馃敶✈️ 211. Presurizaci贸n del Avi贸n 馃殎 - Aircraft Pressurization
(Recuerda que nuestra informacion esta basada en manuales certificados de la Federal Aviation Administration FAA)
Recuerda que somos Aprendamos Aviacion A² con alianza de Sky Alpha A²
Presurizaci贸n del Avi贸n - Aircraft Pressurization
Sistemas de presi贸n de la atm贸sfera
Los gases de la atm贸sfera (aire), aunque son invisibles, tienen peso. Una columna de aire de una pulgada cuadrada que se extiende desde el nivel del mar hacia el espacio pesa 14,7 libras. Por lo tanto, se puede afirmar que la presi贸n de la atm贸sfera, o presi贸n atmosf茅rica, a nivel del mar es de 14,7 psi.
La presi贸n atmosf茅rica tambi茅n se conoce como presi贸n barom茅trica y se mide con un bar贸metro. Expresada de diversas maneras, como en pulgadas de mercurio o en mil铆metros de mercurio, estas mediciones provienen de la observaci贸n de la altura del mercurio en una columna cuando se ejerce presi贸n de aire sobre un dep贸sito de mercurio en el que se coloca la columna.
La columna debe estar evacuada para que el aire de su interior no act煤e contra la subida del mercurio. Una columna de mercurio de 29,92 pulgadas de altura pesa lo mismo que una columna de aire que se extiende desde el nivel del mar hasta la parte superior de la atm贸sfera y tiene la misma secci贸n transversal que la columna de mercurio.
Los aviadores suelen intercambiar las referencias a la presi贸n atmosf茅rica entre el desplazamiento lineal (por ejemplo, pulgadas de mercurio) y las unidades de fuerza (por ejemplo, psi). A lo largo de los a帽os, la meteorolog铆a ha cambiado su uso de la representaci贸n del desplazamiento lineal de la presi贸n atmosf茅rica a las unidades de fuerza.
Sin embargo, la unidad de fuerza que se utiliza casi universalmente hoy en d铆a para representar la presi贸n atmosf茅rica en meteorolog铆a es el hectopascal (hPa). El hectopascal es una unidad m茅trica (SI) que expresa la fuerza en newtons por metro cuadrado. 1.013,2 hPa equivale a 14,7 psi.
La presi贸n atmosf茅rica disminuye al aumentar la altitud. La explicaci贸n m谩s sencilla es que la columna de aire que pesa es m谩s corta. La disminuci贸n de la presi贸n es r谩pida y, a 50.000 pies, la presi贸n atmosf茅rica ha bajado a casi una d茅cima parte del valor al nivel del mar.
Temperatura y altitud
Las variaciones de temperatura en la atm贸sfera preocupan a los aviadores. Los sistemas meteorol贸gicos producen cambios de temperatura cerca de la superficie terrestre. La temperatura tambi茅n cambia a medida que aumenta la altitud.
La troposfera es la capa m谩s baja de la atm贸sfera. Por t茅rmino medio, se extiende desde la superficie de la tierra hasta unos 38.000 pies por encima de ella. Sobre los polos, la troposfera se extiende hasta s贸lo 25.000-30.000 pies y, en el ecuador, puede extenderse hasta unos 60.000 pies.
La mayor parte de la aviaci贸n civil tiene lugar en la troposfera, donde la temperatura disminuye a medida que aumenta la altitud. La tasa de cambio es algo constante, alrededor de -2 °C o -3,5 °F por cada 1.000 pies de aumento de altitud.
El l铆mite superior de la troposfera es la tropopausa. Se caracteriza por ser una zona de temperatura relativamente constante de -57 °C o -69 °F.
Por encima de la tropopausa se encuentra la estratosfera. La temperatura aumenta con la altitud en la estratosfera hasta casi 0 °C antes de volver a disminuir en la mesosfera, que se encuentra por encima de ella.
La estratosfera contiene la capa de ozono que protege a los habitantes de la Tierra de los da帽inos rayos UV. Algunos vuelos civiles y numerosos vuelos militares se realizan en la estratosfera.
Cuando un avi贸n vuela a gran altura, quema menos combustible para una velocidad determinada que para la misma velocidad a una altitud inferior. Esto se debe a la disminuci贸n de la resistencia aerodin谩mica resultante de la reducci贸n de la densidad del aire.
El mal tiempo y las turbulencias tambi茅n pueden evitarse volando en el aire relativamente suave por encima de las tormentas y la actividad convectiva que se producen en la troposfera inferior. Para aprovechar estas eficiencias, los aviones est谩n equipados con sistemas ambientales para superar los niveles extremos de temperatura y presi贸n.
Mientras que el ox铆geno suplementario y los medios para mantenerse caliente son suficientes, los sistemas de presurizaci贸n y de aire acondicionado de las aeronaves se han desarrollado para hacer m谩s c贸modo el vuelo a gran altura.
