Uçaklar neden Kabin Basınçlandırmasına ihtiyaç duyar?
- Uçaklar, oksijen yoğunluğunun ve dünya atmosferinin yaşamı sürdürmek için uygun ve yeterli olmadığı irtifalarda uçar.
- Basınçlandırma kontrol sistemi, uçağın iç kısmını güvenli ve konforlu bir irtifa ve basınçta tutarak yolcuları ve mürettebatı, hızlı basınç değişikliklerinin ve hipoksi adı verilen oksijen eksikliğinin etkilerinden korur.
- Mürettebat ve yolcuların güvenliğinin yanı sıra uçağın bütünlüğü için bir basınçlandırma sisteminin olması bir uçak için çok önemlidir.
- Modern uçaklarda, yüksek irtifa uçuşları sırasında uçak iç kabinini güvenli ve konforlu tutmak için kabin basınçlandırma sistemlerinin bölümleri kullanılır.
Dünyanın Atmosferi
Oksijenin dünyadaki yaşamın büyük bölümü için gerekli olmasına karşın atmosferin büyük bölümü oksijenden oluşmuyor. Dünyanın atmosferi yaklaşık yüzde 78 nitrojen, yüzde 21 oksijen, yüzde 0,9 argon ve yüzde 0,1 diğer gazlardan oluşmaktadır. Eser miktarda karbondioksit, metan, su buharı ve neon, kalan yüzde 0,1'i oluşturan diğer gazlardan bazılarıdır.
Yükseklik arttıkça, tüm atmosferik gazların toplam miktarı hızla azalır. Bununla birlikte, azot ve oksijenin göreceli oranları yeryüzünden yaklaşık 50 mil yüksekliğe kadar değişmeden kalır.
Atmosfer, sıcaklığa bağlı olarak beş farklı katmana ayrılmıştır. Dünya yüzeyinden uzaya yapılacak bir yolculuk sırasında her biri çok farklı özelliklere sahip beş farklı katmandan geçilmesi gerekecektir.
Atmosferik basınç, yükseklik arttıkça azalır. Sivil havacılığın çoğu, irtifa arttıkça sıcaklığın azaldığı troposferde gerçekleşir. Troposfer, dünya atmosferinin en alt katmanıdır ve aynı zamanda neredeyse tüm hava koşullarının gerçekleştiği yerdir.
Kabin Basınçlandırma Kontrol Sistemi, uçağın içini güvenli bir irtifa ve basınçta tutarken Kabin Sıcaklığı Kontrol Sistemi, mürettebat ve yolcular için güvenli bir ortam sağlamak amacıyla uçağın içini uygun bir sıcaklık seviyesinde tutar.
Modern uçaklar, yüksek irtifa uçuşları sırasında uçak iç kabinini güvenli ve konforlu tutmak için aşağıda açıklanan kabin basınçlandırma sistemlerinin bölümlerini kullanırlar.
Basınçlandırma Durumları
Uçak kabini basınçlandırması, iki farklı işletme durumu ile kontrol edilebilir. Bunlardan ilki, uçağın değişen irtifasına rağmen kabin irtifasını tek bir basınçta tutmayı amaçlayan izobarik durumdur. Örneğin, uçuş ekibi, kabin irtifasını 8.000 feet (10,92 psi) düzeyinde tutmaya karar verebilir. İzobarik durumda, kabin basıncı 8.000 fit seviyesinde belirlenir ve bu seviyede kalır
Basınçlandırma kontrolünün ikinci durumu, uçak irtifa değişikliklerinden bağımsız olarak kabin içindeki hava basıncı ile ortam hava basıncı arasında sabit bir basınç farkını korumak için kabin basıncını kontrol eden sabit fark durumudur. Sabit fark durumundaki basınç farkı, uçak gövdesinin tasarlandığı maksimum basınç farkından daha düşüktür ve basınç kabının bütünlüğü korunur.
İzobarik durumda basınçlandırma sistemi, mürettebat tarafından seçilen kabin irtifasını sürdürür. Bu, normal çalışma koşuludur. Ancak uçak belirli bir irtifanın üzerine çıktığında seçilen kabin irtifasının korunması, uçak gövdesinin tasarlandığı irtifanın üzerinde bir basınç farkına neden olabilir. Bu durumda, basınçlandırma konumu otomatik olarak izobarik durumdan sabit fark durumuna geçer. Bu, kabinin maksimum basınç farkı sınırına ulaşılmadan önce gerçekleşir. Böylece, seçilen kabin yüksekliğinden bağımsız olarak sabit bir basınç farkı korunur.
Yukarıda açıklanan çalışma durumlarına ek olarak kabin tırmanma veya alçalma hızı olarak da bilinen kabin basıncının değişim oranı da kontrol edilir. Bu işlem, uçuş ekibi tarafından otomatik veya manuel olarak yapılabilir. Kabin basıncı için tipik değişim oranları 300 ila 500 fpm'dir. Ayrıca, basınçlandırma durumlarının, basınçlandırma sisteminin otomatik veya bekleme durumunda ya da manuel olarak çalıştırılması anlamına da gelebileceğini unutmayın.
Kabin Basıncı Kontrol Prensipleri
Uçak kabin basıncı kontrol sistemleri, sabit veya değişken izobarik sistemler olarak sınıflandırılabilir. Bu terimler, kabin basıncı kontrolünün temel amacı olan kabin basıncının, uçağın uçuş irtifasından bağımsız olarak konforlu bir seviyede sabit bir irtifaya ayarlanması ile ilgilidir.
Sabit izobarik sistemler, izobarik irtifa için bir seçim aracı içermez.
Bu sistemler, kabin irtifasını her zaman aynı seviyede sınırlar ve kabinin uçakla birlikte bu seviyeye kadar gelmesine izin verilir. Sabit izobarik sistemler genellikle mürettebatın dikkat göstermesinin gerekli olmadığı ve konforun ikinci planda kaldığı askeri uçaklarda kullanılır.
Değişken izobarik sistemler, uçuş planına ve uçağın yapısal emniyet basınç farkı sınırlamalarına bağlı olarak mürettebatın seçilen izobarik kabin irtifasını değiştirmesine izin veren bir irtifa seçici içerir.
Seçici, mürettebatın erişebileceği bir yere monte edilir. Seçicinin ön panelinde izobarik irtifanın ayarlanması için kontrol düğmeleri ve gösterge dereceli ölçekleri bulunur. Tipik olarak, kontrol sisteminin türüne ve karmaşıklığına bağlı olarak, kabin basıncı değişim oranının sınırlandırılması ve iniş alanı barometrik basıncının değişimi için düzeltme yapılması, çıkış valfi konum göstergesi ve dengeleme kontrolü, sistem çalışma durumları arasında geçiş, güvenlik uyarı ışıkları vb. için bir düğme ve dereceli ölçek bulunur.
İrtifa seçici, mürettebatın girdilerinin kabin basıncı kontrol sistemine aktarıldığı araçtır.