萬米高空空氣稀薄沒錯,但并不是沒有氧氣。空氣稀薄沒關系,隻要壓縮後供給客艙就可以保證足夠呼吸的含氧量。
發動機運轉的時候不斷吸入外界空氣,通過多級壓氣機的壓縮,達到高溫高壓進入燃燒室。而一部分壓縮後的高溫高壓空氣并沒有進入燃燒室燃燒,而是通過引氣活門和管路,被導入飛機的空調系統,再經過調溫調壓和過濾,供給客艙,最後通過機身的排氣活門排出機外。輔助動力裝置(APU)同樣具有引氣功能。圖片中低壓壓氣機和高壓壓氣機分别有一路引氣供給飛機。
平流層因為氣流平穩,不存在大氣上下對流,非常适合民航飛機的飛行,不容易産生颠簸,有利于乘客保證乘客舒适的飛行體驗和保障飛行安全。
簡單理解,飛機通常大部分時間都是在雲上飛行,這裡大氣稀薄,人類如果直接暴露在該環境下,很快就會窒息死亡。但飛機不一樣,通常的民航飛機,機艙實際上也并非嚴格密閉。
為了乘客的安全能夠得到雙重保障,每一架飛機都安裝了專業的應急氧氣供應系統,用來應對客艙内出現意外失壓的情況。一旦有任何意外發生,便攜式的氧氣瓶和氧氣面罩就會發揮它的作用,來保障乘客們的生命安全; 不過,這種緊急措施存在一點缺陷,就是不能為乘客們長時間的提供氧氣,大約會維持12-20分鐘左右。隻是一個應急的作用,出現意外情況的話,最好還是要盡快的降落。
由于飛機的内壁很薄,為了保證飛機的壽命,飛機内外的氣壓壓力差不能相差太大,因此,在給空氣加壓的時候,并不會把壓力加到和的面相同的一個大氣壓,一般萬米高空機艙外是0.2個大氣壓,機艙内隻要加到0.8個大氣壓即可,并且乘客也能适應。
另外,遇到緊急情況,飛機上有便攜式的氧氣瓶和氧氣面罩來應急,這個就是化學方式造氧,通常飛機隻要遇到一點危險,機艙頂部氧氣面罩就會自動脫落。當乘客戴上面罩,後,飛機上的氧氣發生器工作造氧,保證乘客的安全。
起飛前需要打開氧氣儲存罐向艙内加壓,因此B-29轟炸機的機組成員在10多個小時的飛行中是不需要佩戴氧氣罩的,即使飛行高度達到10000米的高空飛行,機艙内的氣壓也能保持0.6個大氣壓值(地面上是1個大氣壓值),現代大型客機依舊采用與B-29轟炸機相同的供氧方法。
而現代戰鬥機則是通過制氧機為飛行員供氧,即機載制氧系統,制氧機的制氧氣源來自飛機外部,入氣口通常設置在發動機壓縮機内,以分子篩或者膜分離技術從壓縮空氣中獲得氧氣,然後通過供氧管道為機艙加壓和直接從氧氣罩為飛行員供氧
飛機無論飛得有多高,周圍其實都還是有氧氣存在的,隻是随着高度的增加,氧氣的量會逐漸減少,氣體的溫度也會越來越低,所以,其實飛機隻要能夠把周圍的空氣壓縮,并且适當的加熱就可以提供給乘客呼吸了。
完成者操作的就是壓氣機,它可以把稀薄的空間通過加壓的方式,使得含氧量升高,同時氣體溫度也會被提升,然後再經過一系列的加工之後,通過氣體導管導入機艙内部,以此來給乘客提供氧氣。
高空隻是空氣少,氮氧比例和地面差不多,所以把外面的空氣增壓後就可以供給艙内使用了,艙内空氣一部分排到艙外實現新風循環。溫度、濕度就靠飛機上空調來調節了,實際上取艙外空氣增壓、向艙外排廢氣都是機上空調的一部分。
機上也備有氧氣,那是緊急狀況下用的,比如動力故障、機艙失壓,這時頭頂上的氧氣面罩就會落下來。
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