Como os aviões comerciais mantêm um suprimento constante de ar fresco e como as máscaras de oxigénio de emergência fornecem oxigênio, uma vez que não são ligados a qualquer tanque

2023 Autor: Darleen Leonard | [email protected]. Última modificação: 2023-07-30 22:26

Como a economia de ter grandes tanques de oxigênio a bordo dos aviões simplesmente não dá certo (sem mencionar que a qualidade do ar dentro do avião rapidamente se tornaria desagradável se o ar fresco não fosse constantemente suprido, independentemente dos níveis de oxigênio), um sistema muito inteligente instalado para resolver o problema da atmosfera de baixíssima pressão em altitudes de cruzeiro.

Na maioria dos aviões modernos (o Boeing 787 Dreamliner não suporta), o ar externo é "liberado" do estágio do compressor dos motores da turbina e eventualmente canalizado para as áreas dos passageiros. No entanto, um pouco de processamento é necessário primeiro, já que o ar comprimido é extremamente quente (na ordem de quase 400 graus Fahrenheit ou 200 graus Celsius) nesse estágio. Assim, antes de entrar no compartimento de passageiros, é permitido expandir e passar por um trocador de calor e um sistema de ciclo de ar para resfriá-lo suficientemente. Este sistema também pode funcionar como um aquecedor, com parte do ar quente misturado com o ar resfriado para regular a temperatura da cabine.

Uma vez resfriado e filtrado, o ar pressurizado, que agora tem densidade de oxigênio suficiente para manter as pessoas alegremente conscientes, é canalizado para a área da cabine, geralmente em níveis em torno de 12 psi (aproximadamente equivalente à pressão atmosférica a 7.000 pés). Por que 12 psi em vez de algo como pressões do nível do mar de cerca de 14,7 psi? 12 psi é suficiente para a maioria dos passageiros, reduzindo simultaneamente a tensão estrutural na própria aeronave sobre algo como as pressões atmosféricas ao nível do mar.

Quanto ao ar que já está na cabine, este é ventilado através de uma válvula de saída (ou múltiplas válvulas em aeronaves maiores), geralmente localizada perto da parte traseira do avião. (Diversão Nota: Antes de fumar foi proibido em aeronaves comerciais, a área em torno desta válvula de saída foi geralmente manchada de marrom escuro de fumaça de tabaco.

Essa válvula de fluxo de saída abre e fecha automaticamente para manter uma pressão constante dentro da cabine, enquanto todo o sistema garante que o ar fresco seja continuamente canalizado e eventualmente soprado para fora da aeronave. De fato, enquanto muitos reclamam de aviões parecendo “abafados”, este sistema assegura que todo o ar na aeronave seja completamente substituído, em média, a cada 2-3 minutos. Sim, isso significa que seu carro, casa ou escritório provavelmente é significativamente mais “abafado” do que um avião comercial voando a 35.000 pés.

(Nota: o Boeing 787 Dreamliner lida com a pressurização da cabine de maneira um pouco diferente, usando uma versão modernizada do antigo e ineficiente sistema de compressor elétrico visto em muitas aeronaves mais antigas.)

Infelizmente, às vezes os aviões perdem a pressão da cabine. Seja qual for a causa, a perda de pressão (normalmente definida em pressões atmosféricas acima de 14.000 pés) resultará na implantação de máscaras de oxigênio. A partir daqui, a consciência útil pode durar apenas de 5 a 15 segundos, dependendo da pressão restante na cabine, e é por isso que é fundamental colocar a máscara imediatamente, em vez de ajudar outra pessoa primeiro. Você pode ajudá-los muito melhor quando não estiver inconsciente ou morto.

Então, como essas máscaras de oxigênio de companhias aéreas realmente funcionam? Acontece que a economia de ter um tanque de oxigênio centralizado para fornecer até oxigênio de emergência para os passageiros, da mesma forma, simplesmente não se soma. Da mesma forma, ter minúsculos tanques de oxigênio pressurizados individuais também não é viável. Na verdade, essas máscaras não estão conectadas a nenhum tanque ou linha aérea. Então, como você consegue respirar oxigênio através deles?

Ciência.

Embora os designs possam variar um pouco, em geral, quando você puxa o dispositivo para colocá-lo sobre o rosto, o puxador no talabarte da máscara libera um mecanismo acionado por mola que dispara uma pequena carga explosiva. (Sim.) A faísca resultante desencadeia uma mistura de chumbo estifnato e tetraceno para gerar calor, o que acabará por causar uma reação química que produz oxigênio para sua máscara. (É por isso que eles dizem para você puxar a máscara para pegar o oxigênio fluindo - você tem que acionar a carga explosiva para fazer tudo funcionar.)

