Чем дышать в самолете
Воздуха в самолете всего на 15 минут. Чем дышат пассажиры
Задумывались ли вы, откуда в самолёте воздух на долгие часы перелётов? Самолет – замкнутое пространство. Того воздуха, который в нём есть изначально, когда он находится на земле с открытым люком, хватит на 15-25 минут полёта при полной загруженности пассажирами.
Разбираемся, откуда воздух в самолете, и почему его хватает пассажирам в самых долгих перелетах
Пассажирам и летному экипажу воздух жизненно необходим. Но не только им. Двигателю самолёта также нужен кислород для осуществления процесса окисления. По этим двум причинам все самолёты снабжаются специальной системой, которая позволяет выполнять обе эти задачи.
Что это за система и как она работает
Первым делом, входящий поток атмосферного воздуха загоняется во внутренний контур двигателя самолёта. За счет сильного сжатия он становится горячим. Дальше воздух поступает в компрессор двигателя, предназначенный именно для сжатия разнообразных газов.
В компрессоре воздух делится на две части. Одна из них в дальнейшем пойдет в салон, другая вступает в реакцию с топливом. Воздух, который отобран для салона, совершенно чист, в нём нет никаких примесей и он не опасен. Тем не менее его пропускают через дополнительные фильтры перед тем, как подать в салон самолёта.
Схема двигателя самолёта
В двигателе температура воздуха составляет около 500 градусов. Естественно, это не самая комфортная температура для человеческого организма. В связи с этим возникает необходимость в дальнейшем охлаждении. Для этих целей воздух попадает на радиатор, который рассеивает тепло. И уже более-менее охлажденный – на турбохолодильник. За счет своего расширения воздух вращает турбины. После турбохолодильника температура воздуха составляет всего 2 градуса.
В итоге два потока воздуха – горячий и холодный – подаются в салон самолёта в смешанном виде. За процесс смешивания и температуру отвечает пилот.
Если кто-то из читателей часто летает на самолетах, замечали ли вы, что во время полётов наблюдается сухость в глазах и в горле? Если да, объясню, почему так происходит.
На высоте 10 км атмосферный воздух не только холодный и разреженный, но и ещё достаточно сухой сам по себе. А во время прохождения через описанные выше узлы двигателя самолета, он ещё больше осушается. Но это неспроста. Воздух делается более сухим для того, чтобы из-за излишней влажности он не намерзал коркой льда на патрубках системы кондиционирования. Это могло бы привести к ее закупорке.
Теперь вы знаете, откуда берется воздух в самолетах. Но бывают экстренные ситуации, когда самолёт приходится посадить на воду. Как себя при этом вести и что дальше происходит с людьми и машиной, можно узнать в этой публикации.
Спасибо, что прочитали! Понравилась статья? Жмите на ❤ и подписывайтесь на канал «Границы условные». Здесь ещё больше интересной, а иногда и полезной информации. Комментарии приветствуются.
Кислородные маски в самолетах: откуда там кислород, на сколько его хватает и что будет, если не надеть маску
Апрельский инцидент с самолетом Southwest Airlines, когда обломок взорвавшегося двигателя разбил иллюминатор, вызвав разгерметизацию и гибель одной из пассажирок, поднял важную тему: как на самом деле работают инструкции по безопасности. Трагедия продемонстрировала, что в экстремальной ситуации не все пассажиры следуют правилам, хотя уверены в том, что хорошо их знают. В Twitter было опубликовано фото из салона, где видно, что почти все надели свои кислородные маски неправильно. Издание The Telegraph разбирается в устройстве кислородных масок и в правилах поведения при разгерметизации.
По мнению пользователя, опубликовавшего фото, все пассажиры надели маски неправильно из-за того, что не слушали бортпроводника. «Прекратите делать селфи, положите телефон и слушайте!» — написал юзер. Тем не менее большинство авиапассажиров слышали эти инструкции так много раз, что могут рассказать их по памяти.
