Могут ли авиалайнеры взлетать, летать и приземляться без давления?

Мне интересно, играет ли герметизация кабины роль в структурной целостности фюзеляжа, точно так же, как неоткрытая бутылка из-под газировки жестче по сравнению с открытой.

Авиалайнеры все еще могут летать с дырками в них , поэтому, даже если герметизация играет роль в структурной целостности, это не является необходимой частью.
Я предполагаю, что вы говорите о реактивных авиалайнерах на высоте 30 000 футов. Но авиалайнер — это широкий термин, который может относиться к различным самолетам, многие из которых обычно летают намного ниже. В любом случае, взлет и посадка вообще не проблема - давление типичного реактивного самолета эквивалентно нескольким тысячам футов над уровнем моря - как только вы окажетесь ниже этой физической высоты, вы обычно будете находиться под «настоящим» давлением. Реальный вопрос "круиз".
@GregHewgill en.wikipedia.org/wiki/Aloha_Airlines_Flight_243 — еще лучший пример.
DC-3 были авиалайнерами и даже не имели возможности давления в кабине.
Если выход из кабины без давления является проблемой, авиалайнер, просто стоящий на земле, является проблемой.
Если авиалайнер испытал внезапную разгерметизацию на высоте, а затем развалился во время аварийного снижения из-за немедленного разрушения конструкции, люди расстроились бы.
Разве MH370 не летал довольно долго после разгерметизации?
Вы в курсе, что вблизи уровня моря, где самолет испытывает большие нагрузки при взлете и посадке, разницы давления с окружающим воздухом нет, верно? Это своего рода ответ на ваш вопрос, если вы думаете об этом. (Бутылка с газировкой всегда имеет гораздо более высокое внутреннее давление, чем окружающий воздух.)
Почему бы и нет, если бы вы не спрашивали о полете на (большой) высоте?

Ответы (5)

Для Боинга 737 нет ограничений по самолетам, требующим герметизации для полета. На самом деле, даже на O2 все время подниматься очень высоко может быть неприятно. Я думаю, что ограничение ВВС было FL 250 для обычного полета без давления (вспоминая Т-37); когда мы разгерметизировали C-130 для десантирования на большой высоте, у нас была некоторая часть предварительного дыхания, которое мы сделали, и я никогда не сбрасывал ничего вблизи, на или выше эшелона полета 250.

Но все это политические ограничения, основанные на физиологии человека, а не на самом самолете.

В жизни авиакомпании я совершил полет на техническом пароме на высоте 10 000 футов без давления, что является самой высокой точкой, которую мы можем иметь в салоне без необходимости надевать кислородные маски. Вероятно, есть способы переправиться выше, если вам действительно нужно (например, пересечь Скалистые горы), но это не было бы предпочтительным. Опять же, это касается человеческого фактора, а не реактивного самолета.

Я подозреваю, что причина отсутствия каких-либо ограничений, как постулируется в ОП, заключается в том, что сам самолет достаточно прочен, и дополнительная жесткость наддува не добавляет ничего необходимого. Ведь конструкция самолета должна выдерживать внезапную разгерметизацию на крейсерской высоте, а также последующее аварийное снижение до 14 000 футов. Когда конструкция достаточно прочная, чтобы справиться со всем этим, я ожидаю, что то, что достигается за счет повышения давления, будет просто глазурью на торте.

Кроме того, самолеты взлетают и приземляются без давления, поэтому фюзеляж должен быть достаточно прочным для этого.
На самом деле, они взлетают и приземляются с очень небольшим давлением, на несколько сотен футов, чтобы позволить давлению плавно уменьшаться и уменьшаться, чтобы пассажиры не чувствовали «удар» давления.
И, конечно же, большинство людей, которые ездят на C-130, находятся на пике своей формы — молодые, физически подготовленные, специально обученные для таких вещей. На Боинге 737 у вас потенциально есть люди, которые являются детьми, пожилыми людьми или людьми с любым количеством физических недугов, которые могут быть проблемой в негерметичном полете.
С переносным кислородом или только с экипажем в кабине экипажа (кислород в кабине экипажа имеет гораздо большую емкость, чем пассажирские системы), нет никаких причин, по которым паромный рейс с отключенным давлением в кабине не мог бы достичь эшелона полета 250.
Кроме того, иногда причина отсутствия наддува может наложить ограничение по высоте, скажем, отсутствие наддува из-за двух неисправных пакетов может вызвать проблему охлаждения авионики на слишком большой высоте, но это вторичный эффект.
@ nexus_2006 Хорошая мысль - все неработающие пакеты вполне могут приземлить самолет. Но это отдельная (хотя и не связанная) ситуация. Полет на пароме, который я совершил, произошел из-за подозрительного контроллера наддува; по крайней мере, у нас были хорошие пакеты, а значит, адекватное охлаждение.

