydržal) je vonkajší vzduch "odvzdušnený" z kompresorovej fázy turbínových motorov a nakoniec vedený do priestoru pre cestujúcich. Avšak trochu spracovania je potrebné najskôr ako stlačený vzduch je extrémne horúci (v poriadku takmer 400 stupňov Fahrenheita alebo 200 stupňov Celzia) v tomto štádiu. Preto pred vstupom do priestoru pre cestujúcich sa najprv nechá expandovať a prechádza cez systém výmenníka tepla a vzduchového cyklu, aby sa dostatočne ochladil. Tento systém môže tiež pracovať ako ohrievač, pričom časť horúceho vzduchu sa zmieša s chladeným vzduchom na reguláciu teploty v kabíne.

Pokiaľ ide o vzduch už v kabíne, odvzdušňuje sa cez odtokový ventil (alebo viac ventilov vo väčších lietadlách), zvyčajne sa nachádza v blízkosti zadnej časti lietadla. (zábava Poznámka: Predtým, než bolo fajčenie zakázané na komerčných lietadlách, oblasť okolo tohto odtokového ventilu bola všeobecne zafarbená tmavo hnedou tabakovým dymom.)

Tento odtokový ventil sa automaticky otvára a zatvára, aby sa udržal stabilný tlak vo vnútri kabíny, zatiaľ čo celý systém zaisťuje, že čerstvý vzduch je stále vedený do a prípadne vyfúknutý z lietadla. V skutočnosti, aj keď sa mnohí sťažujú na lietadlá, ktoré sa zdajú byť "vyčerpané", tento systém zabezpečuje, aby bol všetok vzduch v lietadle úplne nahradený v priemere každé 2-3 minúty. Áno, to znamená, že vaše auto, dom alebo kancelária je pravdepodobne výrazne "vyčerpaná" ako komerčný letún lietajúci na 35 000 stôp.

(Poznámka: Boeing 787 Dreamliner sa zaoberá tlakovou úpravou v kabíne trochu inak, s modernizovanou verziou starého, trochu neefektívneho, elektrického kompresorového systému videného na mnohých starších lietadlách.)

Bohužiaľ, niekedy lietadlá strácajú tlak v kabíne. Bez ohľadu na príčinu straty tlaku (zvyčajne nastavené na atmosférické tlaky okolo 14 000 stôp) budú mať za následok nasadenie kyslíkových masiek. Z tohto dôvodu môže užitočné vedomie trvať iba 5-15 sekúnd, v závislosti od zostávajúceho tlaku v kabíne, a preto je dôležité, aby ste okamžite nasadili masku, než aby ste najprv pomohli niekomu inému. Môžete im pomôcť omnoho lepšie, keď nie ste v bezvedomí alebo mŕtvi.

Takže ako vlastne fungujú tieto kyslíkové masky? Ukazuje sa, že ekonomika mať centralizovanú kyslíkovú nádrž na zabezpečenie dokonca núdzového kyslíka pre cestujúcich taktiež jednoducho nezvyšuje. Podobne nie je možné uskutočniť malé individuálne natlakované kyslíkové nádrže. V skutočnosti, tieto masky nie sú pripojené k akémukoľvek tanku alebo vzdušnou čiarou vôbec. Tak ako sa im podarí dýchať kyslík?

Science.

Zatiaľ čo dizajn sa môže mierne líšiť, vo všeobecnosti, keď vytiahnete zariadenie a umiestnite ho na tvár, remorkér na krku masky uvoľní pružinový mechanizmus, ktorý vybuchuje malý výbušný náboj. (Yep.) Výsledná iskra spúšťa zmes olovnatého styfnátu a tetracénu na vytvorenie tepla, čo nakoniec spôsobí chemickú reakciu, ktorá produkuje kyslík pre vašu masku. (To je dôvod, prečo vám povedia, aby ste pretiahli masku, aby ste dostali prúd kyslíka - musíte vypustiť výbušný náboj, aby ste všetko prešli.)

To je správne. To, čo dýchate maskou, nezačalo ako čistý kyslík. Väčšina lietadiel je vybavená množstvom malých chemických generátorov kyslíka (tiež známych ako "kyslíkové sviečky", o veľkosti menšieho balíka tenisových loptičiek), ktoré obsahujú zmes prevažne chlorečnanu sodného (NaClO₃), menej ako 5% peroxidu bárnatého (BaO₂) a menej ako 1% chloristanu draselného (KClO₄). Keď sú tieto chemikálie zahrievané styfnátom olova a tetracénom, každá prechádza reakciou, ktorá nakoniec prináša spravodlivý kúsok filtrovaného kyslíka udržujúceho životnosť, ktorý prechádza cez trubičku.

