Почему в полете закладывает уши и откуда в самолете кислород? Откуда в самолете воздух на высоте
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.
travelask.ru
Откуда берется воздух в самолете
На той высоте, где летают пассажирские самолеты, воздух настолько разряженный, что им невозможно дышать. А того запаса кислорода, который есть внутри герметично закрытого самолета, хватит примерно на 15-25 минут полета, в зависимости от количества пассажиров, которые им дышат. В этой статье мы разберемся, откуда в самолете берется воздух во время полета.
Откуда берется воздух во время полета
Вы все прекрасно знаете, что дышать во время полета можно. Это заслуга компрессоров, которые буквально сжимают воздух из атмосферы, и плотность кислорода в нем повышается до тех отметок, на которых кислорода уже вполне достаточно для обычного дыхания здорового человека. То есть воздух в самолете берется за бортом, но перед тем, как первый раз его вздохнете, он проходит через компрессор.
На некоторых самолетах существуют и альтернативные источники подачи воздуха. Например химические. Данные источники способны химическим путем вырабатывать плотный воздух, которого будет достаточно для дыхания. В самолетах эти системы редко используются как основные, так как их запас сильно ограничен. Но подобные системы используются как основные в ракетных технологиях, а также в космических станциях. Однако там уже совершенно иные условия и иная физика процессов.
Воздух во время полета
Воздух во время полета, безусловно, необходим – иначе бы люди весь рейс сидели бы в кислородных масках и дышали из баллона. Воздух необходим и пилотам, которые управляют воздушным судном. Но больше всего воздух нужен двигателями. Так как, если бы они не работали, то вопрос о нехватке воздуха для людей в небе, просто бы не стоял, так как самолет не смог бы даже взлететь.
Двигатели работают от сжигания топлива. А топливо сжигается только при окислении воздухом. А значит, что воздух в любом случае есть, но на высоте полета, он, разумеется, разряжен. Дышать таким воздухом практически невозможно, но кислород там присутствует.
Во всех самолетах, которые способны подниматься на высоты примерно 7-10 километров есть специальная система кондиционирования воздуха. Данная система похожа на бытовые вытяжки, например такие как эти http://m.ua/kata/216/gunter-hauer/, только засасывает она воздух не внутри самолета, а снаружи, и гонит его внутрь. Но таким воздухом было бы невозможно дышать, так как он сильно разряжен.
Вконтакте
Google+
tvoipolet.ru
Почему в полете закладывает уши и откуда в самолете кислород?
Вы когда-нибудь задумывались, откуда в салоне самолета берется воздух, а точнее кислород?
Представьте, что вы удобно расположились в кресле самолета и наслаждаетесь полетом, мечтая о приближающемся отпуске на морском берегу или о встрече с близкими. Вы спокойны и расслаблены, и даже не задумываетесь над тем, что воздуха в салоне хватит всего минут на 15-20 полета, а дальше в нем падает содержание кислорода и им становится невозможно дышать.
Ведь пассажирские самолеты летают на “своей идеальной” высоте, в среднем от 9 до 12 тысяч метров, на которой лайнер расходует минимальное количество топлива и испытывает наименьшее сопротивление разреженного воздуха. Но то, что идеально для самолета, неприемлемо для человека.
Интересно знать: Почему холодно в самолете?
Для того, чтобы добавить свежего воздуха в салон, не получится просто открыть для проветривания люк. Дело в том, что:
- во-первых – содержание кислорода в воздухе на такой высоте уменьшается до 7-8%, в то время как внизу этот показатель равен 21%
- во-вторых – атмосферное давление за бортом снижается до 170-250 мм. рт. ст., вместо привычных для нас 740-760 мм. рт. ст.
Так как же мы свободно дышим во время полета?
А для того, чтобы вам было удобно и комфортно, так же как и на земле, в авиалайнерах предусмотрены специальные, довольно сложные системы, каждая деталь которых продумана до мелочей.
Сразу отбросим разные “правдиво-авторитетные” рассказы о том, что в пассажирских самолетах используются химические генераторы кислорода, известные как “кислородные свечи“, (это химические вещества, которые при сгорании выделяют кислород в качестве газа). Хорошенькое дело – дышать результатом реакции веществ, которые используются при изготовлении фейерверков!
Но как говорят приближенные к авиации люди : “Ни один нормальный никогда не поставит на гражданский самолет никакие химические кислородные реагенты”. (На самом деле,”свечи” используются на космических станциях, в “быстрых” кислородных масках (15-20 минут) и иногда службами МЧС, но не для выработки кислорода для салона самолета!).
