航空百問:地上天上一個樣,座艙增壓如何搞?

2020-12-05 西安國家航空產業基地

人們乘坐飛機時,可以在萬米高空中自由活動,除了座艙內有滿足人類正常生理的溫度和溼度。

還有一個重要的環境參數

——座艙壓力

在高空空氣稀薄

如果沒有對座艙進行增壓

就會……

那麼現代飛機的座艙增壓是如何實現的呢?

一起來和小飛俠看看吧!

飛機從地面升入高空過程中,外界大氣壓力可以從標準大氣壓變化到接近真空,如果不對座艙進行增壓的話,會對人體造成以下危害:

1、缺氧現象,會出現頭暈、頭痛、噁心、嘔吐和無力等症狀;

2、高空減壓症,一般表現為高空胃脹氣、高空栓塞和皮膚組織氣腫等症狀。同時,又由於人體生理限制,飛機增壓過程中,如果增壓速度過快,會引起耳朵不適,重則產生「壓耳」現象;如果減壓速率過快,會引起肺部損傷。

所以,飛機在飛行過程中保證穩定的座艙壓力是必不可少的。由於飛機座艙是密閉的,在飛機爬升過程中,外界大氣壓力降低,如果座艙內始終保持較高的壓力,會產生巨大座艙內外壓差,為保證飛機能夠承受這種壓力,飛機結構強度需要大幅增加,會造成飛機重量上升,成本增高。

這種「矛盾」帶來的飛機設計難題就是:如何設計增壓系統,它既能滿足人體生理和舒適性需要,又不會對飛機結構強度增加過多負擔?

現代飛機對於這個難題的經典解決方式是:依據人體生理需求,在飛機飛行過程中,由空調子系統提供溫度適宜的新鮮空氣,座艙壓力調節子系統控制器通過精密感知座艙內外的壓力和變化趨勢,按照預先設定的壓力制度,精確控制座艙壓力調節子系統排氣活門的排氣量大小,保證座艙壓力變化速率儘可能平穩,並限制空調提供的氣體排出座艙,來實現座艙增壓。

當飛機達到最大巡航高度時,座艙內壓力一般不超過海拔2400米,高度對應的大氣壓力。並且,為了充分考慮飛機因座艙壓力產生的安全問題,當正常的調節出現故障時,造成座艙內外壓差過大時,座艙壓力調節系統中安全活門自動啟動安全保護,進行正負釋壓,保證飛機結構安全。

在國內,座艙壓力調節系統廣泛應用於我國先進軍用飛機上,技術水平已達到了國際先進水平。在民機方面,我國自主研製的座艙壓力調節系統已應用於AG600大型水陸兩棲飛機上。

(來源:航空工業)

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