Как быстро падает давление воздуха в кабине после полного отказа двигателя?

Когда авиалайнер теряет все двигатели на крейсерской высоте, происходят две вещи:

  1. Самолет - планер. Он спустится независимо от того, хотите вы этого или нет.
  2. Давление в кабине больше не поддерживается. Хотя клапаны закрываются автоматически, они негерметичны — воздух будет медленно вытекать, пока давление воздуха не сравняется с атмосферным давлением снаружи.

Мой вопрос в том, что происходит быстрее? Способны ли клапаны поддерживать давление в кабине до тех пор, пока самолет не снизится до высоты 10 000 футов, или кислородные маски раскроются до того, как пилоты смогут завершить снижение на оптимальной скорости планирования?


РЕДАКТИРОВАТЬ: Для целей вопроса давайте предположим, что это исчерпание топлива и проигнорируем ВСУ. Мне особенно интересно знать, столкнется ли экипаж с ситуацией, когда им придется выбирать между кислородом и лучшим планированием.

Этот вопрос ошибочно содержит два ложных утверждения: 1) что все авиалайнеры имеют два двигателя (у 737/747 их больше) и 2) что все авиалайнеры требуют, чтобы двигатели работали для наддува (у 787 нет). ;-) Ответ, который вы ищете, скорее всего, находится в руководстве по обслуживанию. Я летал на других самолетах, в которых указана максимальная скорость утечки для салона, которая проверяется в рамках процедур технического обслуживания. (Хотя для идеи, по памяти, значение в самолете Falcon находится где-то в диапазоне 600-800 футов в минуту.)
На этот вопрос невозможно дать точный ответ, поскольку каждый отдельный самолет будет иметь разную скорость утечки из салона.
Я не думаю, что экипаж должен выбирать между кислородом и лучшим планированием. При наилучшей скорости планирования скорость снижения будет достаточно велика, чтобы кислородные маски могли обеспечить достаточное дыхание до того, как самолет достигнет эшелона полета, при котором вы можете нормально дышать. Хотя, это довольно хороший вопрос.
@ManuH Я действительно сомневаюсь, что это хорошее предположение. Типичный аварийный спуск из-за потери давления требует снижения на скорости, близкой к максимальной, с выдвинутыми воздушными тормозами и / или шасси, чтобы спуститься до того, как закончится кислород.
@Lnafziger Типичный аварийный спуск происходит из-за быстрой или взрывной декомпрессии, когда давление в кабине сразу же уравнивается с внешним давлением. Ситуация в вопросе - постепенная течь кабины из-за отключения пакетов наддува (из-за выработки топлива). Таким образом, потребуется гораздо больше времени, чтобы высота кабины набрала достаточную высоту, чтобы сработала кислородная маска.
@ElliottTangoFoxtrot Согласен, в этом контексте. Ваше утверждение было более общим и просто гласило: «При наилучшей скорости планирования скорость снижения будет достаточно велика, чтобы кислородные маски могли обеспечить достаточное дыхание до того, как самолет достигнет эшелона полета, на котором вы можете нормально дышать». Я не хочу, чтобы люди неверно истолковывали это утверждение в более общем смысле. Это верно только здесь, потому что маски не упадут намного позже при спуске и не на крейсерской высоте.
@Lnafziger Попался. Это было не мое утверждение, это было утверждение другого комментатора, не то чтобы это было проблемой.
@ElliottTangoFoxtrot Ой, заявление "The"! :)

Ответы (3)

Клапаны не смогут поддерживать давление в кабине, пока самолет не снизится до 10 000 футов на максимальной скорости планирования. Кислородные маски раскроются до этого.

По крайней мере, так было в случае с рейсом 236 Air Transat , у которого закончилось топливо над Атлантикой, и он совершил вынужденную посадку. В отчете о происшествии на стр. 96 (см. таблицу) указано, что кислородные маски сработали в 06:37:50, когда высота кабины достигла 13 500 футов. Это произошло примерно через 11,5 минут после выработки топлива и всего за 7-8 минут до приземления в 06:00. :45. Так бы и приземлилисьв течение 10 минут дополнительного кислорода. Даже гораздо более длительное планирование позволило бы им опуститься ниже 10 000 футов до того, как подача дополнительного кислорода прекратится. TSC 236, насколько я знаю, является самым длинным самолетом в транспортной категории на сегодняшний день, поэтому, если они не «сталкивались с ситуацией, когда им приходится выбирать между кислородом и лучшим планированием» (используя вашу фразу), то, вероятно, никто другой не сделал этого.

Примечание. В отчете для расчета использовалась скорость утечки «наихудшего случая» 700 футов/мин. В сносках поясняется, что скорость утечки будет уменьшаться по мере снижения самолета (поскольку перепад давления между кабиной и снаружи будет уменьшаться по мере снижения самолета). Если кому интересно, на страницах 28-29 отчета о наддуве кабины есть более подробная информация.

Что ж, если произошла двойная потеря двигателя, ВСУ в хвостовой части также приводит в действие компрессор, чтобы обеспечить, по крайней мере, ограниченное повышение давления в кабине до тех пор, пока двигатели не будут перезапущены или самолет не сможет снизиться ниже 14 000 футов над уровнем моря.

Аварийные RAT в авиалайнерах приводят в действие только генератор и гидравлический насос, а не компрессор для подачи воздуха в салон.

Наконец, даже если произошел сбой в герметизации кабины из-за подачи воздуха от двигателя или ВСУ, утечка будет достаточно медленной, чтобы обеспечить управляемый аварийный спуск. Это в сочетании с химическим OBOGS для обеспечения дополнительного кислорода для экипажа и пассажиров позволит совершить безопасный спуск без высокого риска гипоксии.

Как и в вопросе о тяжести элементов управления, мне очень трудно найти числа. Особенно, когда мы игнорируем ВСУ. Однако, если посмотреть на это под другим углом, скажем, в 737-м отказали оба пакета. Эффективно делает оперативный сброс воздуха бесполезным.

Вот что говорит QRH:

введите описание изображения здесь

... постепенная потеря давления в кабине.

Поскольку авиалайнеры не являются изящными планерами, а скорость набора высоты кабины будет постепенной, я бы сказал, что у них будет достаточно времени, чтобы снизиться ниже 10 000 футов. То есть сначала без кислородных масок, а затем с кислородными масками, когда высота кабины достигает критической отметки.

Авиалайнеры - довольно хорошие планеры с точки зрения L/D - обычно около 20:1 - хотя скорость снижения на оптимальной скорости планирования все еще довольно высока.
Соотношение 20:1 возможно только в новейших моделях (A350 и B787); самолеты старше 20 лет достигают примерно 18:1, а модели 40-летней давности достигают примерно 16:1.