Presurizarea cabinei [1] este un proces prin care aerul este pompat în cabina / cabina unei aeronave sau nave spațiale pentru a crea un mediu sigur și confortabil pentru oamenii de la altitudini mari.
În aeronave , aerul este de obicei preluat de la compresorul unui motor cu turbină cu gaz funcțional ; pentru o navă spațială, aerul este adus sub formă comprimată sau lichefiată.
O înălțime sigură (în termeni de presiune a aerului) este mai mică de 4 km. Orice ascensiune la o înălțime mai mare de 4 km necesită utilizarea diferitelor sisteme de susținere a vieții.
Cu o înălțime de peste 3 km, o persoană are semne de foamete de oxigen (vreau să dorm). La altitudini de peste 9 km, din fluidul corporal pot fi eliberate bule de gaz (aeroembolism). La altitudini mai mari de 19 km, se observă fierberea lichidului subcutanat. Temperatura aerului peste 11 km poate ajunge la -60°C, așa că și aerul exterior care intră trebuie încălzit. Pentru a zbura o aeronavă în condiții atât de nefavorabile pentru viață, a fost necesar să se creeze sisteme de susținere a vieții la bord.
Semnele de foamete de oxigen la oameni depind de mulți factori (vezi Hipoxie ). Umiditatea aerului are o influență semnificativă: la umiditate ridicată, deteriorarea sănătății are loc deja la altitudini de 1000-1500 de metri.
În majoritatea aeronavelor, este instalat un sistem complex de aer condiționat (RUS. SLE, Eng. ECS). Aerul cald preluat de la motoare este răcit, uscat, dozat și amestecat și intră în cabină. Presiunea din cabină este reglată de o supapă automată care eliberează excesul de aer în spațiul exterior.
Trebuie remarcat faptul că atunci când zbori cu un avion până la o altitudine de aproximativ 2000 de metri, de obicei nu există nicio presurizare a cabinei (deși există excepții), atunci sistemul începe să furnizeze aer, menținând o presiune constantă de aproximativ 570 mm. . rt. Artă. până la altitudini în regiunea de 7000-8000 de metri. Odată cu ascensiunea în continuare, sistemul de aer condiționat menține o presiune variabilă, scăzând treptat odată cu creșterea altitudinii. Deci, la o altitudine de 11 km, presiunea din cabină va fi de aproximativ 0,7 din normal.
În aeronave, pentru a controla presiunea aerului din cabină, se folosește un indicator de altitudine și presiune diferențială (AHPD), iar pentru simplificare se folosește termenul de înălțime cabină, adică presiunea aerului corespunzătoare presiunii normale la o anumită înălțime.
Desigur, ar fi de preferat să se mențină o presiune normală, la nivelul solului, în cabina aeronavei pe parcursul întregului zbor, dar acest lucru nu se face din mai multe motive. Unul dintre motivele semnificative este problema tehnică de asigurare a rezistenței fuselajului. Designul trebuie să reziste la suprapresiune în aer rarefiat la altitudine mare, iar odată cu creșterea presiunii de supraalimentare, complexitatea și greutatea fuselajului sunt inevitabile.
Pe aeronavele militare , aerul a fost furnizat inițial exclusiv în scopul încălzirii - geamurilor cabinei și picioarelor pilotului (de exemplu), iar echipajele foloseau întotdeauna măști de oxigen atunci când zburau peste 4 km. Treptat, aproape toate tipurile de aeronave militare au introdus și un sistem de aer condiționat care funcționează la fel ca pe navele de pasageri, dar la îndeplinirea misiunilor de luptă este prevăzut un mod special de presurizare de luptă. În modul de luptă, presiunea în carlingă va fi redusă semnificativ - acest lucru se face pentru a preveni barotrauma pentru echipaj în timpul unei depresurizări bruște la altitudini mari, în cazul, de exemplu, lovituri de obuze: deteriorarea cabinei presurizate de către mitralieră. iar focul de tun de la luptători atunci când zburau la altitudini mari au provocat decompresie explozivă și moartea echipajelor bombardierelor din Al Doilea Război Mondial. Echipajul folosește măști de oxigen sau este echipat în costume de mare altitudine pentru întregul zbor , iar sistemul de presurizare menține în cea mai mare parte temperatura în cabina de pilotaj.
În navele spațiale cu echipaj sovietic/rusesc , atmosfera este complet în concordanță cu pământul.
În navele spațiale americane, atmosfera a fost inițial complet oxigen, cu presiune redusă, ceea ce a făcut posibilă ușurarea designului. După incendiul cu oxigen de pe Apollo 1 , NASA a aplicat la lansare un amestec de gaz de 40% azot și 60% oxigen, trecând la oxigen pur în spațiu.
ISS folosește o atmosferă de azot-oxigen cu presiune normală.