PEOPLE: Listen to your flight attendants! ALMOST EVERYONE in this photo from @SouthwestAir #SWA1380 today is wearing their mask WRONG. Put down the phone, stop with the selfies.. and LISTEN. **Cover your NOSE & MOUTH. #crewlife #psa #listen #travel #news #wn1380 pic.twitter.com/4b14lZulGm
— Bobby Laurie (@BobbyLaurie) April 17, 2018
Вероятно, что пассажиры Southwest просто запаниковали. Многие цепенеют перед лицом опасности и не могут следовать инструкциям. Те, кто пережил жесткую посадку на самолете, рассказывали, что многие пассажиры искали на своих ремнях безопасности кнопку, как в автомобиле. Однако ремни в самолетах работают не так. Некоторые просто неподвижно сидят на своих местах, шокированные происходящим, даже если бортпроводник кричит, чтобы они эвакуировались.
Как работают кислородные маски?
Так как же работают кислородные маски, при каких обстоятельствах их выбрасывают и сколько на самом деле кислорода в них? Действительно ли они обеспечивают безопасность или просто опьяняют пассажиров, пока падает самолет? Последний вопрос — цитата из «Бойцовского клуба», Тайлер Дёрден тоже задавался этим вопросом.
«Кислород опьяняет. В катастрофических ситуациях люди впадают в панику и бешено глотают воздух, и вдруг эйфория, покой, и ты смиряешься с судьбой. Вот рисунок. Аварийное приводнение — 600 миль в час. А на лицах спокойствие, как у коров в Индии».
Конспирологи расстроятся: кислородные маски действительно нужны для безопасности в самолетах. Их нужно использовать, когда давление в самолете скачет — о чем и было сказано пассажирам рейса Southwest.
На больших высотах уровень кислорода в воздухе очень низкий; обычно в самолетах автоматически поддерживается давление уровня 1,5–2,5 километра над уровнем моря. То есть перелет — это как посетить Мехико или Денвер.
Падение давления — это серьезная и потенциально опасная проблема. Если оно происходит внезапно, например из-за разбитого иллюминатора, самолет может быть поврежден или полностью уничтожен. К счастью, чаще всего такие случаи не столь разрушительны, и экипаж может с ними справиться.
«Авиакатастрофы, связанные с падением давления, встречаются крайне редко. Даже если в корпусе самолета появляется пробоина, с этим можно справиться, — рассказывает Патрик Смит, пилот и автор книги «Говорит командир корабля» (Cockpit Confidential). — Если давление снизится ниже определенного уровня, с потолка упадут кислородные маски. Маску стоит надеть, а затем попытаться расслабиться. Скоро самолет вернется на прежнюю высоту, а запаса кислорода хватит на всех».
На сколько хватит кислорода?
Несколько минут? Гораздо меньше, чем кажется. Поэтому, вероятно, пилоты будут вынуждены сделать спуск на безопасную высоту достаточно быстро.
«Пилоты тоже наденут свои маски и снизятся до трех километров, — говорит Смит. — Аварийный спуск ощущается достаточно жестко не потому, что самолет падает, а потому, что экипаж действует по инструкции».
Смит говорит с позиции опыта. Он вспоминает перелет из Южной Америки в США: «Над Карибским морем в самолете неожиданно раздался громкий свист, который, казалось, исходил из ниоткуда и отовсюду. Приборы показывали, что мы стремительно теряем давление. Мы с капитаном начали резко снижаться до трех километров над уровнем морем. Уверен, что для пассажиров это было как американские горки, однако мы все контролировали. Все это время был включен автопилот».
Данные об авариях (к примеру, о крушении самолета Helios Airways в 2005 году) свидетельствуют, что кислорода хватит на 12–15 минут.
Что произойдет, если не надевать кислородную маску при резком снижении?