T茅rminos de presurizaci贸n
Los siguientes t茅rminos deben ser entendidos para la discusi贸n de la presurizaci贸n y los sistemas ambientales de la cabina que siguen:
Altitud de la cabina (Cabin altitude): Dada la presi贸n del aire dentro de la cabina, la altitud en un d铆a est谩ndar que tiene la misma presi贸n que la de la cabina. En lugar de decir que la presi贸n dentro de la cabina es de 10,92 psi, se puede decir que la altitud de la cabina es de 8.000 pies (MSL).
Presi贸n diferencial de la cabina (Cabin differential pressure): La diferencia entre la presi贸n del aire dentro de la cabina y la presi贸n del aire fuera de la cabina. Presi贸n de la cabina (psi) - presi贸n ambiental (psi) = presi贸n diferencial de la cabina (psid o 螖 psi).
Velocidad de ascenso de la cabina (Cabin rate of climb): La tasa de cambio de la presi贸n del aire dentro de la cabina, expresada en pies por minuto (fpm) de cambio de altitud de la cabina.
Problemas de la presurizaci贸n
La presurizaci贸n de la cabina de un avi贸n ayuda a hacer posible el vuelo en el entorno hostil de la atm贸sfera superior.
El grado de presurizaci贸n y la altitud de funcionamiento de cualquier avi贸n est谩n limitados por factores cr铆ticos de dise帽o. Un sistema de presurizaci贸n de la cabina debe cumplir varias funciones para garantizar la comodidad y la seguridad de los pasajeros.
Debe ser capaz de mantener una altitud de presi贸n de cabina de aproximadamente 8.000 pies o menos, independientemente de la altitud de crucero de la aeronave. Esto es para asegurar que los pasajeros y la tripulaci贸n tengan suficiente ox铆geno presente a una presi贸n suficiente para facilitar la saturaci贸n completa de la sangre.
Un sistema de presurizaci贸n tambi茅n debe estar dise帽ado para evitar cambios r谩pidos en la presi贸n de la cabina, que pueden ser inc贸modos o perjudiciales para los pasajeros y la tripulaci贸n.
Adem谩s, un sistema de presurizaci贸n debe hacer circular el aire desde el interior de la cabina hacia el exterior a una velocidad que elimine r谩pidamente los olores y para eliminar el aire viciado.
El aire de la cabina tambi茅n debe calentarse o enfriarse en los aviones presurizados. Normalmente, estas funciones se incorporan a la fuente de presurizaci贸n.
Para presurizar, hay que sellar una parte de la aeronave dise帽ada para contener aire a una presi贸n superior a la presi贸n atmosf茅rica exterior. Hay una gran variedad de materiales que lo facilitan.
Los sellos comprimibles alrededor de las puertas se combinan con otros sellos, arandelas y selladores para establecer esencialmente un recipiente de presi贸n herm茅tico. Esto suele incluir la cabina, el compartimento de vuelo y los compartimentos de equipaje.
A continuaci贸n, se bombea aire en esta zona a una velocidad constante suficiente para elevar la presi贸n ligeramente por encima de la necesaria. El control se mantiene ajustando la velocidad a la que se permite que el aire salga del avi贸n.
Un factor clave en la presurizaci贸n es la capacidad del fuselaje para soportar las fuerzas asociadas al aumento de la presi贸n dentro de la estructura frente a la presi贸n ambiental en el exterior.
Esta presi贸n diferencial puede oscilar entre 3,5 psi para un avi贸n rec铆proco de un solo motor, hasta aproximadamente 9 psi en los aviones a reacci贸n de alto rendimiento. Si el peso de la estructura de la aeronave no fuera una preocupaci贸n, esto no ser铆a un problema.
Conseguir que una aeronave sea fuerte para la presurizaci贸n, y a la vez ligera, ha sido un reto de ingenier铆a que se ha ido superando a lo largo de muchos a帽os, desde la d茅cada de 1930.
El desarrollo de los aviones a reacci贸n y su capacidad para explotar la baja resistencia aerodin谩mica a mayor altura acentu贸 a煤n m谩s el problema. Hoy en d铆a, la proliferaci贸n de materiales compuestos en la estructura de los aviones contin煤a con este reto de ingenier铆a.
Adem谩s de ser lo suficientemente fuerte como para soportar la diferencia de presi贸n entre el aire del interior y el aire del exterior de la cabina, la fatiga del metal por la presurizaci贸n y despresurizaci贸n repetidas debilita la estructura del avi贸n.
Algunas de las primeras estructuras de aviones presurizados fallaron por este motivo y provocaron accidentes mortales.
El programa de envejecimiento de aeronaves de la FAA se instituy贸 para aumentar el escrutinio de las inspecciones de los fuselajes m谩s antiguos que pueden mostrar signos de fatiga debido al ciclo de presurizaci贸n.
