Domanda:
La pressione dell'aria viene mantenuta costante all'interno della fusoliera?
shabby
2014-01-12 23:51:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

L'ho appena sentito da qualche parte ma non ne sono sicuro. Se lo è, allora perché non costruiscono fusoliere ermetiche?

Sarebbe interessante avere risposte che differenziano tra aerei passeggeri, cargo e militari.
Cinque risposte:
#1
+14
Lnafziger
2014-01-13 00:02:21 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ai fini della pressione dell'aria all'interno degli aeromobili, sono suddivisi in due grandi categorie:

  • Non pressurizzati: questi aeromobili sono tipicamente alimentati a pistoni e non possono salire molto in alto, quindi non farlo persino tentare di regolare la pressione dell'aria all'interno della fusoliera.
  • Pressurizzato: questi velivoli mantengono la pressurizzazione nella fusoliera, ma non è costante oltre un certo punto.

La categoria determina la risposta alla tua domanda:

Aeromobili senza pressione

Gli aeromobili non pressurizzati non sono costruiti a tenuta d'aria per un paio di motivi:

  • È molto difficile rendere qualcosa di grande come un aeroplano veramente a tenuta d'aria e mantenerlo così. Nel tempo, le guarnizioni inizieranno a perdere, i raccordi si allenteranno, ecc.
  • La fusoliera dovrebbe essere molto più robusta per resistere alla differenza di pressione tra l'interno e l'esterno. Questo li renderebbe più pesanti e costosi.
  • Non ce n'è molto bisogno. Questi aeroplani non volano abbastanza in alto da richiedere davvero una fusoliera pressurizzata e una persona può respirare più o meno normalmente anche se non si è a livello del mare. (Pensa alle persone che vivono in montagna.)

Aereo pressurizzato

Senza entrare nei dettagli di come viene pressurizzato un aereo (che non è molto rilevante per la tua domanda), la pressione dell'aria all'interno della fusoliera di un aereo pressurizzato viene solitamente mantenuta alla pressione a livello del mare fino a un certo punto. Tuttavia, la fusoliera è progettata per sopportare una particolare pressione massima differenziale dell'aria, quindi per proteggerla (sostanzialmente per evitare che "scoppi" quando la pressione dell'aria esterna all'aereo scende troppo bassa), la pressione può diminuire quando necessario.

Nei tipici aeroplani a reazione, la pressione all'interno di parti dell'aereo (tipicamente l'abitacolo, alcune stive di carico e forse un vano per l'avionica) ad altitudine di crociera viene mantenuta a una pressione che corrisponde a una pressione dell'aria esterna a un altitudine di circa 5.000 - 8.000 piedi (denominata " cabina in alt itude"), a seconda del l'altitudine di crociera e il design dell'aereo.

#2
+12
egid
2014-01-13 01:41:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Molti aerei non sono pressurizzati e quindi non a tenuta d'aria. Gli occupanti soffocerebbero, se non altro, e la maggior parte degli aeromobili non pressurizzati non opera regolarmente ad altitudini che richiedono pressurizzazione.

Nel caso di aeromobili pressurizzati, in realtà è necessario che la cabina non è ermetica . Sono, invece, quasi ermetici e possono sopportare notevoli differenziali di pressione.

La pressurizzazione della cabina funziona spurgando l'aria ad alta pressione dai motori, che viene quindi fatta passare attraverso i pacchi (scambiatori di calore e macchine a ciclo d'aria) per raffreddarlo. Dopo il condizionamento, l'aria viene immessa nella cabina. Questo è ciò che crea l'altitudine della cabina più bassa rispetto all'atmosfera esterna.

Poiché più aria viene costantemente aggiunta alla fusoliera, è necessaria una valvola di scarico della pressione e scarica costantemente aria dall'interno del velivolo . Nelle normali operazioni, è controllato automaticamente, ma può essere sovrascritto manualmente in situazioni di emergenza.

Ottima risposta, ma non sono sicuro di soffocare. Le persone in sottomarini e mini sottomarini non sembrano soffocare molto spesso.
@DanPichelman: I primi sottomarini diesel dovevano emergere regolarmente per rinfrescare la loro fornitura d'aria; le moderne navi nucleari (e forse i diesel) hanno [impianti a bordo che puliscono CO2 e / o generano ossigeno] (http://en.wikipedia.org/wiki/Submarine#Life_support_systems). I minisub, proprio come i subacquei SCUBA, trasportano aria in bottiglia e presumibilmente usano anche gli scrubber. Gli aeromobili che fossero veramente a tenuta d'aria avrebbero dovuto trasportare * molte * più attrezzature.
I sottomarini nucleari @egid possono generare ossigeno perché la centrale non utilizza ossigeno. Semplicemente utilizzando la conservazione dell'energia, possiamo dimostrare che è impossibile per un sottomarino diesel generare elettricità sufficiente per generare ossigeno. In effetti, la maggior parte dei sottomarini diesel non fa funzionare il motore sott'acqua, ma usa le batterie per risparmiare ossigeno.
Penso che scoprirai che praticamente tutti i sottomarini diesel in funzione oggi possono far funzionare i loro motori con gli scafi immersi, oltre a funzionare a batteria quando sono immersi a una profondità maggiore. Usano un dispositivo per lo snorkeling introdotto dai tedeschi nella seconda guerra mondiale. Tuttavia, questo non cambia la validità della tua risposta riguardo ai sottomarini nucleari.
#3
+4
casey
2014-01-13 03:39:41 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Gli aeromobili pressurizzati non sono a tenuta d'aria e nemmeno a pressione costante. Un aspetto chiave che renderebbe impossibile la tenuta all'aria è la necessità di cambiare la pressione in cabina.