Если в салоне упало давление, гипоксия (нехватка кислорода в мозге) быстро напомнит о себе тошнотой и головными болями. В редких случаях гипоксия может вызвать эйфорию.
Пользователь сайта Quora Трейси Брайан описала свои ощущения при разгерметизации и резком снижении: «Я была необычайно спокойна. Помню даже свой смех, шутки над другими пассажирами, которые надевали кислородные маски, и разговоры о том, что надевать их необязательно. На самом деле я испытывала кислородное голодание. В конце концов мой друг заставил меня надеть маску, и к тому моменту, когда гипоксия начала проходить, я стала нервничать».
Кислородные маски работают благодаря нагреванию
В самолетах не хранятся баллоны с кислородом — они весят слишком много. Все немного сложнее. В панели над каждым сиденьем содержится сочетание химических элементов, которое выделяет кислород при нагревании. Там может быть пероксид бария, который используется в фейерверках, хлорат натрия, который применяют для борьбы с сорняками, а также хлорат калия, который часто встречается в школьных экспериментах (он бурно реагирует в контакте с сахаром).
Не стоит ждать, что кислородный баллон будет надуваться. Многие пассажиры снимали маски, поскольку считали, что они не работают из-за пустого баллона, и в результате страдали от гипоксии. При этом предупреждение о том, что баллон не будет надуваться, содержится в любой предполетной инструкции.
По словам представителя British Airways, кислород в маски подается постоянным потоком. Баллон для этого газа не надувается, как в больницах. Его объем зависит от дыхания пассажира. Если он будет дышать слишком часто, баллон будет оставаться почти пустым. Если же пассажир будет дышать медленно, емкость может успеть наполниться.
Генератор кислорода также может сильно нагреваться, поэтому в салоне самолета может возникать запах гари. Беспокоиться из-за него не стоит.
Опасны ли генераторы кислорода? Отчасти. В 1996 году катастрофа самолета ValuJet 592 унесла жизни 110 человек. Причиной несчастного случая стало возгорание в генераторе кислорода. Пожар, однако, начался с грузового отсека: загорелись приборы, у которых давно закончился срок годности, а упаковка не соответствовала стандартам безопасности. Из-за толчка загорелся один, а затем огонь перекинулся на остальные. Кислородные маски не выдают пассажирам, если на борту наблюдается возгорание. В этом случае они могут только усугубить положение — кислород усиливает огонь.
Насколько безопасно вдыхать воздух из кислородных масок? «Есть риск вдохнуть небольшие частицы химикатов», — говорил эксперт Арч Карсон в интервью The Huffington Post в прошлом году. Однако, по его словам, это лучше, чем потерять сознание от недостатка кислорода.
Откуда в салоне самолета, летящего на высоте 10 000 метров, берется кислород
Представьте, что вы удобно расположились в кресле самолета и наслаждаетесь полетом, мечтая о приближающемся отпуске на морском берегу или о встрече с близкими. А для того, чтобы вам было удобно и комфортно, так же как и на земле, в авиалайнерах предусмотрены специальные системы, отвечающие за качество воздуха в салоне.
Пассажирские самолеты летают на высоте от 9 до 12 тысяч метров. Все зависит от модели, поскольку у каждой из них есть своя «идеальная» высота, на которой лайнер расходует минимальное количество топлива и испытывает небольшое сопротивление. После того, как самолет взлетел и набрал высоту, он оказывается в атмосферном воздухе, параметры которого сильно отличаются от таковых у поверхности. Того воздуха, который есть в салоне, хватает примерно на 15-20 минут полета, а дальше в нем падает содержание кислорода и им становится невозможно дышать. Но для того, чтобы добавить свежего воздуха в салон, не получится просто открыть для проветривания люк. Дело в том, что содержание кислорода на такой высоте уменьшается до 7-8%, в то время как внизу этот показатель равен 21%. А атмосферное давление за бортом (второй не менее важный показатель воздуха) снижается до 170-250 мм. рт. ст., вместо привычных для нас 740-760 мм. рт. ст.
