כיצד פועלות מערכות אוויר של מטוסים

בְּעוֹדטס בגובה 35,000 רגל, אתה עשוי לתהות כיצד אוויר טרי ונקי מסתובב דרך תא לחץ. באופן לא מפתיע, יצרנים בילו עשרות שנים בשליטה בתהליך המורכב.

טסים מטוסיםבתנאים שאינם מסבירי פנים לחיי אדם. ככל שלחץ האוויר האטמוספרי יורד, כך גם צפיפות החמצן פוחתת - מה שמקשה על ריאותיו של אדם להעביר את האלמנט המקיים את החיים אל הדם. בעוד שהלחץ האטמוספרי הוא בערך 14.7 פאונד לאינץ' רבוע (PSIA) על הקרקע, זה רק 3.47 PSIA בגובה שיוט. בתנאים כאלה, רוב האנשים יאבדו את ההכרה תוך 60 שניות וימותו זמן קצר לאחר מכן. וזה מבלי לקחת בחשבון את טמפרטורת האוויר, שיכולה לנוע בין -45 מעלות ל -85 מעלות פרנהייט.

מערכות בקרת סביבה (ECS) נועדו לשמור על לחץ תא הנוסעים ברמה המתאימה לבני אדם תוך הבטחת האוויר שאנו נושמים טרי והטמפרטורה נוחה. תהליכים אלו קשורים זה בזה.

ה-ECS מעביר תערובת של 50/50 של אוויר פנימי וחיצוני דרך תא הנוסעים כדי לבנות את הלחץ שאנחנו צריכים. "חלק האוויר החיצוני נכנס למדחסים ונדחס לצפיפות שהופכת את החמצן בטוח לנשימה", אמר דיוויד ספייס, עמית טכני לשעבר בקבוצת מערכות בקרת הסביבה של מטוסים מסחריים של בואינג.

"תהליך זה הופך את האוויר לחם, ולכן יש לקרר אותו. האוויר זורם לתוך תא גדול הנקרא סעפת ערבוב, שם הוא מעורבב עם אוויר ממוחזר מהתא, לאחר שאוויר תא הנוסעים נשלח דרך HEPA מיוחד ( מסנן חלקיקי אוויר ביעילות גבוהה) האוויר המעורב עובר דרך תעלות אוויר במטוס, מאחור לחזית, ולתעלות מקשרות, היכן שהתקרה נפגשת. המזנון בו-זמנית, האוויר יוצא מהתא דרך רשתות אוויר חוזרות, היכן שהתא פוגש את הרצפה חצי מהאוויר בתא הנוסעים, שומר על זרימת אוויר רציפה.

זרימה רציפה זו עוזרת לשמור על לחץ עקבי. שער החליפין של האוויר בתא הנוסעים גבוה ממה שנמצא בסביבות כמו בתים, משרדים או חללים ציבוריים אחרים. "יש בין 12 ל-15 החלפות אוויר בשעה ו-25 עד 30 מחזורים דרך מסנן HEPA", אמר.

מסנני ה-HEPA המשמשים לניקוי אוויר במטוס הם באיכות זהה לאלו המשמשים בחדרי ניתוח. הם יכולים ללכוד חלקיקים קטנים מאוד, כולל רוב הנגיפים והחיידקים. תנאים אטמוספריים הופכים את האוויר החיצוני לסטרילי באופן טבעי.

מערכות ניהול אוויר בתא הנוסעים מתוחכמות עוד יותר במטוסים חדשים יותר, כמו מטוס ה-787 Dreamliner של בואינג, שבו הלחץ יורדת ל-11.78 PSIA הרבה יותר נוח. זה אומר שיש יותר חמצן באוויר, וזהמחקר מציעיכול לעזור להקל על אי הנוחות (קרא: עייפות, סחרחורת והתייבשות) שחלקם חווים בזמן טיסה.

בעת תכנון הדרימליינר, בואינג בחרה במערכת סינון המסירה מזהמים מאוויר התא מבלי ליצור חלקיקים חדשים שעלולים לגרות את העיניים ואת מערכת הנשימה.

מערכות ניהול אוויר גם שולטות בטמפרטורה ולחות בתא הנוסעים, המושפעת במידה רבה ממספר האנשים במטוס. גורמים חיצוניים, כמו כמות האור הנכנסת דרך חלונות תא הנוסעים, או האם המטוס חנה בשמש לפני ההמראה, יכולים גם הם להשפיע על טמפרטורת האוויר הראשונית בתא.

צוות תא הטייס מכייל את המטוס למספר הנוסעים על סיפון כל טיסה, ומבטיח שמערכת ניהול האוויר יכולה לחשב במדויק את דרישות הטמפרטורה עבור כל אזור במטוס, על סמך התפוסה.

טייסים יכולים לשלוט במערכות אלו גם בטיסה, אך החלל ציין כי לעתים רחוקות הם עושים זאת. הסיבה לכך היא ששינוי הגדרת הטמפרטורה הכוללת יכול להפוך חלק מהמטוסים לפחות נוחים. מערכות ניהול האוויר בתא מתוכנתות לאיזון טמפרטורת תא הנוסעים.

מערכות אלו נועדו גם להתמודד עם אתגר ייחודי למטוסים. רוב הנוסעים הם בישיבה בטיסה, מה שאומר שיש להם קצב חילוף חומרים נמוך יותר ויש להם סיכוי גבוה יותר להרגיש קור. עם זאת, דיילות טיסה זזות ללא הרף - דוחפות עגלות קדימה ואחורה - מה שעלול להעלות את טמפרטורת הגוף שלהן במהלך הטיסה.

כדי להתאים לסתירה זו, אוויר נושב תחילה דרך המעברים, מה שמעניק לדיילים אוויר קריר יותר תוך הימנעות מטיוט על פני תא הנוסעים ושומר על נוחות הנוסעים.

כמובן, אנשים מסוימים עשויים להיות מועדים יותר להרגיש חמים או קרים, וזו הסיבה שאנו מקבלים את החרירים העליונים השימושיים הללו. פתחי האוורור הזעירים הללו מפיצים את אותו אוויר מטוהר שזורם דרך שאר המטוס, אך לחרירים יש בוסטרים מיוחדים המגבירים את זרימת האוויר האישית. למעשה, הם מיני-מעריצים שמשחקים תפקיד גדול בסיוע לכל נוסע לטיסה נעימה.