[مواطن كويتي]

بسم الله الرحمن الرحيم


ماذا تعرف عن ضغط الهواء في الطائرة على ارتفاع 30 ألف قدم؟



إعداد علي محمد الهاشم
هناك امور عديدة يجب ان يعرفها الشخص العادي في مدى سلامة وامان الطائرات، وفي الوقت نفسه يجب ان يلم بجميع الاخطار التي قد يتعرض لها عند ركوب الطائرة؛ ومن هذه الاخطار اختلال ضغط الكابينة للطائرة على الارتفاعات الشاهقة اثناء التحليق، والتي قد تؤدي إلى حدوث كوارث عديدة إذا لم يتم التعامل معها بالطريقة الصحيحة. ولهذا سنتعرف اليوم على تركيبة جهاز تكييف الضغط في كابينة الطائرة وأنظمة الإعاشة في الارتفاعات الشاهقة.

تحصل معظم تقلبات الطقس الجوي في الارتفاعات التي تقع تحت ارتفاع 20 الف قدم، ويكون الهواء اقل كثافة فوق ذلك الارتفاع، وتزداد الكثافة عندما يكون ملاصقا لسطح الارض، وتقل تدريجيا كلما ارتفعنا عنه. ويتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات اهمها «التروبوسفير»، وهي اهم الطبقات المكونة للغلاف الجوي، نظرا لكونها تبتدئ من سطح الارض الى ارتفاع 20 كلم (66 الف قدم تقريبا) وبها تحدث الحياة حيث الكائنات والبشر، وتحلق خلالها جميع انواع الطائرات المدنية والعسكرية على حد سواء، وتحدث بها التقلبات الطقسية زائد تكون الغيوم. ولكي يتمكن البشر من بلوغ ارتفاع اعلى من 10 آلاف قدم (3 كلم) بالطائرات والبقاء احياء، لا بد من ان تكون كابائنها الداخلية مكيفة الضغط Pressurized، بسبب ما سبق ذكره من انخفاض الضغط الخارجي على تلك الارتفاعات وانخفاض كثافة الهواء، فكان عام 1938 الذي شهد ظهور اول طائرة ذات كابينة مكيفة الضغط وهي البوينغ 307 الملقبة بــ«ستراتولاينر».

ضغط الكابينة
تحلق الطائرات الحديثة على ارتفاعات شاهقة يكون فيها الهواء قليل الكثافة، وتكون مستويات الأكسجين فيها منخفضة جدا للحفاظ على حياة الانسان، لذا يتم احكام اغلاق كابينة الطائرة أثناء التحليق، ثم يتم ضغطها خلال ذلك لخلق بيئة اصطناعية آمنة، ويتنفس الركاب الهواء المضغوط ويتم ضبطه ليكافئ الضغط الجوي عند ارتفاع 8 آلاف قدم حتى ان حلقت الطائرة على ارتفاعات أعلى من ذلك بأضعاف، اما عند حدوث خلل بالضغط في كابينة الطائرة على ارتفاع يفوق عشرة آلاف قدم او حدوث تسريب للهواء يجب على الطيارين الهبوط سريعا لارتفاع عشرة آلاف قدم، لانه عند هذا الارتفاع يكون التنفس ممكنا وتكون درجة الحرارة الخارجية محتملة ولو انها تكون باردة، وعملية النزول هذه يجب الا تستغرق اكثر من دقيقة ونصف (95 ثانية)، وبالطبع الهبوط فورا عند اقرب مطار. لكن اثناء اداء هذه العملية يجب ان يلجأ الطيار الى استخدام اقنعة الاكسجين الاحتياطية للطوارئ، وكذلك الركاب حيث تنزلق تلك الاقنعة عادة تلقائيا عند حدوث خلل في ضغط الكابينة، ويستمد الركاب والطاقم الاكسجين عبر قوارير مزودة بها كل طائرة، وتخضع هذه القوارير لعمليات صيانة وكشف دوري قبل اقلاع الطائرة.

