只为苍生说话,用笔杆子道明事态原委、丈量人间温情。
飞机发动机吸入大量的空气压缩,其中有很小的一部分用于给飞机除防冰、空调系统供气。飞机增压以及空调系统会通过调节引气温度和量来控制维持飞机座舱高度(就是客舱中气压相对于海平面气压的高度)。当你在万米高空飞行时,机舱内的气压大概是相当于在1500-3000米左右的海拔的城市的气压和含氧量。所以大部分人不会缺氧。飞机是民用领域最快的交通工具,它可以让我们快速地到达遥远的地方。飞行已经成为现代生活中不可或缺的一部分,在几个小时内将人们连接起来,跨越遥远的距离。然而,对于一些乘客,尤其是那些刚开始航空旅行的乘客来说,飞机上的氧气供应问题可能是一个令人担忧的问题。飞机如何确保每个人都有足够的氧气,特别是在紧急情况下或在高海拔地区?让我们深入研究飞机供氧系统的复杂性,以了解为什么乘客很少在飞行中遇到氧气短缺。
如此狭窄密闭的机舱,如何做到让机舱内的人能够正常呼吸,而不会缺氧呢?在万米高空中,飞机上的氧气又是从何而来?飞机上的氧气来源有两种,一种是发动机制成的氧气,另一种是化学反应生成的氧气。这两种氧气的产生和供应方式各有不同,也各有优缺点,我们分别来看看它们是如何工作的。一般情况下,飞机会通过发动机系统和空调系统,将外部的空气压缩、过滤、调节,然后输送到机舱的氧气。这种氧气的优点是质量高,含氧量高,可以满足乘客和机组人员的正常呼吸需求。这种氧气的缺点是需要消耗发动机的一部分功率,也需要消耗外部的空气,一旦外部空气质量差,或者发动机出现故障,就会影响氧气的供应。当然,在飞机设计时也选择了一套备用方案,那就是化学反应生成氧气,这也是飞机上的应急氧气供应系统,利用化学物质的反应,
为乘客提供氧气面罩,保证生命安全。这种氧气的缺点是数量有限,时间有限,只能维持短暂的呼吸,而且可能会产生一些有害的副产品。从机舱内部来看,飞机上的氧气是通过一系列的管道和通风口,分布在机舱的各个位置,供给乘客和机组人员使用的。通常情况下,飞机上的氧气是由发动机制成的,也就是说,飞机通过发动机系统和空调系统,将外部的空气压缩、过滤、调节,然后输送到机舱的。这样做的好处是,可以保证机舱内的氧气含量和气压与地面相近,让乘客感觉舒适,也可以减少高空飞行对人体造成的耳鸣、头晕等不良影响。但是,飞机上得到的空气是经过脱水处理的,这也是为什么乘客会感觉皮肤干燥的原因。为了防止降温时水分结冰给飞机带来危险,飞机的空调系统会将空气进行干燥处理,这样就会降低空气的相对湿度,导致乘客的皮肤、眼睛、喉咙等部位失去水分,感觉干燥不适。所以,乘坐飞机时,要注意多喝水,及时补充水分,也可以使用一些保湿的护肤品,来缓解干燥的症状。飞机上的氧气供应直接取决于发动机的工作状态和空调系统的调节能力。如果发动机出现故障,或者空调系统无法正常工作,那么机舱内的氧气就会减少,甚至消失。这时,机舱内的气压也会随之降低,这就是我们常说的机舱失压。机舱失压会给乘客和机组人员带来严重的生命威胁。当机舱内的气压低于一定水平时,乘客和机组人员就会出现缺氧症状,如果缺氧时间过长,还会导致昏迷、抽搐、心脏骤停,直至死亡。而且,机舱失压还会影响飞机的结构和设备,造成飞机失控或坠毁的风险。2022年3月21日,东方航空云南有限公司波音737-800型飞机,在广州管制区域巡航时,自航路巡航高度8900米快速下降,最终坠毁在广西壮族自治区梧州市藤县埌南镇莫埌村附近。飞机撞地后解体,机上123名旅客、9名机组成员全部遇难。氧气蜡烛的主要成分是氯酸钠、过氧化钡和氯酸钾,它们在高温下会发生剧烈的化学反应,释放出大量的氧气。氧气蜡烛的优点是体积小、重量轻、储存时间长、使用方便,缺点是产生的氧气不纯、温度高、无法调节,但足以在关键的时刻救命!最后总结一下,飞机供氧的基本原理,主要依赖于环境控制系统(ECS)。该系统的关键功能是调节机舱内的气压和氧气浓度。ECS通过引入外部空气,该空气首先从飞机的发动机引入,经过压缩机部分压缩,然后通过热交换器冷却,以去除多余的热量。在这一过程中,空气被净化,并调节至适合人体呼吸的压力和温度。这部分空气富含氧气,被输送到机舱内,以维持所需的氧气浓度和舒适的环境。
以下是供氧系统的具体实现方式的介绍:
环境控制系统(ECS)是飞机供氧系统的核心,负责维持机舱内的压力、温度和气体成分(包括氧气)在适宜的水平。ECS通过从飞机的发动机引入压缩空气开始工作。这些空气,首先经过一系列的压缩和冷却过程,除去多余的热量,并通过过滤器去除杂质和水分,然后被输送到机舱内。这个过程中,调节设备会根据外部环境和机舱需求,精确调节进入机舱的空气量,以保证机舱内氧气含量和压力的稳定。
压力调节阀在ECS中扮演着至关重要的角色,它负责调节和控制进入机舱的空气量,以维持机舱内的压力。随着飞机升高,外部大气压降低,压力调节阀会逐步增加向机舱内输送的空气量,确保机舱内的压力维持在一个相对恒定的水平,通常是相当于地面上1500至2500米的大气压。这样可保证即便在高空,机舱内的氧气浓度也足以满足乘客和机组人员的生理需求。
所有商用飞机都配备有紧急氧气供应系统,以应对潜在的失压情况。这套系统,通常包括:自动下降的氧气面罩、化学氧发生器、高压氧气瓶。在发生机舱失压时,氧气面罩会自动释放,供乘客和机组人员使用。化学氧发生器,通过化学反应迅速产生氧气,而高压氧气瓶,则直接提供存储的氧气。这些设备,能够在紧急情况下迅速提供足够的氧气,保障乘客和机组人员的呼吸,直到飞机降至一个更安全的飞行高度。
为了确保机舱内的氧气供应始终满足需求,飞机上还装备有专门的传感器和监控系统,实时监测机舱内的氧气浓度和压力。这些系统,能够及时发现任何异常情况,并通过飞机的控制系统调整ECS的运作,或者在必要时,启动紧急氧气供应系统,确保机舱环境的稳定。此外,飞机还装备有紧急氧气供应系统,以应对潜在的失压情况。这套系统,通常包括位于座椅上方的氧气面罩和化学氧发生器,或氧气瓶,能够在紧急情况下,迅速为乘客和机组人员提供氧气。
通过这种高效的供氧机制,飞机能够在高空飞行过程中,不断地向机舱内提供适宜的氧气,保证乘客和机组人员的呼吸需求得到满足,确保飞行的安全与舒适。