Да, авиалайнеры могут летать без герметизации, потому что герметизация не является частью расчетов критической нагрузки.

Размеры фюзеляжа самолета рассчитаны с учетом критических перегрузок от порывов ветра. Наиболее сильное воздействие порывов ветра приходится на:

  • малая высота (более высокая плотность воздуха, эффект земли)
  • низкая скорость полета (порывистая нагрузка быстрее передается конструкции)

Оба режима относятся к взлету и посадке, когда перепад давления намного ниже, чем в крейсерском режиме.

Любой авиалайнер или любой другой самолет, который разваливается, если заставить его летать без давления, не проходит сертификацию. «Эффект бутылки из-под газировки» увеличивает структурную жесткость фюзеляжа, но это никоим образом не считается частью необходимой структурной целостности планера. Наоборот, если вообще рассматривать, то только для того, чтобы увидеть, не подвергает ли это его опасности. Не бейте меня по поводу того, в каком конкретно правиле, разделе или параграфе это сказано, но я напомню, что использование сжатого газа в качестве компонента конструктивной целостности в авиации по понятным причинам категорически запрещено. Если бы это было не так, это было бы широко распространено.

Никто здесь вас не побьет, но добавление ссылки было бы приятным штрихом.
@PeterKämpf Я даже не уверен, есть ли какое-то конкретное правило, прямо запрещающее это. Я не нашел ни одного удовлетворительного и сдался. Либо так, либо я просто поленился. Я думаю, это больше похоже на то, что он просто не прошел, потому что не выдержал испытаний. Было бы здорово, если бы это произошло. Герметизация как компонент структурной целостности — это то, что удерживает большинство растений от падения, так что это работает. Нити, наполненные сжатым газом для создания самолетов, успешно используются в радиоуправляемых самолетах, так что, может быть, однажды... кто знает?
«использование сжатого газа в качестве компонента конструктивной целостности в авиации по понятным причинам категорически запрещено». Разве это не часть определения дирижабля?
@TWL Вроде как, но не совсем. Дирижабли и гелиевые шары полагаются на то, что гелий легче воздуха, а не на какой-либо сжатый газ. Более того, они могут иметь тенденцию возвращаться в исходную форму после того, как их втолкнули внутрь, но вряд ли это считается структурной целостностью.

Это действительно произошло с Боингом 737 на Helios Airways 522.. Из-за плохой настройки переключателя и отсутствия связи между наземным и летным экипажем наддув был отключен. Самолет подал сигнал тревоги, но он использовал тот же звук, что и сигнал тревоги, который на земле означал совсем другое. Летный экипаж принял эту тревогу за ту, которая не могла произойти в полете, и поэтому проигнорировал ее. Самолет никогда не подвергался давлению, поэтому внутреннее и внешнее давление были одинаковыми на протяжении всего полета. Летный экипаж вышел из строя, пассажирские кислородные маски упали, и самолет выполнил весь план полета без давления на автопилоте, вплоть до входа в зону ожидания над пунктом назначения. Одна интересная вещь, которая действительно произошла, это то, что загорелась сигнальная лампочка охлаждения авионики. Авионика имеет воздушное охлаждение, и без наддува может не хватить воздуха для их охлаждения.

К сожалению, экипаж так и не проснулся и не посадил самолет. В конце концов у него закончилось топливо, и он разбился, убив всех на борту, но сам самолет функционировал отлично, пока не закончилось топливо.

По словам знакомого мне инженера по техническому обслуживанию British Airways, из-за стоимости полета на пустом самолете коммерческие рейсы иногда выполняются без давления (так что это непроверенное заявление третьей стороны). Они остаются ниже 10 000 футов — нормальная барометрическая высота авиалайнера составляет 8000 футов, основываясь на моих собственных измерениях.