На самом деле самолет оборудован кислородными баллонами. Газообразный медицинский кислород находится в шарообразных баллонах под давлением 150—200 кгс/см3. Жидкий кислород хранится на самолёте в кислородных газификаторах, и имеет преимущество перед газообразным, так как из 1 литра жидкого кислорода получается примерно 800 литров газообразного, но при его хранении возникают большие потери на испарение и требуется ежедневная перезаправка газификаторов.
На пассажирских самолетах применяется только газообразный медицинский кислород и используется он только в критических ситуациях при разгерметизации самолета или пожаре на борту. В этом случае кислород поступает через кислородные маски.
Откуда же берется воздух для салона самолета и почему в полете закладывает уши
Чтобы узнать из первых уст всё о том, откуда дерется воздух в салоне самолета, послушаем рассказы профессионалов авиационного дела:
“Ну что, поехали!Как нам всем известно, человек очень любит дышать, именно из-за этой “проблемы” в самолет пришлось встроить нехилую такую систему, чтобы поддерживать нормальное давление, при которым мы смогли бы жить, ну, и, желательно, температуру.
Фюзеляж самолета – герметичен, его можно сравнить с воздушным шариком, при подъеме на высоту, давление в атмосфере понижается, именно поэтому самолет начинает немного “раздуваться”. На самом деле, давление в самолете тоже слегка стравливают, именно поэтому при взлете у нас закладывает уши. Стравливают это давление для облегчения нагрузки на фюзеляж. В итоге, полет выполняется с давление внутри кабины, которое было бы равно как на высоте полета около 2700 метров. При данном давлении и человек может нормально жить, да и самолет не сильно “распирает” от такого давления воздуха изнутри.
Но вот откуда этот воздух берется??? А тут все просто, при попадании воздуха в двигатель, часть его идет во внешний контур и часть во внутренний. Именно во внутреннем он сжимается до огромных давлений, нагреваясь. А дальше пилот просто включает отбор воздуха от одной из ступеней компрессора, откуда воздух под давлением попадает в магистраль.
ВНИМАНИЕ: воздух отбирается еще ДО смешения его в топливом, поэтому он абсолютно безвреден и чист, однако затем он все равно пройдет еще через серию фильтров, на всякий случай.
Ну что, теперь у нас есть просто воздух, температурой сотни градусов и с диким давлением. Что делать с ним? Конечно, можно было бы подать его пассажирам и так, но а если нам нужно салон не нагреть, а охладить? Положительные температуры бывают не так уж и редко.
Именно поэтому воздух идет на радиатор, где охлаждается забортным воздухом, а затем попадает на турбохолодильник, где расширяясь, вращает турбину и тратит на это энергию, в итоге охлаждаясь до температуры 0 градусов.
В результате мы можем отобрать два “вида” воздуха в салон. Горячий (который еще не прошел турбохолодильник) и холодный (прошедший через турбохолодильник). Пилот уже может просто регулировать то, на сколько много он хочет подмешать горячего воздуха к холодному, тем самым регулируя температуру.
Давление, также регулируется похожей системой, которая может стравливать лишнее, однако если что-то пойдет не так, самолет все-таки не лопнет, потому что там, в то же время, стоят и простые механические клапаны, которые при критическом превышении определенной разницы давлений откроются сами, без использования электроники, именно поэтому ничего страшного не произойдет.
Знаете, вроде бы, кажется, что ну вот летает самолет и летает, все уже давно привыкли и ничего необычного в этом не видят, но вы знали бы на самом деле сколько там различных систем… Насколько все это сложно, каждая деталь продумана до мелочей. И то, что я вам сегодня рассказал, не является даже одним процентом от всего того, что там есть…
Всем удачи и любите авиацию!”
Почему надо много пить воды в самолете
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.
Так что пейте больше жидкости, дышите свежим воздухом и десять миль вам под воздушным килем!
Похожее
need4trips.com
Почему воздух в самолете другой?
Если вы хотя бы однажды в своей жизни летали, то наверняка вы заметили, что воздух в самолете совершенно иной, нежели был на земле. Пытливый ум обязательно задастся вопросом – почему воздух в самолете совершенно другой, нежели на земле? В этой статье мы постараемся дать вам подробный ответ, и расскажем о причинах, почему воздух изменяется.
