在典型的增壓系統(tǒng)中,機艙,飛行艙和行李艙組成一個密封單元,它內(nèi)部的氣壓能高于外部大體壓力。在渦輪發(fā)動機驅(qū)動的飛機上,發(fā)動機壓縮段的放氣用于為機艙加壓。舊式渦輪機驅(qū)動的飛機上可能使用增壓器來把空氣泵送到密封的機艙。活塞驅(qū)動的飛機可能使用通過聲速管從每個發(fā)動機渦輪增壓器提供的空氣。空氣從機身上稱為排氣閥的出口放出。排氣口通過調(diào)節(jié)空氣的流出來使得空氣持續(xù)的流進(jìn)增壓區(qū)域。如圖5-30
為理解增壓和空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行原理,有必要熟悉一些相關(guān)的術(shù)語和定義,例如:
1)飛機高度-飛機所飛行的位置距離海平面的高度
2)環(huán)境溫度-靠近飛機周圍區(qū)域的溫度
3)環(huán)境壓力-靠近飛機周圍區(qū)域的壓力
4)機艙高度-用于根據(jù)海平面等效高度表示的機艙壓力
5)壓差-作用于機艙壁兩側(cè)之間的壓力差。
在飛機的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)和增壓系統(tǒng)中,機艙壓力和大氣壓力是不同的。機艙壓力控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)機艙壓力,壓力解除,真空解除以及選擇等壓和差壓范圍內(nèi)期望機艙高度的方法。此外,機艙壓力的釋放是壓力控制系統(tǒng)的一個功能。機艙壓力調(diào)節(jié)器,排氣閥,和安全閥用于完成這些功能。
機艙壓力調(diào)節(jié)器控制機艙壓力在等壓范圍內(nèi)的一個選定值,限定機艙壓力在差壓范圍內(nèi)的一個預(yù)設(shè)的差壓值。當(dāng)飛機到達(dá)一個高度,這個高度上機艙內(nèi)外的壓力差等于機身結(jié)構(gòu)設(shè)計的最高差壓,飛機高度的進(jìn)一步增加將導(dǎo)致機艙高度的相應(yīng)增加。差壓控制用于防止超過機身設(shè)計的最大差壓。差壓由機艙的結(jié)構(gòu)強度和機艙大小對缺口大概面積的關(guān)系來確定,例如窗口面積和門的大小。
機艙空氣壓力安全閥是壓力釋放閥,真空解除閥和傾泄閥的組合。壓力釋放閥防止機艙壓力超過環(huán)境壓力上預(yù)先確定的差壓。真空解除閥防止環(huán)境壓力超過機艙壓力,方法是周圍壓力超過機艙壓力時允許外部空氣進(jìn)入機艙。駕駛艙控制開關(guān)調(diào)節(jié)傾泄閥。當(dāng)這個開關(guān)在撞凰位置,一個電磁閥打開,使閥門釋放空氣到外部大氣中。
加壓程度和飛機運行高度受限于幾個關(guān)鍵的設(shè)計要素。主要是機身要設(shè)計成能夠承受特別大的機艙差壓。
增壓控制器使用了幾個儀表。機艙差壓表指示內(nèi)部和外部的壓力差。應(yīng)該監(jiān)視這個儀表以確保機艙沒超出最大允許差壓。機艙高度計也用于檢查系統(tǒng)的性能。一些情況下,這兩個儀表復(fù)合成一個。第三個儀表指示了機艙的爬升或者下降速度。機艙爬升率儀表和機艙高度計如圖5-31
降壓被定義為飛機增壓系統(tǒng)的失能以維持它的設(shè)計壓差。這可以由于增壓系統(tǒng)故障或者飛機的結(jié)構(gòu)損壞而引起。生理學(xué)上的,降壓分成兩類:
突發(fā)性降壓-突發(fā)性降壓定義為機艙壓力的變化比肺能降壓的速度快;因此,這可能導(dǎo)致肺受傷。正常的,不受限制(例如未帶面罩)的條件下從肺部呼出空氣需要的時間為0.2秒。大多數(shù)權(quán)威把0.5秒內(nèi)的任何壓降都看成突發(fā)性降壓,含有潛在危險。
快速降壓-快速降壓定義為肺部壓力的釋放可以比機艙壓力下降快的壓降現(xiàn)象;因此,就沒有肺部受傷的可能性。
突發(fā)性降壓時,可能有噪音,大約幾分之一秒,人會感覺到頭昏。機艙空氣會充滿霧氣,灰塵或者飛沙。發(fā)生霧氣是因為溫度的快速降低和相對濕度的改變。通常的,耳朵會自動恢復(fù)聽力。由于空氣從肺部排出,個別人可能感覺到口鼻呼吸急促。
降壓的主要危險是缺氧。除非及時正確的使用了氧氣設(shè)備,可能發(fā)生段時間的休克或者頭暈。當(dāng)人受快速降壓影響時,人的正常知覺時間會明顯的縮短。這是因為身體上壓力的快速下降-肺部氧氣被快速呼出。這在效果上部分的降低了血液中的氧氣壓力,因此飛行員的有效反映時間比正常時間降低了三分之一到四分之一。出于這個原因,在非常高的高度上應(yīng)該帶上樣子面罩(35000英尺或者更高)。如果飛機裝配了需求供養(yǎng)系統(tǒng)或者壓力需求供養(yǎng)系統(tǒng),建議機組人員在高高度時氧氣調(diào)節(jié)器選擇100%氧氣供應(yīng)。
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