Está certo. O que você respira pela máscara não começou como oxigênio puro. Em vez disso, o avião é equipado com numerosos pequenos geradores químicos de oxigênio (também conhecidos como “velas de oxigênio”, aproximadamente do tamanho de um pequeno pacote de bolas de tênis) que contêm uma mistura de clorato de sódio (NaClO).₃), menos de 5% de peróxido de bário (BaO₂) e menos de 1% de perclorato de potássio (KClO₄). Quando esses produtos químicos são aquecidos pelo estifnato de chumbo e pelo tetraceno, cada um deles sofre uma reação que, em última análise, resulta em um pouco de oxigênio filtrado e sustentador da vida que passa pelo tubo até você.

Claro, você também pode sentir um leve cheiro de queimado, mas isso não é nada para se alarmar; apenas assegura que o sistema está funcionando. Na verdade, se o avião estiver realmente em chamas, as máscaras geralmente não serão acionadas, para não piorar o fogo com o oxigênio extra.

Isso nos leva à questão de por que a sacola plástica no aparelho respiratório não inflará necessariamente enquanto você estiver usando o dispositivo. Mais do que apenas cosméticos, os sacos servem como um reservatório de oxigênio.Se você não estiver respirando (e tiver uma boa vedação com a máscara bem presa ao rosto), a bolsa evitará que o precioso oxigênio, que flui continuamente, escape para o ar rarefeito à sua volta, permitindo que mais oxigênio coletado seja absorvido. tomado quando você respira. Quando isto está acontecendo, ou você está expirando com as válvulas na máscara liberando muito do ar usado, a bolsa pode começar a inflar conforme o oxigênio é coletado. Quando você respira, ele se esvazia.

Então, por que não vai sempre inflar pelo menos um pouco para mostrar o seu funcionamento? Para começar, você pode não ter uma boa vedação com a máscara em seu rosto, especialmente se você tiver pêlos faciais. Isso permitirá que qualquer oxigênio produzido (e o ar que você exale) escape mais facilmente. (Contanto que a máscara esteja razoavelmente segura em seu rosto, isso ainda deve fornecer oxigênio suficiente para sobreviver enquanto o avião não estiver voando acima de 40.000 pés e o piloto fizer seu trabalho e baixar o avião. abaixo de 10.000 pés com a rapidez possível.)

Mesmo se você tiver uma boa vedação, no entanto, a taxa na qual o oxigênio é gerado muitas vezes não é suficiente para inflar totalmente a bolsa das máscaras antes de respirar fundo, potencialmente em pânico, desinflando-a. Isto é simplesmente porque a geração de oxigênio não é sob demanda (para os passageiros de qualquer maneira), mas simplesmente uma produção de fluxo contínuo de oxigênio.

Apesar da produção potencialmente lenta, os geradores químicos de oxigênio fornecem oxigênio a uma taxa suficiente para sustentar os passageiros, geralmente projetados para que a produção máxima de oxigênio ocorra imediatamente (quando o avião pode estar em altitude) com as taxas de produção de oxigênio diminuindo. o curso de aproximadamente 12-20 minutos antes que o sistema se queime.

Isso deve ser longo o suficiente para os pilotos colocarem o avião baixo o suficiente para que a pressão do ar seja alta o suficiente para a respiração atmosférica (relativamente) normal. E se você já esteve por sorte o suficiente para estar neste tipo de situação, você sabe que esses pilotos podem pegar o avião de altitudes como 35.000 pés para níveis mais seguros de forma alarmante rapidamente em uma emergência; embora possa não ser literalmente verdade, pelo menos parece como montanhas-russas não têm nada nelas, o que é bom neste caso.

Fato Bônus:

Como resultado da maneira como o sistema funciona para pressurizar a cabine do avião e manter um suprimento constante de ar fresco, os níveis de umidade são muito baixos, fazendo com que você se desidrate rapidamente nos voos. Particularmente para vôos longos, é essencial que você beba muitos líquidos. Este nível de umidade ultrabaixo, combinado com a baixa pressão da cabine, também reduz em até 30% o seu paladar e olfato, e é por isso que os alimentos das companhias aéreas geralmente têm um gosto tão insípido. Para tentar compensar isso, muitas companhias aéreas se certificam de que sua alimentação é muito mais saborosa ou temperada do que você normalmente achava apetitosa.