Для начала, давайте представим себе ситуацию – вы летите на самолете. Разумеется, самолет летит не на высоте 100 или 200 метров, а на высоте 7-10 тысяч метров. Воздух на таких высотах уже становится настолько разряженным, что дышать им без специального оборудования, невозможно. Поэтому, производители самолетов в обязательном порядке оборудуют свои машины специальными воздушными аппаратами, которые позволяют дышать внутри салона.
Эти аппараты чем-то похожи на кухонные вытяжки, так как вытягивают из салона воздух, который пассажиры уже «отдышали», и смешивают его с новым воздухом, посылая обратно в салон. Но, разумеется, система фильтрации воздуха в самолете, намного сложней и умней, чем любая бытовая или даже промышленная вытяжка, так как самолетные фильтры работают на высотах несколько тысяч метров.
Причина, почему воздух пассажирам ощущается по-другому, кроется в его разреженности. Что это значит? Все просто – в воздухе содержится меньше кислорода, а значит, чтобы организм человека насытился кислородом, нужно либо чаще дышать, либо больше вдыхать. Из-за этого создается впечатление, что воздух другой.
Но не только разреженность воздуха влияет на его ощущения. Температура воздуха в самолете, как правило, отличается от температуры воздуха в помещениях на земле. Отличается в меньшую сторону – то есть он холодней. Это вызвано опять высотой – на высоте 10 тысяч метров, температура воздуха опускается, порой и до 70 градусов ниже нуля, когда на земле в этот момент +2. Градусы приведены по Цельсию.
Влажность воздуха тоже дает о себе знать в самолете воздух суховат. В квартирах, где есть кондиционер и им пользуются в жаркое время, знают, что он сушит воздух. Самолетные фильтры тоже сушат воздух, что создает ощущение его отличия от «земного воздуха».
Вконтакте
Google+
tvoipolet.ru
Дышать без кислорода: откуда берется воздух в салоне самолета
08:0019.11.2017
(обновлено: 08:01 19.11.2017)
513632369
МОСКВА, 19 ноя — РИА Новости, Ольга Коленцова. Средняя высота полета пассажирского самолета составляет 9-12 тысяч метров. Воздух в этой части атмосферы уже значительно разрежен, а его температура ниже минус 45 0С. Тем не менее в салоне лайнера условия всегда относительно комфортные. Обусловлено это не только хорошей изоляцией, но и сложной системой, позволяющей преобразовывать воздух за бортом в пригодный для дыхания. И все же, если разобраться, созданные условия не совсем соответствуют привычной земной атмосфере.
Китай успешно испытал самолет на водородных топливных элементахВ самом начале эры авиации воздушные суда делали полностью герметичными, но за счет сильной разницы давлений внутри и вне самолета металл растягивался, что приводило к разрушению конструкции. Поэтому на данный момент в салоне поддерживают более низкое давление, чем то, что соответствует уровню аэропорта.
Однако слишком малое сжатие воздуха в салоне может доставлять пассажирам сильный дискомфорт за счет уменьшения силы, с которой кислород давит на стенки сосудов. Высота 2500 метров соответствует верхней точке давления, когда кровь еще нормально насыщается кислородом, а человек не испытывает головной боли, одышки, тошноты и сильной усталости. Чаще всего при полете поддерживается давление, соответствующее высоте 1300-1800 метров, то есть 600-650 миллиметров ртутного столба.
При вдохе взрослый человек потребляет в среднем 0,0005 кубического метра воздуха. В минуту мы совершаем в среднем 18 дыхательных циклов, перерабатывая за это время 0,009 кубического метра воздуха. Кажется, что это немного. Но салон лайнера рассчитан в среднем на 600 пассажиров, следовательно, в минуту им всем требуется уже 5,4 кубического метра воздуха. Воздух постепенно "загрязняется", содержание кислорода в нем падает и через некоторое время дышать станет просто невозможно. Следовательно, для комфорта (а в целом для поддержания жизнедеятельности) пассажиров необходим приток свежего воздуха в салон.
Химики придумали очередной способ превращать воздух в спиртВсе современные самолеты снабжены системой, которая одновременно обеспечивает салон кислородом и поддерживает работу двигателя, так как топливо в нем сжигается только при окислении кислородом. Когда воздух из атмосферы попадает во внутренний контур двигателя, он сильно сжимается и за счет этого нагревается. Далее от одной из ступеней компрессора (устройство для сжатия газообразных веществ) воздух отбирается уже для салона. При этом забор происходит до смешения с топливом, поэтому абсолютно безвреден и чист, но на всякий случай его все равно прогоняют через фильтры.