Но с увеличением высоты даже при неизменном процентном соотношении компонентов воздуха парциальное давление кислорода падает, что приводит к общему снижению уровня кислорода в крови человека, да и любого другого живого существа. Поэтому недостаточно просто обогатить атмосферный воздух кислородом, необходимо привести в норму и давление.
Для обеспечения комфортных условий во всех авиалайнерах работает специальная система кондиционирования воздуха. Система забирает воздух, который находится за бортом и сжимает его с помощью компрессоров. Благодаря этому плотность кислорода в нем повышается до приемлемых значений. Одновременно с этим происходит выравнивание параметров температуры до комфортного уровня.
Что касается давления, то в салоне авиалайнера поддерживается более низкое давление, чем то, что соответствует уровню аэропорта. Как правило, это 600-650 мм. рт. ст., что соответствует высоте 1300-1800 метров над уровнем моря. Считается, что это нижняя граница комфортного для человека атмосферного давления воздуха.
Но у системы кондиционирования есть один существенный недостаток: воздух, попадающий в салон, слишком сухой. Разреженный в атмосфере, он содержит меньше влаги, а при доставке в салон осушается дополнительно. Делается это для того, чтобы в патрубках системы кондиционирования не намерзал лед, который может привести к ее закупорке. Поэтому некоторые пассажиры испытывают постоянную жажду во время полета, а также жалуются на сухость в глазах и горле.
Чем мы дышим в самолете: специалисты развенчали популярные мифы
Миф первый: В самолете совсем нет свежего воздуха
Как бы удивительно это ни звучало, но в салоне самолета, летящего на высоте 10 км, есть свежий воздух! Если быть совсем точными, то воздух в салоне представляет собой смесь свежего воздуха, поступающего извне, и рециркулируемого воздуха салона в пропорции примерно 50% на 50%. Свежий воздух поступает в салон через компрессор двигателя, где температура достигает порядка 200-250 градусов. Естественно, таким горячим воздухом дышать невозможно, поэтому его нужно охладить до комфортной температуры. Именно с этой задачей справляются турбохолодильники. Когда свежий воздух охладился, он отправляется в смеситель, где смешивается с рециркулируемым воздухом перед подачей в салон.
Миф второй: Мы дышим одним и тем же воздухом на протяжении всего полета. Разница лишь в том, что он постоянно прогоняется через систему кондиционирования
Это далеко от истины. Воздух в салоне самолетов полностью обновляется каждые 2-3 минуты. Именно так работает система кондиционирования, которая постоянно смешивает свежий воздух с рециркулируемым. Каждые две-три минуты часть использованного воздуха выводится из самолета, часть отправляется на повторную очистку и рециркуляцию в систему кондиционирования, после чего она опять смешивается со свежим воздухом и подается в салон. Для сравнения, в офисных помещениях замещение воздуха происходит каждые 20 минут. Так что пассажиры самолета, подчеркивают в Airbus, дышат гораздо более чистым и свежим воздухом, чем офисные сотрудники бизнес-центра.
На самом деле, воздух в самолете практически стерильный, ведь система кондиционирования самолета изначально была спроектирована таким образом, чтобы пассажиры дышали в полете исключительно чистым воздухом. Все современные самолеты оснащены высокоэффективными HEPA-фильтрами, которые удаляют до 99,97% всех частиц (даже размера микро- и нано-), включая бактерии и вирусы.
По своему действию и эффективности HEPA-фильтры эквиваленты защитным маскам высокого класса защиты (FFP2 и FFP3). Именно эти фильтры используются в больницах, в том числе и в операционных. HEPA-фильтры являются самыми эффективными фильтрами для очистки воздуха от патогенной среды на сегодняшний день. Так что можно не бояться: система фильтрации воздуха в самолете не дает шансов патогенной среде.
