Русская Википедия:Наддув кабины
Наддув кабины[1] — процесс, в котором воздух закачивается в кабину/салон самолёта или космического корабля, для создания безопасной и комфортной среды для людей на больших высотах.
В самолётах отбор воздуха обычно осуществляется от компрессора работающего газотурбинного двигателя, для космического корабля воздух привозится в сжатом или сжиженном виде.
Необходимость в наддуве
Безопасной (по давлению воздуха) считается высота менее 4 км. Любой подъём на высоту более 4 км требует применения различных систем жизнеобеспечения.
С подъёмом на высоту более 3 км у человека появляются признаки кислородного голодания (хочется спать). На высотах более 9 км из жидкости организма возможно выделение пузырьков газа (аэроэмболизм). На высотах более 19 км наблюдается закипание подкожной жидкости. Температура воздуха на высоте более 11 км может достигать −60°C, поэтому поступающий забортный воздух также необходимо подогревать. Для полёта на летательном аппарате в таких неблагоприятных для жизни условиях и потребовалось создать бортовые системы жизнеобеспечения.
Авиация
Признаки кислородного голодания у человека зависят от множества факторов (см. Гипоксия). Значительное влияние имеет влажность воздуха: при высокой влажности ухудшение самочувствия возникает уже на высотах 1000-1500 метров.
В большинстве летательных аппаратов устанавливается сложная система кондиционирования воздуха (рус. СКВ, анг. ECS). Отбираемый от двигателей горячий воздух охлаждается, осушается, дозированно смешивается и поступает в кабину. Давление в кабине регулируется автоматическим клапаном, который сбрасывает излишний воздух в забортное пространство.
Необходимо отметить, что при полёте на самолёте до высоты около 2000 метров наддува кабины обычно нет (хотя бывают исключения), затем система начинает подавать воздух, поддерживая постоянное давление приблизительно на уровне 570 мм. рт. ст. до высот в районе 7000-8000 метров. С дальнейшим подъёмом система кондиционирования поддерживает переменное давление, постепенно уменьшающееся в возрастанием высоты. Так, на высоте 11 км давление в кабине будет приблизительно около 0,7 от нормального.
В самолётах для контроля давления воздуха в кабине применяется указатель высоты и перепада давления (УВПД), а для упрощения применяется термин высота в кабине, то есть давление воздуха, соответствующее нормальному давлению на некоторой высоте.
Конечно, было бы предпочтительнее поддерживать в салоне самолёта нормальное, на уровне земного, давление в течение всего полёта, но это не делается по целому ряду причин. Одной из существенных причин является техническая проблема обеспечения прочности фюзеляжа. Конструкция должна выдержать избыточное давление в разрежённом воздухе на большой высоте, а с повышением давления наддува неизбежно усложнение и утяжеление фюзеляжа.
На военных самолётах воздух первоначально подавался исключительно с целью обогрева — на остекление кабины и к ногам лётчика (как пример), а экипажи при полётах выше 4 км всегда использовали кислородные маски. Постепенно почти на всех типах летательных аппаратов военного назначения также внедрили систему кондиционирования, работающую так же, как и на пассажирских лайнерах, но при выполнении боевых вылетов предусмотрен специальный боевой режим наддува. В боевом режиме давление в кабине будет значительно уменьшено — это делается для предотвращения баротравм у экипажа при резкой разгерметизации на больших высотах в случае, например, попадания снарядов: повреждения гермокабины пулемётно-пушечным огнём истребителей при полёте на больших высотах вызывали взрывную декомпрессию и гибель экипажей бомбардировщиков Второй мировой войны. Экипаж весь полёт использует кислородные маски или экипируется в высотные костюмы, а система наддува по большей части поддерживает температурный режим в кабине.
Космонавтика
В советских/российских пилотируемых КА атмосфера полностью соответствует земной.
В американских КА атмосфера первоначально была полностью кислородной, с пониженным давлением, что позволяло облегчить конструкцию. После кислородного пожара на КА «Аполлон-1» НАСА применила газовую смесь из 40% азота и 60% кислорода при старте корабля, с переходом на чистый кислород в космосе.
На МКС используется азотно-кислородная атмосфера с нормальным давлением.
См. также
- Гермошлем
- Кислородное оборудование
- Система кондиционирования воздуха (авиация)
- Гермокабина
- Высотная болезнь
Примечания
Ссылки