Схема двигателя самолета
Температура нагретого в двигателе воздуха составляет около 500 0С. Поэтому перед поступлением в салон он отправляется на радиатор (устройство для рассеивания тепла), где охлаждается, а затем попадает на турбохолодильник, вращая турбину самолета за счет своего расширения. Энергия воздуха уменьшается, температура падает до 2 0С.
В результате в салон попадают два разных воздушных потока: горячий, который не проходил турбохолодильник, и холодный — прошедший через него. Пилот контролирует температуру в салоне, смешивая горячий и холодный воздух в необходимых пропорциях.
Регулировка температуры воздуха в салоне самолета
Главный недостаток системы заключается в том, что, воздух, попадающий в кабину, 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. Именно поэтому многие пассажиры жалуются на сухость в глазах и горле при полете.
ria.ru
Откуда берется воздух в самолете?
На самом деле, давление в самолете тоже слегка стравливают, именно поэтому при взлете у нас закладывает уши. Стравливают это давление для облегчения нагрузки на фюзеляж. В итоге, полет выполняется с давлением внутри кабины, которое было бы равно как на высоте полета около 2700 метров. При данном давлении и человек может нормально жить, да и самолет не сильно "распирает" от такого давления воздуха изнутри.
Но вот откуда этот воздух берется???
А тут все просто, при попадании воздуха в двигатель, часть его идет во внешний контур и часть во внутренний. Именно во внутреннем он сжимается до огромных давлений, нагреваясь. А дальше пилот просто включает отбор воздуха от одной из ступеней компрессора, откуда воздух под давлением попадает в магистраль.
ВНИМАНИЕ: воздух отбирается еще ДО смешения его в топливом, поэтому он абсолютно безвреден и чист, однако затем он все равно пройдет еще через серию фильтров, на всякий случай.
Ну что, теперь у нас есть просто воздух, температурой сотни градусов и с диким давлением. Что делать с ним? Конечно, можно было бы подать его пассажирам и так, но а если нам нужно салон не нагреть, а охладить? Положительные температуры бывают не так уж и редко.
Именно поэтому воздух идет на радиатор, где охлаждается забортным воздухом, а затем попадает на турбохолодильник, где расширяясь, вращает турбину и тратит на это энергию, в итоге охлаждаясь до температуры 0 градусов.
В результате мы можем отобрать два "вида" воздуха в салон. Горячий [который еще не прошел турбохолодильник] и холодный [прошедший через турбохолодильник]. Пилот уже может просто регулировать то, на сколько много он хочет подмешать горячего воздуха к холодному, тем самым регулируя температуру.
Давление, также регулируется похожей системой, которая может стравливать лишнее, однако если что-то пойдет не так, самолет все-таки не лопнет, потому что там, в то же время, стоят и простые механические клапаны, которые при критическом превышении определенной разницы давлений откроются сами, без использования электроники, именно поэтому ничего страшного не произойдет.
Знаете, вроде бы, кажется, что ну вот летает самолет и летает, все уже давно привыкли и ничего необычного в этом не видят, но вы знали бы на самом деле сколько там различных систем... На сколько все это сложно, каждая деталь продумана до мелочей. И то, что я вам сегодня рассказал, не является даже одним процентом от всего того, что там есть...
Если кому-то интересно, то вот простенькая схема всего этого дела.
Всем удачи и любите авиацию!)
Источник
Жми на кнопку, чтобы подписаться на "Как это сделано"!
Если у вас есть производство или сервис, о котором вы хотите рассказать нашим читателям, пишите Аслану ([email protected]) и мы сделаем самый лучший репортаж, который увидят не только читатели сообщества, но и сайта Как это сделано
Подписывайтесь также на наши группы в фейсбуке, вконтакте, одноклассниках, в ютюбе и инстаграме, где будут выкладываться самое интересное из сообщества, плюс видео о том, как это сделано, устроено и работает.
Жми на иконку и подписывайся!