Интересный факт: компания Airbus проводила специальные исследования и замеры качества воздуха до полета и после него, используя испытательный самолет А340. Оказалось, что после полета воздух в салоне самолета был намного чище, чем до него.
Миф четвертый: Если пассажир сзади стоящего кресла чихает, то я обязательно заражусь, ведь все его микробы попадут на меня
Распределение воздуха в салоне в поперечном направлении считается более безопасным, чем в продольном, поскольку это препятствует распространению вредных частиц и вирусов между соседними рядами и создает дополнительный комфорт для пассажиров (позволяет избежать сквозняков). Эффективность такого распределения воздуха была доказана в ходе многочисленных испытаний, проводимых Airbus в специальной научной лаборатории в Гамбурге, где испытывают перспективные системы для пассажирских салонов.
Существуют определенные регламенты по замене HEPA-фильтров, что является неотъемлемой частью технического обслуживания самолета. Эти регламенты обязательны к выполнению, как и любые другие виды технических работ. Ведь безопасность в авиационной отрасли превыше всего как для авиапроизводителей, так и для авиакомпаний.
Откуда появляется кислород в самолете?
Находясь в самолете, человек сможет нормально дышать 20 минут, после чего в салоне начинает снижаться уровень кислорода, что является причиной затруднения дыхания.
Самолет летает на высоте 11 тысяч метров. Это позволяет ему использовать немного топлива и испытать минимальное сопротивление разреженного воздуха. Но эти что действия не приемлемы для человека.
Воздуха, который запускается через люк, не достаточно для нормального перелета. Во-первых, на большой высоте уменьшается содержание кислорода до 8%, когда на земле данный показатель достигает 21-22%.
А, во-вторых, атмосферное давление составляет 180-240 мм. рт. ст., вместо 750 мм. С повышением высоты давление воздуха снижается, а значит и снижается уровень кислорода в крови человека.
Чтобы нахождение в салоне проходило в комфортных условиях, созданы специальные схемы. В лайнере находятся баллоны, в которых содержится газообразный медицинский кислород под давлением 180 кгс/см3.
Помимо этого находится и жидкий кислород, который содержится в кислородных газификаторах. При его хранении происходит испарение, что приводит к постоянной заправке газификаторов.
Как в самолет попадает кислород, и почему закладывает уши?
Фюзеляж самолета можно сравнить с воздушным шаром. Набирая высоту, атмосферное давление понижается, и самолет начинает раздувать. В салоне тоже немного стравливают давление, что облегчает нагрузку на фюзеляж, вследствие чего закладывает уши.
Таким образом, полет происходит с давлением, которое было бы на высоте 2800 метров. Это считается нормальным для человека, и никак не влияет на его состояние. А лайнер остается в форме, и его не распирает от внутреннего сдавливания.
Как только воздух попадает в двигатель, он распространяется по внешнему и внутреннему контуру. Во внутреннем он снижается и нагревается до высокой температуры. Затем пилот включает отбор, и воздух попадает в магистраль.
Появился воздух с высокой температурой. И его можно было подавать пассажирам. Но бывают случаи, когда салон необходимо охладить.
И тогда, воздух прогоняют на радиатор, там он охлаждается и идет в турбохолодильник. После чего расширяется, вращает турбину, и тратит свою энергию. По итогу происходит охлаждение до 0 градусов.
В самолет может попадать горячий и холодный воздух, и пилот сам уже регулирует подачу для создания нормальной температуры. А вот регулирование давления происходит по той же системе, которая способна стравливать не нужное.
И если вдруг начнутся какие-нибудь проблемы, самолет не лопнет, поскольку стоят специальные клапаны, которые открываются автоматически, если превышается планка определенного давления.
Почему необходимо употреблять жидкость в самолете?
В атмосфере воздух содержит большое количество влаги, а при попадании в салон становится сухим. Происходит это из-за того, чтобы предотвратить замерзание систем кондиционирования. Поэтому во время полета, пассажирам постоянно хочется пить.