آلية عمل نظام التكييف بالطائرات
يتم استخلاص الهواء المستخدم في نظام التكييف على الطائرات عن طريق الهواء المستنزف من محركات الطائرة عبر أنابيب في الجناح ومنه الى نظام التكييف في أسفل الجزء الوسطي من بدن الطائرة الرئيسي، ويتم تنظيم حرارة الهواء المضغوط والمستنزف الداخل الى كابينة الطائرة وعند الوصول الى الحرارة المناسبة يخرج الهواء من مؤخرة بدن الطائرة عبر صمامات هناك، ويتم اغلاقها أثناء التحليق، اما اذا ما تم تركها مفتوحة فانها ستعمل على تصريف كل هواء الكابينة وتصبح غير مضغوطة، انه عبارة عن نظام ميكانيكي بسيط للغاية يتم التحكم به عبر مفتاح بسيط في قمرة القيادة، وعادة ما يتم ضبط المفتاح على الوضعية الآلية ولكن يمكن في الوقت نفسه تشغيله يدويا، وتقع مسؤولية مراقبته على عاتق الطيارين طوال الرحلة في اجراءات فحص مكثفة ما قبل الاقلاع وتشغيل المحركات على الأرض، وبعيد الاقلاع بوتيرة مرتين قبل الاقلاع وخلال الاقلاع وبعد الوصول بالطائرة الى ارتفاع 10 آلاف قدم.

توليد الأكسجين في الجو
عادة تحمل الطائرات الاقدم على متنها اسطوانات تحوي غاز الاكسجين للتنفس، ولكن هذا مع الوقت اصبح يشكل خطرا اذا ما تعرضت احدى تلك الاسطوانات لعطب او لشرارة، فان احتمالات خطر نشوب حريق أو انفجار كبير، ولكن مع تطور تكنولوجيا الطيران، اصبحت الطائرات الحديثة تحمل على متنها اجهزة لتوليد الاكسجين، التي تستخلص الاكسجين عن طريق مولدات خاصة مجهزة بمواد كيميائية ككلورايت الصوديوم او ملح حامض الصوديوم NaClO3. وبالتالي صارت الطائرات اكثر كفاءة من ناحية أنظمة الاعاشة من السابق.

التحكم بدرجة الحرارة
عند الطيران على ارتفاع يفوق 30 الف قدم فان درجة الحرارة تهبط بصورة مروعة الى ما دون الصفر وتصل لتستقر على 56 درجة تحت الصفر، وهي درجة حرارة صقيع رهيبة، ولا يمكن للبشر تحملها، لذلك من الضروري ان يتم تكييف الهواء او درجة حرارته لتصبح مريحة للركاب، ان للطائرات نظاما للتكييف داخل الكابينة، يزودها بدرجة الحرارة المطلوبة، ويتم الحصول على هذه القدرة عن طريق الهواء المستنزف او Bleed air من المحركات الرئيسية للطائرة، ويتم خلط الهواء البارد الذي يدخل الطائرة عن طريق صمامات في اسفل البدن، مع الهواء الحار المستنزف من المحركات كما اشرنا الذي قد يصل الى 200 درجة مئوية، ويخفف ليصبح بحدود 20 الى 23 درجة مئوية في دورة هوائية كل 4 دقائق.

