Cómo los aviones comerciales mantienen un suministro constante de aire fresco y cómo las máscaras de oxígeno de emergencia suministran oxígeno dado que no están conectados a ningún tanque de aire

Cómo los aviones comerciales mantienen un suministro constante de aire fresco y cómo las máscaras de oxígeno de emergencia suministran oxígeno dado que no están conectados a ningún tanque de aire

Debido a que la economía de tener tanques de oxígeno grandes a bordo de aviones simplemente no funciona (por no mencionar que la calidad del aire dentro del avión se volvería desagradable si no se suministrara constantemente aire fresco, independientemente de los niveles de oxígeno), los aviones comerciales un sistema muy inteligente instalado para resolver el problema de la atmósfera de presión ultra baja en altitudes de crucero.

En la mayoría de los aviones modernos (el Boeing 787 Dreamliner no lo soporta), el aire exterior se "purga" de la etapa del compresor de los motores de turbina y finalmente se canaliza a las áreas de pasajeros. Sin embargo, primero se necesita un poco de procesamiento ya que el aire comprimido es extremadamente caliente (en el orden de casi 400 grados Fahrenheit o 200 grados Celsius) en esta etapa. Por lo tanto, antes de que entre en el compartimiento de pasajeros, primero se le permite expandirse y se ejecuta a través de un intercambiador de calor y un sistema de ciclo de aire para enfriarlo lo suficiente. Este sistema también puede funcionar como un calentador, con parte del aire caliente mezclado con el aire frío para regular la temperatura de la cabina.

Una vez enfriado y filtrado, el aire presurizado, que ahora tiene suficiente densidad de oxígeno para mantener a las personas felices, se canaliza hacia el área de la cabina, generalmente a niveles de alrededor de 12 psi (aproximadamente equivalente a la presión atmosférica a 7,000 pies). ¿Por qué 12 psi en lugar de algo como presiones del nivel del mar de aproximadamente 14.7 psi? 12 psi es suficiente para la mayoría de los pasajeros y, al mismo tiempo, reduce la tensión estructural en el propio avión sobre algo como las presiones atmosféricas del nivel del mar.

En cuanto al aire que ya está en la cabina, este se ventila a través de una válvula de salida (o múltiples válvulas en aviones más grandes), que generalmente se encuentra cerca de la parte trasera del avión. (Divertido Nota: antes de prohibir fumar en los aviones comerciales, el área alrededor de esta válvula de salida generalmente estaba teñida de marrón oscuro debido al humo del tabaco.

Esta válvula de flujo de salida se abre y se cierra automáticamente para mantener una presión constante dentro de la cabina, mientras que todo el sistema se asegura de que el aire fresco se canalice continuamente y, finalmente, salga de la aeronave. De hecho, aunque muchos se quejan de que los aviones parecen estar “cargados”, este sistema garantiza que todo el aire en el avión se reemplace por completo en promedio cada 2-3 minutos. Sí, eso significa que su auto, casa u oficina es probablemente mucho más "tapado" que un avión comercial que vuela a 35,000 pies.

(Nota: el Boeing 787 Dreamliner maneja la presurización de la cabina de manera un poco diferente, utilizando una versión modernizada del antiguo, un poco ineficiente, sistema de compresor eléctrico visto en muchos aviones más antiguos).

Desafortunadamente, a veces los aviones pierden presión en la cabina. Cualquiera sea la causa, la pérdida de presión (generalmente establecida a presiones atmosféricas que superan los 14,000 pies) resultará en el despliegue de máscaras de oxígeno. A partir de aquí, la conciencia útil puede durar entre 5 y 15 segundos, dependiendo de la presión restante en la cabina, por lo que es fundamental ponerse su máscara de inmediato, en lugar de ayudar a otra persona primero. Puedes ayudarlos mucho mejor cuando no estás inconsciente o muerto.

Entonces, ¿cómo funcionan realmente estas máscaras de oxígeno de la línea aérea? Resulta que la economía de tener un tanque de oxígeno centralizado para proporcionar incluso oxígeno de emergencia a los pasajeros tampoco se suma. Del mismo modo, tener tanques individuales pequeños de oxígeno presurizado tampoco es factible. De hecho, estas máscaras no están conectadas a ningún tanque o línea de aire. Entonces, ¿cómo puedes respirar oxígeno a través de ellos?

Ciencia.

Si bien los diseños pueden variar ligeramente, en general, cuando se tira del dispositivo para colocarlo sobre su cara, el tirón de la cuerda de seguridad de la máscara libera un mecanismo de resorte que dispara una pequeña carga explosiva. (Sí). La chispa resultante activa una mezcla de plomo y estetrato de tetraceno para generar calor, lo que eventualmente causará una reacción química que produce oxígeno para su máscara. (Esta es la razón por la que te dicen que te pongas la máscara para que fluya el oxígeno; debes activar la carga explosiva para que todo funcione).

