馃敶✈️ 52. Presurizaci贸n en el Avi贸n - Pressurized Aircraft 馃殎
¿C贸mo funciona el sistema de Presurizaci贸n en el avi贸n? (Pressurized Aircraft)
Los aviones vuelan a gran altura por dos razones. En primer lugar, un avi贸n que vuela a gran altura consume menos combustible para una velocidad determinada que para la misma velocidad a una altitud menor, porque el avi贸n es m谩s eficiente a gran altura. En segundo lugar, el mal tiempo y las turbulencias pueden evitarse volando en un aire relativamente suave por encima de las tormentas.
Muchos aviones modernos se est谩n dise帽ando para operar a grandes altitudes, aprovechando ese entorno. Para volar a mayores altitudes, la aeronave debe estar presurizada o se debe proporcionar ox铆geno suplementario adecuado para cada ocupante. Es importante que los pilotos que vuelan estas aeronaves est茅n familiarizados con los principios b谩sicos de funcionamiento.
En un sistema t铆pico de presurizaci贸n, la cabina, el compartimento de vuelo y los compartimentos de equipaje est谩n incorporados en una unidad sellada capaz de contener aire a una presi贸n superior a la presi贸n atmosf茅rica exterior. En las aeronaves con motores de turbina, el aire de purga de la secci贸n del compresor del motor se utiliza para presurizar la cabina.
Los Supercargadores pueden utilizarse en los modelos m谩s antiguos de aviones con motor de turbina para bombear aire en el fuselaje sellado.
Las aeronaves con motor de pist贸n pueden utilizar el aire suministrado desde cada turbocompresor del motor a trav茅s de un venturi s贸nico (limitador de flujo). El aire sale del fuselaje mediante un dispositivo llamado v谩lvula de salida. Al regular la salida del aire, la v谩lvula de salida permite una entrada constante de aire a la zona presurizada.
Un sistema de presurizaci贸n de la cabina suele mantener una altitud de presi贸n de la cabina de aproximadamente 8.000 pies a la altitud de crucero m谩xima dise帽ada de una aeronave. Esto evita los cambios r谩pidos de altitud de la cabina que pueden ser inc贸modos o causar lesiones a los pasajeros y a la tripulaci贸n.
Adem谩s, el sistema de presurizaci贸n permite un intercambio de aire razonablemente r谩pido desde el interior hacia el exterior de la cabina. Esto es necesario para eliminar los olores y el aire viciado.
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| Fuente: Esta imagen es tomada del manual Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge, FAA-H-8083-25B |
Presurizaci贸n de la cabina
La presurizaci贸n de la cabina del avi贸n es necesaria para proteger a los ocupantes contra la hipoxia. Dentro de una cabina presurizada, los ocupantes pueden ser transportados c贸modamente y con seguridad durante largos periodos de tiempo, especialmente si la altitud de la cabina se mantiene a 8.000 pies o menos, donde no es necesario el uso de equipos de ox铆geno.
La tripulaci贸n de este tipo de aeronaves debe ser consciente del peligro de una p茅rdida accidental de presi贸n en la cabina y estar preparada para hacer frente a una emergencia de este tipo cuando se produzca.
Los siguientes t茅rminos ayudar谩n a comprender los principios de funcionamiento de los sistemas de presurizaci贸n y aire acondicionado:
- Altitud de la aeronave: la altura real sobre el nivel del mar a la que vuela la aeronave
- Temperatura ambiente: la temperatura en el 谩rea que rodea inmediatamente a la aeronave
- Presi贸n ambiental: la presi贸n en el 谩rea que rodea a la aeronave
- Altitud de la cabina: la presi贸n de la cabina en t茅rminos de altitud sobre el nivel del mar
- Presi贸n diferencial: la diferencia de presi贸n entre la presi贸n que act煤a en un lado de una pared y la presi贸n que act煤a en el otro lado de la pared. En los sistemas de aire acondicionado y presurizaci贸n de los aviones es la diferencia entre la presi贸n de la cabina y la presi贸n atmosf茅rica.
Sistema de control de la presi贸n
El sistema de control de la presi贸n de la cabina proporciona la regulaci贸n de la presi贸n de la cabina, el alivio de la presi贸n, el alivio del vac铆o y los medios para seleccionar la altitud deseada de la cabina en el rango isob谩rico y diferencial. Adem谩s, la descarga de la presi贸n de la cabina es una funci贸n del sistema de control de la presi贸n. Un regulador de presi贸n de cabina, una v谩lvula de salida y una v谩lvula de seguridad se utilizan para cumplir estas funciones.
Regulador de presi贸n de la cabina
El regulador de presi贸n de la cabina controla la presi贸n de la cabina a un valor seleccionado en el rango isob谩rico y limita la presi贸n de la cabina a un valor diferencial preestablecido en el rango diferencial.
Cuando una aeronave alcanza la altitud en la que la diferencia entre la presi贸n dentro y fuera de la cabina es igual a la presi贸n diferencial m谩s alta para la que est谩 dise帽ada la estructura del fuselaje, un nuevo aumento de la altitud de la aeronave dar谩 lugar a un aumento correspondiente de la altitud de la cabina.
Control diferencial
El control diferencial se utiliza para evitar que se supere la presi贸n diferencial m谩xima para la que se dise帽贸 el fuselaje. Esta presi贸n diferencial viene determinada por la resistencia estructural de la cabina y, a menudo, por la relaci贸n entre el tama帽o de la cabina y las zonas probables de rotura, como las zonas de las ventanas y las puertas.