غازات سامة في كابينة القيادة
اثارت التقارير الأخيرة عن تسرب نوع غريب من الغازات السامة في كابينه القيادة لبعض الطائرات لشركات مختلفة للطيران جدلا واسعا حولى مدى سلامة اجهزة العرض وأنظمة الملاحة بالطائرات المدنية، ففي احدى الرحالات الجوية لاحظ احد المساعدين في كابينة الطائرة ان الكابتن (قائد الطائرة) كان واهنا وغاب عنه التركيز وأصبح يتكلم بثقل، على الرغم من انه كان في قمة نشاطه قبل دخول الطائرة، مما تطلب من المساعد مسك زمام الأمور والعودة اضطراريا بالطائرة الى المطار، مع استخدام الكابتن لقناع الأكسجين للطوارئ، وبعد عدة حوادث مشابهة اكتشف فيما بعد ان السبب هو انبعاث ادخنة غير مرئية من اجهزة الملاحة بالطائرة نتيجة ارتفاع درجة حرارتها، والمادة التي تشير اليها اصابع الاتهام هي «ترايور ثو كريسيل الفوسفات» المعروفة اختصارا TCP، وهي مادة مضافة للزيوت المستخدمة في المحركات النفاثة للطائرات ومهمة لتحسين الاداء، وغالبا ما يحدث انبعاث لابخرة تلك الزيوت في مرحلتي الاقلاع والهبوط، نظرا لما أشرنا اليه سابقا من ان الهواء المضغوط في الكابينة داخل الطائرة مصدره خليط من هواء مستنزف من المحرك مع هواء خارجي عن طريق الصمامات، اضافة الى الاكسجين، الذي يتم توليده من المولدات، وقد رجحت الاسباب لحدوث ذلك في بعض الطائرات الى تردي عمليات الصيانة لتلك الطائرات والاهمال، لان الاهمال في صيانة المحركات بالذات يؤدي الى قلة كفاءتها وحدوث عملية انبعاث أبخرة ضارة منها.

دورة الهواء المضغوط
يعرف نظام الهواء المضغوط Pneumatic system على انه الوحدات والتركيبات والتوصيلات المتكاملة لتغذية وتنظيم امداد الهواء للكابينة بالطائرة، وتأمين بعض الاجهزة على متن الطائرة، واهمها نظام التكييف وضبط الضغط، وغالبا ما يتم الحصول على الهواء المضغوط من 3 مصادر.
1 - نظام استنزاف الهواء من المحركات الرئيسية النفاثة للطائرة.
2 - وحدة الطاقة الاحتياطية APU التي تكون اغلب الاحيان في الذيل لكنها لا تستخدم الا عند الضرورة القصوى او في حالة تعطل المحركات الرئيسية او عدم وجود مصدر تغذية للطاقة في احد المطارات على الارض.
3 - وحدة الطاقة الارضية GPU في المطار (على الأرض فقط).
ولكي يتم خلق هذا الضغط ينبغي ان يتم ضخ هواء في الكابينة، والكابينة هي عبارة عن حيز وبالتالي تتم المحافظة على توازن الضغط عن طريق دورة الهواء المضغوط هذه من خلال صمامات موجودة في بدن الطائرة يتم التحكم في درجة اتساع فتحاتها. ولهذا يجب ان تكون كابينة الطائرات التي تحلق بارتفاع يفوق 10 آلاف قدم ذات ضغط مكيف لدرجة بحدود 500 ملي بار (6 الى 8 Psi) المقياس العالمي للضغط، ويتم ضبط معدل الضغط داخل كابينة الطائرة عادة مساويا لارتفاع 8 الاف قدم مهما بلغت الطائرة اي ارتفاع كان يقوم ذلك.

القبس

[alsharif75]

والله يا كابتن خليتني أتتبع مواضيعك, ما شاء الله انتقاءك لهم جميل و مفيد.

بارك الله فيك.

[فضاء الطيران]

موضوع ابداع و معلومات جديدة و مفيدة جدا "نصيحة لا يفوتكم" و معلومات أول مرة أعرفها الصراحة

و تسلم يا مبدع عمواضيعك المميزة

[بروفيسور الطيران]

الله يعطيك العافية اخوي عبدالعزيز على هالمعلومات القيمة
وتقبل تحياتي ونتريا الزود من صوبك

[PILOT FUTUER]

معلومات قيمة جدا

تسلم على الطرح المتميز :)

[momo12]

اريد وضع معلومة

اذا حدث انخفاض ظغط انفجاري في مكان الاغراض في صمامات تخفف من الظغط وعادة ما يحدث ان الباب طار

[ahmed hashem]

ما شاء اللة واللة موضوع غاية في الجمال ومعلومات مفيدة جدة
شكرا لك اخي

[cpt.abdulkarim]

الضغط وتكييف الهواء داخل الطائرة مسؤولة عنه وحدة الضغط بالقمرة بريشورايزيشن سيستم والبينيوماتيك سيستم

درس مهم

شكرا