当你坐飞机时,你有没有想过这样一个问题:为何封闭式飞机在万米高空飞行时,整个机舱的人都能有足够的氧气?
短途飞行还可以,那么在那十几个小时的飞行过程中,如何保证整个机舱的氧气呢?
要知道,海拔越高,空气就越稀薄。通常在海拔约8000米的高度,人们会感到呼吸困难。但飞机的飞行高度,一般在一万米左右,再高一点就能达到一万两千米左右。
按照一般的常识,这样的高度可以让人呼吸的空气已经很薄了。然而,在这样的环境下,一些国际航班可以连续飞行几天几夜。
那是怎么回事?飞机上的氧气是从哪里来的?飞机内部是否提供氧气?
飞机上的氧气是从哪里来的?
氧是从哪里来的?为了回答这个问题,从机舱本身开始似乎是不可行的。
如果机舱里有氧气,每个乘客在飞机上飞到一定高度时都应该戴上氧气面罩。当飞机即将到达终点时,取下氧气面罩。
但事实并非如此。
既然不能从机舱内部入手,那么从飞机外部呢?飞机外面的空气能进入飞机内部,从而为飞机内部的数百名乘客提供氧气吗?
嘿,你猜对了,答案真的是这样。
飞机上的发动机系统和空调系统承担了这个最容易被忽视的环节,也是最关键的环节。
在外部空气通过扇叶吸入飞机的发动机后,可以随着发动机内部的压气机,对空气进行多重压缩。
压缩后,原本薄薄的空气会再次变得饱满饱满,氧气含量也会大大增加。就像压缩饼干一样,把原本薄薄的一块压缩成厚厚的一块。
当然,这种空气压缩并不像制作压缩饼干那样简单。
随着空气体积的迅速下降,在压缩过程中,其温度也会随之上升,有时空气温度甚至可以达到数百摄氏度。
这种高温自然不能用来呼吸。因此,空气压缩后,空调系统应控制和过滤空气温度。
只有这样才能保证最终获得的氧气是纯净的,而且温度是合适的,然后才能输送到机舱供乘客呼吸。
然而,飞机上获得的空气实际上是脱水的。这也是为什么很多人觉得坐了几个小时的飞机后皮肤变得更干燥的原因。
这类空气经过压缩、过滤、脱水处理,是飞机上氧气的主要来源。
在什么情况下机舱内会缺氧?
以上描述了飞机上的氧气来源是由发动机提供的。只要飞机上的发动机没有坏,理论上飞机上的氧气就会源源不断。
所以,上面提到的一个前提是,当飞机的发动机出现故障时,机舱内就会出现缺氧现象。
而且一旦飞机在高空出现失压、缺氧的情况,那么后果就不堪设想了,机舱内的人也很少有生存的可能。
1999年,一架注册号为N47BA的美国飞机意外坠毁。后来经过调查发现,这样的事故发生的原因是飞机起飞时,飞机上的流量控制阀关闭了。
而且流量控制阀,它的作用是调节飞机发动机的进气压力和进油量。
如果流量控制阀关闭,飞机飞行高度上升到4500米,飞机内部就会出现失压、缺氧现象。
失去压力和缺氧就像一对形影不离的好姐妹,失去压力必然会导致缺氧,而在飞机上缺氧的情况不仅仅是失去压力。
此外,如果发动机出现故障,或发动机全功率运转,都可能导致机舱缺氧。
上述情况一旦发生,机长必须采取一系列应急措施,如降低飞行高度,以确保舱内乘客的安全。
但是不要以为机舱里除了发动机还没有其他供氧设备。事实上,机舱内还有另一个独立的氧气来源,那就是应急氧气供应系统。
紧急氧气面罩在遇到危险时会自动落下,然后为乘客提供氧气。
相信大家在电影里都见过这种氧气面罩。当飞机遇到紧急情况时,一个氧气面罩会弹在座位上方,然后空姐会呼吁大家不要惊慌,戴上氧气面罩。
氧气面罩之所以能提供氧气,是因为它与氧化钡、氯酸钠和氯酸钾三种化学物质相连,是由氧化钡、氯酸钠和氯酸钾组成的“氧蜡烛”。
当乘客拖动氧气面罩时,一个化学过程已经开始。在这个过程中,氧化钡、氯酸钠和氯酸钾会被加热释放出氧气,释放过程非常稳定。
尽管氧气面罩可以提供最后一道氧气屏障,但面罩不能持续提供氧气,当化学反应结束时,面罩中的氧气也会耗尽。
所以氧气面罩最多只能提供十几二十分钟的氧气,但是对于飞机上缺氧的人来说,即使是十分钟的氧气供应也是足够的。
从上面可以看出,飞机上的氧气来源只有两种,一种是发动机产生的氧气,另一种是化学反应产生的氧气。
最终还是希望在飞行过程中,每个人都不能使用氧气面罩,能顺利出发,安全落地。
飞机上的乘客需要多少氧气?
如今,还有一些小伙伴和我一样,把好奇的目光投向了另一个问题。
也就是说,在飞行中,理论上,整个飞机上的乘客需要多少氧气?
一般来说,为了保证飞行过程中的舒适性,航空公司只会为一架飞机安排400-500个座位。目前最大的民用客机A380座位数高达868个。
咱们以一般的客机为例,假设一架400人的飞机全部坐满了人,而且它们的体重、体型都是一样的。
然后一个80公斤的人每分钟消耗3.5毫升的氧气,这样一个小时消耗16800毫升,换算成“升”,就是16.8升。
假定这400人需要在飞机上坐五个小时,那就需要33600升的氧气。这个估计还是比较保守的,没有考虑到其它影响因素。
所以,从上面提到的一些简单的数据中,你也可以直观的感受到,在一万米的高空飞行,在机舱里正常呼吸,没有感觉到缺氧是多么困难。
为了保证每个人都能在机舱内吸收足够的氧气,发动机需要提供更多的氧气来压缩。只有这样,才能充分满足乘客的需求。
谈完以上,你对“坐飞机不缺氧”有没有更直观的了解?看似一件简单的小事,背后却体现了工程师的独居匠心。
下次等你再坐飞机的时候,你就可以用这个问题来考你的小伙伴了,问他,你知道为什么坐飞机不会缺氧吗?
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