V谩lvula de seguridad de la presi贸n
La v谩lvula de seguridad de la presi贸n del aire de la cabina es una combinaci贸n de v谩lvula de alivio de presi贸n, de vac铆o y de descarga. La v谩lvula de alivio de presi贸n impide que la presi贸n de la cabina supere una presi贸n diferencial predeterminada por encima de la presi贸n ambiente.
La v谩lvula de alivio de vac铆o evita que la presi贸n ambiental exceda la presi贸n de la cabina permitiendo que el aire externo entre en la cabina cuando la presi贸n ambiental excede la presi贸n de la cabina.
El interruptor de control de la cabina de vuelo acciona la v谩lvula de descarga. Cuando este interruptor se coloca en posici贸n de ariete, una v谩lvula solenoide se abre, haciendo que la v谩lvula descargue el aire de la cabina a la atm贸sfera.
El grado de presurizaci贸n y la altitud de funcionamiento de la aeronave est谩n limitados por varios factores cr铆ticos de dise帽o. En primer lugar, el fuselaje est谩 dise帽ado para soportar una determinada presi贸n diferencial m谩xima en la cabina.
Man贸metro de presi贸n
Se utilizan varios instrumentos junto con el controlador de presurizaci贸n. El man贸metro de presi贸n diferencial de la cabina indica la diferencia entre la presi贸n interior y la exterior. Este man贸metro debe ser monitoreado para asegurar que la cabina no exceda la presi贸n diferencial m谩xima permitida.
Tambi茅n se proporciona un alt铆metro de cabina para comprobar el funcionamiento del sistema. En algunos casos, estos dos instrumentos se combinan en uno solo. Un tercer instrumento indica la velocidad de ascenso o descenso de la cabina.
La descompresi贸n se define como la incapacidad del sistema de presurizaci贸n de la aeronave para mantener el diferencial de presi贸n dise帽ado. Esto puede ser causado por un mal funcionamiento del sistema de presurizaci贸n o por da帽os estructurales en la aeronave.
Tipos de Descompresi贸n
- Descompresi贸n explosiva: un cambio en la presi贸n de la cabina m谩s r谩pido de lo que los pulmones pueden descomprimir, posiblemente lo que provoca da帽os en los pulmones. Normalmente, el tiempo requerido para liberar el aire de los pulmones sin restricciones, como como las m谩scaras, es de 0,2 segundos.
La mayor铆a de las autoridades consideran que cualquier descompresi贸n que ocurre en menos de 0,5 segundos es es explosiva y potencialmente peligrosa.
- Descompresi贸n r谩pida: un cambio en la presi贸n de la cabina en que los pulmones se descomprimen m谩s r谩pido que la cabina.
Durante una descompresi贸n explosiva, puede haber ruido y uno puede sentirse aturdido por un momento. El aire de la cabina se llena de niebla, polvo o restos voladores.
La niebla se produce debido al r谩pido descenso de la temperatura y al cambio de la humedad relativa. Normalmente, los o铆dos se aclaran autom谩ticamente. El aire sale a borbotones por la boca y la nariz debido al escape de aire de los pulmones y puede ser notado por algunos individuos.
La descompresi贸n r谩pida disminuye el per铆odo de conciencia 煤til porque el ox铆geno de los pulmones se exhala r谩pidamente, reduciendo la presi贸n en el cuerpo. Esto disminuye la presi贸n parcial de ox铆geno en la sangre y reduce el tiempo de rendimiento efectivo del piloto entre un tercio y un cuarto de su tiempo normal.
Por esta raz贸n, debe usarse una m谩scara de ox铆geno cuando se vuela a altitudes muy elevadas (35.000 pies o m谩s). Se recomienda que los miembros de la tripulaci贸n seleccionen el ajuste del 100% de ox铆geno en el regulador de ox铆geno a gran altitud si el avi贸n est谩 equipado con un sistema de ox铆geno a demanda o a presi贸n.
Peligro de la descompresi贸n
El principal peligro de la descompresi贸n es la hipoxia. La utilizaci贸n r谩pida y adecuada del equipo de ox铆geno es necesaria para evitar la inconsciencia.
Otro peligro potencial al que se enfrentan los pilotos, la tripulaci贸n y los pasajeros durante las descompresiones a gran altitud es la enfermedad por descompresi贸n con gas evolucionado. Esto ocurre cuando la presi贸n en el cuerpo cae lo suficiente, el nitr贸geno sale de la soluci贸n y forma burbujas dentro de la persona que pueden tener efectos adversos en algunos tejidos del cuerpo.
La descompresi贸n causada por el da帽o estructural de la aeronave presenta otro tipo de peligro para los pilotos, la tripulaci贸n y los pasajeros: ser arrojados o expulsados de la aeronave si se encuentran cerca de las aberturas.
Las personas que se encuentren cerca de las aberturas deben llevar arneses de seguridad o cinturones de seguridad en todo momento cuando la aeronave est茅 presurizada y ellos est茅n sentados. Los da帽os estructurales tambi茅n tienen el potencial de exponerlos a r谩fagas de viento y a temperaturas extremadamente fr铆as.
El descenso r谩pido de la altitud es necesario para minimizar estos problemas. Los sistemas autom谩ticos de advertencia visual y auditiva est谩n incluidos en el equipamiento de todos los aviones presurizados.
Advertencia: Los art铆culos publicados en este sitio web deben ser utilizados
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Verificar y confirmar la informaci贸n con personal aeron谩utico
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Fuente: La informaci贸n (texto e im谩genes) utilizado para este art铆culo est谩 basado en el manual de la FAA (Pilot’s Handbook of Aeronautical Knowledge - FAA-H-8083-25B) y manuales de instrucci贸n de centros acad茅micos aeron谩uticos.