Está bien. Lo que respiras a través de la máscara no comenzó como oxígeno puro. Más bien, el avión está equipado con numerosos generadores de oxígeno químicos pequeños (también conocidos como "velas de oxígeno", del tamaño de un paquete pequeño de pelotas de tenis) que contienen una mezcla de clorato de sodio en su mayoría (NaClO).3), menos del 5% de peróxido de bario (BaO2) y menos del 1% de perclorato de potasio (KClO4). Cuando estos compuestos químicos se calientan con el estifnato de plomo y el tetraceno, cada uno sufre una reacción que, en última instancia, produce una buena cantidad de oxígeno filtrado y vital que corre a través del tubo hacia usted.

Por supuesto, también puede oler un ligero olor a quemado, pero esto no es nada de qué alarmarse; simplemente te asegura que el sistema está funcionando. De hecho, si el avión está realmente en llamas, las máscaras generalmente no se desplegarán, para no empeorar el fuego con el oxígeno adicional.

Esto nos lleva a la pregunta de por qué la bolsa de plástico en el aparato de respiración no se infla necesariamente a medida que usa el dispositivo. Más que cosméticos, las bolsas sirven como una especie de depósito para el oxígeno.Si no respira para nada (y tiene un buen sellado con la máscara apretada contra su cara), la bolsa evita que el precioso oxígeno que fluye continuamente se escape al aire delgado que lo rodea, permitiendo que se extraiga más oxígeno. tomado en cuando se respira. Cuando esto sucede, o está exhalando con las válvulas de la máscara que liberan gran parte del aire usado, la bolsa puede comenzar a inflarse a medida que se acumula el oxígeno. Cuando respiras, se desinfla.

Entonces, ¿por qué no siempre se infla al menos un poco para mostrar su funcionamiento? Para empezar, es posible que no tenga un gran sello con la máscara en la cara, especialmente si tiene vello facial. Esto permitirá que el oxígeno producido (y el aire que exhala) se escape más fácilmente. (Mientras la máscara esté razonablemente segura en su cara, esto aún debe proporcionarle suficiente oxígeno para sobrevivir, siempre que el avión no esté volando a más de 40,000 pies y el piloto haga su trabajo y el avión baje. por debajo de 10,000 pies tan rápido como sea posible.)

Sin embargo, incluso si tiene un buen sello, la velocidad a la que se genera el oxígeno a menudo no es suficiente para inflar completamente la bolsa de las máscaras antes de tomar respiraciones profundas y potencialmente de pánico, desinflando. Esto es simplemente porque la generación de oxígeno no es bajo demanda (de todos modos para los pasajeros), sino simplemente una producción de oxígeno de flujo continuo.

A pesar de la producción potencialmente lenta, los generadores de oxígeno químico proporcionan oxígeno a una velocidad suficiente para sostener a los pasajeros, generalmente diseñados de tal manera que la producción máxima de oxígeno se produce de inmediato (cuando el avión puede estar a una altitud muy alta) con las tasas de producción de oxígeno reduciéndose el curso de aproximadamente 12-20 minutos antes de que el sistema se agote.

Esto debería ser lo suficientemente largo como para que los pilotos bajen el avión lo suficiente como para que la presión del aire sea lo suficientemente alta para la respiración atmosférica (relativamente) normal. Y si alguna vez has estado suerte lo suficiente como para estar en este tipo de situación, usted sabe que esos pilotos pueden obtener el avión desde altitudes de más de 35,000 pies a niveles atmosféricos más seguros en una emergencia de manera alarmante; Si bien puede que no sea literalmente cierto, al menos puede parecer Como las montañas rusas no tienen nada, lo cual es bueno en este caso.

Dato de bonificación:

  • Como resultado de la forma en que funciona el sistema para presurizar la cabina del avión y mantener un suministro constante de aire fresco, los niveles de humedad son muy bajos, lo que hace que se deshidrate muy rápidamente en los vuelos. Especialmente para vuelos largos, es fundamental que tome muchos líquidos. Este nivel de humedad ultra bajo, combinado con la baja presión de la cabina, también reduce su sentido del gusto y el olfato hasta en un 30%, razón por la cual la comida de las aerolíneas generalmente sabe tan suave. Para tratar de compensar esto, muchas aerolíneas se aseguran de que su comida tenga un sabor o una especia mucho más fuerte de lo que normalmente encontraría apetitoso.

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