Per cambiare la pressione in cabina, l'aria viene pompata attraverso i pacchi (trattato in un'altra risposta) e l'aria viene sfiato tramite valvole di sfogo. Il flusso in ingresso è abbastanza costante e la pressurizzazione è modulata da quanto è aperta / chiusa la valvola di deflusso.

La pressione della cabina deve cambiare perché la cellula ha un differenziale di pressione massimo tra la cabina e l'esterno (7,8 PSI nell'EMB -145) e man mano che si sale la pressione in cabina deve essere ridotta. La cabina è generalmente a 8000 piedi di altitudine di pressione durante la crociera. Successivamente la pressione della cabina viene aumentata all'aeroporto di atterraggio durante la discesa.

Accompagnare questi cambiamenti di pressione sono i cambiamenti di temperatura che si verificano naturalmente come risultato del cambiamento di pressione (vedi: legge dei gas ideali). Potresti notarlo durante le discese con jet regionali poiché tendono a diventare molto caldi quando la cabina è compressa.

Per regolare la temperatura, hai bisogno di aria condizionata, quindi hai pacchi e macchine a ciclo d'aria per fornire aria alla giusta temperatura nella cabina. Ora che devi fornire aria all'abitacolo, non vale nemmeno la pena pensare agli scrubber CO2 e ai serbatoi di O2, perché i pack se ne occupano con aria fresca.

Questo dovrebbe riguardare gli aeroplani che non sono a tenuta d'aria, perché non sono a tenuta d'aria e che inoltre non sono sotto pressione costante.

#4
+3
falstro
2014-01-13 02:26:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Le risposte finora hanno parlato delle differenze tra aeroplani pressurizzati e non pressurizzati, tuttavia per rispondere alla tua domanda perché non sono ermetici:

La risposta è duplice , in primo luogo, come ha sottolineato egid, il differenziale di pressione sarebbe probabilmente troppo grande per resistere allo scafo.

Secondo, e secondo me, cosa più importante, gli esseri umani consumano ossigeno e producono anidride carbonica (e acqua). Avere la tua nave a tenuta d'aria, farebbe soffocare lentamente ma inesorabilmente tutti all'interno per avvelenamento da anidride carbonica e mancanza di ossigeno mentre il poco ossigeno trasportato all'interno dell'aereo viene lentamente espirato. Quindi devi continuare a sostituire quell'aria e il modo più semplice per farlo è far uscire la vecchia aria e inserire nuova aria.

Modifica

Come sottolinea Dan Pichelman, le persone in Subs non cadono come mosche. È vero, non lo sono, ma in realtà stanno anche sostituendo l'aria. Quasi. Stanno rimuovendo la CO2 (usando gli scrubber) e aggiungendo ossigeno (dai serbatoi di ossigeno). Probabilmente sarebbe possibile risolverlo in questo modo anche per gli aerei. Resta la domanda se sia fattibile dal punto di vista del peso e se sia più semplice pressurizzare l'aereo usando l'aria di spurgo e scaricare la vecchia aria fuori bordo.

È per questo che le persone nei sottomarini muoiono costantemente?
@Dan; ebbene sì, se le bombole di ossigeno che portano con sé si esaurissero, molto probabilmente morirebbero. Anche gli aerei di linea trasportano bombole di ossigeno, ma solo per i piloti in caso di emergenza.
Scusa, commento irritato da parte mia - lo rimuoverò tra un minuto. Il mio punto è quanto tempo ci vorrà per consumare l'O2 dato il volume della cabina? Se sono necessarie 6 ore per raggiungere livelli pericolosi di CO2 in un aereo con 3 ore di carburante ...
Proverò a scavare alcuni dati, sarebbe interessante saperlo.
Un 737-800 ha (meno di) 1,6 metri cubi d'aria per passeggero (ho assunto una sezione quadrata della cabina e ho utilizzato l'intera lunghezza dell'aereo). Quindi diciamo circa 1500 litri / persona e inaliamo circa 8 litri / minuto di ossigeno al 20% ed espiriamo il 15% di ossigeno, se non lo sostituissimo con CO2, e semplicemente scartiamo 2 litri di aria, durerebbe 13 ore con 0 ossigeno rimasto in seguito. Non sono un medico, ma scommetto che moriresti per avvelenamento da CO2 molto prima. Probabilmente PUO 'essere risolto come con i sottotitoli, ma come nella risposta, è più facile sostituirlo.
@roe sì, è anche quasi certamente * più leggero * per sostituirlo, e * sicuramente * richiede meno energia.
Alcuni sottomarini aggiungono ossigeno dai serbatoi, ma molti lo generano effettivamente attraverso l'elettrolisi dell'acqua.
@egid; interessante, non lo sapevo. Il primo colpo di Google ha detto che i serbatoi di ossigeno .. :) Cosa fanno con l'idrogeno? Scaricare in mare?
@Dan per quanto riguarda il motivo per cui le persone muoiono nei sottotitoli, Hollywood fornisce materiale a non finire, ma per quanto riguarda il realismo * niente * può battere [Das Boot] (http://en.m.wikipedia.org/wiki/Das_Boot).
#5
+2
abelenky
2014-01-13 00:17:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In molti aeromobili dell'aviazione generale (piccoli aerei che non superano approssimativamente 12.000 piedi), la pressione dell'aria nella fusoliera è la stessa dell'aria esterna.

La maggior parte delle persone non ha difficoltà ad altitudini fino a 12.000 piedi, quindi non è necessario mantenere un ambiente pressurizzato.

Regole specifiche stabiliscono che gli aeroplani non pressurizzati hanno ossigeno supplementare disponibile, a seconda quanto è alto l'aereo, per quanto tempo e se vola di giorno o di notte.



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...