- http://kak_eto_sdelano.livejournal.com/ - https://www.facebook.com/kaketosdelano/ - https://www.youtube.com/kaketosdelano - https://vk.com/kaketosdelano - https://ok.ru/kaketosdelano - https://twitter.com/kaketosdelano - https://www.instagram.com/kaketosdelano/
Официальный сайт - http://ikaketosdelano.ru/
Мой блог - http://aslan.livejournal.comИнстаграм - https://www.instagram.com/aslanfoto/Facebook - https://www.facebook.com/aslanfoto/Вконтакте - https://vk.com/aslanfoto
kak-eto-sdelano.livejournal.com
"Жареный" воздух и почему у нас иногда болят уши в полете?: romadm
Отбор воздуха, как я уже сказал, осуществляется прямо от двигателя. Как правило, это самая большая труба, опоясывающая мотор и уходящая дальше в крыло:
Очень важное отличие систем на отечественных Ту-154 и иностранных А-320. На Ту-154 весь воздух выбрасывается за борт и заменяется и постепенно заменяется новым. На иностраннх самолетах, А-320, часть воздуха берется снаружи, остальной воздух циркулирует внутри самолета, проходя через фильтры. Может быть это дает прирост экономичности работы двигателей. Определенно дает. Но я не уверен, что это заметно.
Вот так происходит кондиционирование в A-320:
А на Ту-154М:
Тут можно отметить еще одну важную особенность. Оформление документации. Наша документация предполагает, что ее будет читать довольно сильно подготовленный инженер. Чертежи по ГОСТу, схемы, технические рисунки - все досаточно ненаглядно, но очень точно. На иностранной технике (документация, которую я встречал) все рассчитано на базовые знания техники. Все в красивых картинках и схемках, разжевано донельзя, но зачастую технические тонкости просто пропускают. Это не плохо, это очень хорошо, легче и нагляднее учить, ниже требования к квалификации. Обе школы имеют свои преимущества и недостатки.
Если нам нужно охладить воздух в салоне (за бортом +35, а нам надо внутри комфортные +20), то включаем турбохолодильники.На Ту-154 турбохолодильники расположены в основании крыла.
Есть воздухозаборник:
А вот выход отработанного воздуха:На Ту-154 этот воздух просто обдувает теплообменник (батарею), и не попадает внутрь самолета.
На Боинге 737 они расположены там же. У воздухозаборника, в отличие от Ту-154, зазор меняется:
И выход воздуха:
Airbus А-320, заборники:
Заборник имеет очень хитрую форму:
Выход:
Управление системами осуществляется из кабины. Обычно система кондиционирования совмещена с системой регулирования давления. Что это такое? Можно рассмореть на примере воздушного шарика: если шарик надувать, то рано или поздно он лопнет. Пэтому необходимо, чтобы воздух стравливался. Система регулирования давления прикрывает или открывает выпускное отверстие, поддерживая давление в салоне заданным и постоянным.
Что такое разница давлений? За бортом на высоте 10км давление слишком низкое, чтобы неподготовленный человек мог осуществлять свою жизнедеятельность. Это верная смерть. Поэтому кабина должна "надуваться". Из условий прочности (слишком большую разность давлений может не выдержать фюзеляж самолет) и комфортной жизнедеятельности человека, давление в салоне самолета минимально опускается(высота в салоне поднимается) до 3-4км. Это конечно же не так же, как на земле, но и не 10 км.
Давление плавно опускается, по мере набора высоты, до предельных 3-4км. А потом, так же плавно увеличивается при снижении и заходе на посадку. Именно поэтому мы чувствуем своими ушами, как меняется давление. Иногда эти ощущения могут быть довольно болезненными, иногда вообще не чувствуются.
Так же, в момент когда мы резко увеличиваем режим двигателям, внутрь поступает больше воздуха (пока не сработал автомат, который прикроет подачу воздуха). В этот момент тоже можно почувствовать резкие колебания давления внутри самолета.
Управление на 737. Кондиционирование:
Регулирование давления. Разность давления показывается на отдельном приборе:
Второй стрелочный прибор снизу показывает вертикальную скорость кабины. Скорость, с которой меняется давление.
На Ту-154М:
Откуда воздух выходит? Есть специальные клапаны. На Ту-154 их 4 штуки по правому борту:
На A-320 один клапан, он расположен в задней части:
Во время поиска материала к статье, прочитал интересные сведения о новом Boeing-787. Как я понял, планируется, что воздух больше не будет отбираться от двигателей вообще, что увеличит их эффективность и потери энергии на охлаждение отобранного воздуха. Планируется использование электрических компрессоров и забор воздуха прямо из атмосферы самотеком. Сомнительная система, но вдруг получится?=)
romadm.livejournal.com
