Что потребуется, чтобы наполнить кабину поверхностным давлением?

На крейсерской высоте около 10 000 метров давление в кабине ниже давления на поверхности. Единственная причина этого — уменьшить нагрузку на конструкцию самолета или фюзеляжа, верно?

Мой вопрос таков:

Учитывая нынешнее состояние технологий, если производители будут производить пассажирские самолеты, достаточно массивные или прочные, чтобы обеспечить крейсерский полет с давлением в кабине, равным давлению на поверхности, то насколько увеличится полная масса самолета? Насколько уменьшится дальность полета самолета или насколько меньше груза он сможет перевозить?

Предполагаю, что нынешние самолеты могли бы летать и при надводном давлении, но уровень безопасности снизился бы, из-за возросших сил на конструкцию. Итак, вопрос на самом деле таков: предположим, мы хотим летать с давлением на землю с тем же уровнем безопасности, насколько увеличится общий вес, насколько меньше груза сможет нести самолет?

Большое спасибо.

Вы спрашиваете, насколько больше должна весить конструкция самолета, чтобы выдерживать дополнительное давление? Или сколько будет весить дополнительный воздух в салоне? Или оба?
Мой вопрос довольно широк, поэтому ответ на ваш вопрос «оба». У инженеров есть причина, по которой давление в салоне при крейсерском полете довольно низкое. Я хочу знать, насколько билеты будут дороже с наземной кабиной. Дети часто плачут в салоне. Вероятно, еще и из-за шума двигателей. Но и из-за давления.
Давление поддерживается на низком уровне не потому, что самолет не может с ним справиться, а потому, что он не сможет справиться с ним в течение всей жизни. Усталость и износ металла опасны, а затраты неэффективны, поэтому их минимизация является большой инженерной задачей.
Верно, Нидж. Согласен. И мой вопрос таков: каковы негативные побочные эффекты создания более прочных самолетов, которые могли бы выдержать такое же давление на землю в кабине, как наши нынешние самолеты с давлением 2000 метров.
Связано с этим: взаимосвязь между перепадом давления и весом фюзеляжа см. в §4 Веса компонентов .
Бизнес-джет SyberJet SJ30 предлагает герметичную кабину на уровне моря на высоте FL410 и герметичную кабину высотой 1800 футов на высоте FL490. Это требовало дополнительного веса, но было сделано для комфорта пассажиров и снижения утомляемости при длительных перелетах. На самом деле они не знают, какой вес требовался, поскольку самолет изначально был рассчитан на такое давление в кабине. Но, похоже, это не сильно повлияло на производительность.

Ответы (1)

Немного. Текущие требования к эквивалентному давлению 8000 футов переводятся в 8,11 фунтов на квадратный дюйм на высоте 43000 футов. Компания Boeing изучила преимущества более низкого давления и обнаружила, что снижение эквивалентного давления ниже 6000 футов не дает дополнительных преимуществ.

Полный перепад давления между уровнем моря и высотой 43 000 футов составляет 12,3 фунта на квадратный дюйм, или всего на 52% больше, чем на высоте 8 000 футов. Это потребует более тяжелого фюзеляжа, но это не невозможно сделать вообще. Статистические методы дают коэффициент массы для перепада давления в фюзеляже ( 1 + ∆ п ) 0,203 что дает 1,0933 для 8,11 фунтов на квадратный дюйм (∆p = 0,552 атм) и 1,1314 для 12,3 фунтов на квадратный дюйм (∆p = 0,837 атм). Увеличение давления до его значения на уровне моря увеличило бы массу типичного фюзеляжа авиалайнера на 3,5%.

Если мы используем объем салона, мы также можем рассчитать, насколько тяжелее воздух: объем салона A330-200 составляет 372 м³ , а при плотности воздуха на высоте 8000 футов 0,9633 кг/м³ получается 358,35 кг. По сравнению с массой того же объема на уровне моря (455,7 кг) разница примерно эквивалентна массе одного пассажира (не считая также перевозимых для него удобств). Другими словами: добавленная масса воздуха для давления на уровне моря не будет иметь значения, если еще один пассажир пропустит свой рейс в этот день.

@ymb1: Это не на сайте, а в справочнике, в массовом томе. Я не нашел онлайн-источник, в котором указано это уравнение.
Что потребуется, чтобы наполнить кабину поверхностным давлением?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v