Samozrejme, môžete tiež cítiť slabý zápach, ale to nie je nič znepokojený; jednoducho vás ubezpečuje, že systém funguje. V skutočnosti, ak je lietadlo v skutočnosti v plameňoch, masky zvyčajne nebudú rozmiestnené, aby nedošlo k zhoršeniu ohňa pomocou dodatočného kyslíka.

To nás vedie k otázke, prečo sa plastová taška na dýchacom prístroji nemusí nutne nafúknuť, keď používate zariadenie. Viac ako len kozmetické, tašky slúžia ako niečo ako rezervoár na kyslík.Ak nedržíte dýchanie (a máte dobré tesnenie s maskou tesne proti svojej tvári) vrecko udržuje vzácny nepretržite prúdiaci kyslík unikajúci do tenkého vzduchu okolo vás, čo umožňuje, aby sa viac zozbieraného kyslíka keď ste si dýchali. Keď sa to deje, alebo ste dýchali ventilmi na maske uvoľňujúc veľkú časť použitého vzduchu, môže sa vrecko začať nafúknuť, keď sa zbiera kyslík. Keď dýchate, dôjde k deflácii.

Tak prečo sa to nebude vždy aspoň nafúknuť, aby ukázala svoju prácu? Na začiatok nemusíte mať veľkú pečať s maskou na tvári, najmä ak máte vlasy na tvári. To umožní, aby každý vyrobený kyslík (a vzduch, ktorý vydychujete) ľahšie unikol. (Pokiaľ je maska dostatočne bezpečná na tvári, mala by vám stále poskytnúť dostatok kyslíka, aby ste sa mohli dostať dovtedy, kým lietadlo nebude lietať nad 40 000 stôp a pilot vykoná svoju prácu a dostane lietadlo pod 10 000 stôp tak rýchlo, ako je to možné.)

Aj keď máte dobrú pečať, rýchlosť, ktorou sa vytvára kyslík, často nie je dostatočná na úplné nafúknutie vrecka masiek predtým, než začnete s hlbokým a potenciálne paničivým dychom a deflkujete ho. Je to jednoducho preto, lebo generácia kyslíka nie je na požiadanie (pre cestujúcich), ale len výroba plynu s nepretržitým prúdením kyslíka.

Napriek potenciálne pomalej výrobe poskytujú chemické generátory kyslíka dostatočné množstvo kyslíka na udržanie pasažierov, ktoré sú vo všeobecnosti navrhnuté tak, aby sa okamžite dosiahla maximálna produkcia kyslíka (keď je lietadlo vo veľmi vysokej nadmorskej výške) a rýchlosť výroby kyslíka v priebehu približne 12-20 minút pred vypálením systému.

Toto by malo byť dostatočne dlhé na to, aby pilotov dostal dostatočne nízku hladinu, aby bol tlak vzduchu dostatočne vysoký na (relatívne) normálne atmosférické dýchanie. A ak ste boli niekedy šťastný stačí, aby boli v takejto situácii, viete, že títo piloti môžu dostať lietadlo z výšky takých 35 000 nožiek na bezpečnejšie atmosférické úrovne alarmujúco rýchlo v núdzi; hoci to nemusí byť doslova pravdivé, aspoň to môže pripadať rovnako ako valčekové tácky nemajú nič na nich, čo je v tomto prípade dobrá vec.

Bonus Fakt:

Vďaka spôsobu, akým systém funguje na pretlakovanie kabíny letúna a udržiavanie stáleho prívodu čerstvého vzduchu, sú úrovne vlhkosti extrémne nízke, takže sa tak rýchlo dehydrujete na letiskách. Najmä pri dlhých letoch je kritické, keď pijete veľa tekutín. Táto mimoriadne nízka úroveň vlhkosti, kombinovaná s nízkym tlakom v kabíne, taktiež znižuje chuť a vôňu až o 30%, čo je dôvod, prečo sú potraviny pre letecké spoločnosti všeobecne tak chrumkavé. Aby sa to trochu pokúsilo kompenzovať, mnoho leteckých spoločností sa ubezpečilo, že ich jedlo je oveľa silnejšie ochutený alebo korenený, ako by si normálne našiel chuť.