Las aeronaves de cualquier tama帽o pueden ser presurizadas. Las consideraciones de peso a la hora de hacer que el fuselaje sea lo suficientemente fuerte como para soportar la presurizaci贸n suelen limitar la presurizaci贸n a las aeronaves ligeras de alto rendimiento y a las de mayor tama帽o.
Existen algunas aeronaves rec铆procas monomotoras presurizadas, as铆 como muchas aeronaves turbopropulsoras monomotoras presurizadas.
Fuentes de aire presurizado
Aire La fuente de aire para presurizar un avi贸n var铆a principalmente con el tipo de motor. Los aviones rec铆procos tienen fuentes de presurizaci贸n diferentes a las de los aviones con motor de turbina. Tenga en cuenta que la compresi贸n del aire aumenta su temperatura.
La mayor铆a de los sistemas de presurizaci贸n llevan incorporado un medio para mantener el aire de presurizaci贸n suficientemente fr铆o. Puede ser en forma de un intercambiador de calor, utilizando el aire ambiente fr铆o para modificar la temperatura del aire de la fuente de presurizaci贸n.
Tambi茅n puede utilizarse un sistema de aire acondicionado de ciclo completo con turbina de expansi贸n.
Este 煤ltimo proporciona la ventaja de controlar la temperatura en tierra y a bajas altitudes, donde la temperatura del aire ambiente puede ser m谩s alta de lo que resulta c贸modo para los pasajeros y la tripulaci贸n.
Aviones con motores rec铆procos
Hay tres fuentes t铆picas de aire utilizadas para presurizar los aviones rec铆procos: Supercargadores, turbocompresores y compresores de motor.
Los Supercargadores y los turbocompresores se instalan en los motores rec铆procos para permitir un mejor rendimiento a gran altura al aumentar la cantidad y la presi贸n del aire en el sistema de inducci贸n. Parte del aire producido por cada uno de ellos puede ser conducido a la cabina para presurizarla.
Un supercargador es accionado mec谩nicamente por el motor. A pesar de que el rendimiento del motor aumenta debido a la mayor presi贸n del sistema de inducci贸n, parte de la potencia del motor es utilizada por el sobrealimentador.
Adem谩s, los Supercargadores tienen una capacidad limitada para aumentar el rendimiento del motor. Si suministran aire tanto a la admisi贸n como a la cabina, el techo de rendimiento del motor es menor que si el avi贸n no estuviera presurizado.
Los Supercargadores deben estar situados aguas arriba del suministro de combustible para ser utilizados para la presurizaci贸n. Se encuentran en las aeronaves m谩s antiguas con motores rec铆procos, incluidas las que tienen motores radiales.
Los turbocompresores, a veces conocidos como turbosupercargadores, son accionados por los gases de escape del motor. Son la fuente m谩s com煤n de presurizaci贸n en los aviones modernos con motores rec铆procos.
El eje del impulsor del turbocompresor se extiende a trav茅s de la caja de cojinetes para soportar un impulsor de compresi贸n en una caja separada.
Al utilizar parte del aire comprimido del turbocompresor para la presurizaci贸n de la cabina, se dispone de menos cantidad para la carga de admisi贸n, lo que da lugar a un menor rendimiento general del motor.
No obstante, los gases de escape, que de otro modo se desperdiciar铆an, se ponen a trabajar en el compresor del turbocompresor, lo que permite volar a gran altura con las ventajas de una baja resistencia y evitar las inclemencias del tiempo con relativa comodidad y sin el uso de ox铆geno suplementario.
Tanto los Supercargadores como los turbocompresores est谩n lubricados con aceite. El supercargador forma parte del sistema de admisi贸n de combustible y el turbocompresor forma parte del sistema de escape.
Como tal, existe el riesgo de que el aire de la cabina se contamine con aceite, combustible o gases de escape en caso de que se produzca un mal funcionamiento, una deficiencia de estas fuentes de presurizaci贸n.
Una tercera fuente de aire para presurizar la cabina en los aviones rec铆procos es un compresor accionado por el motor. Ya sea accionado por correa o por engranaje mediante la transmisi贸n de accesorios, un compresor independiente y dedicado a la presurizaci贸n evita algunos de los posibles problemas de contaminaci贸n de los Supercargadores y los turbocompresores.
Sin embargo, el dispositivo compresor a帽ade un peso significativo. Tambi茅n consume potencia del motor, ya que es accionado por 茅ste.
El soplador de ra铆ces se utiliza en los aviones m谩s antiguos con motores rec铆procos de gran tama帽o. Los dos l贸bulos de este compresor no se tocan entre s铆 ni con la carcasa del compresor. Al girar, el aire entra en el espacio entre los l贸bulos y se comprime y entrega a la cabina para su presurizaci贸n.
Los compresores centr铆fugos independientes accionados por el motor tambi茅n pueden encontrarse en aviones con motores rec铆procos. Se utiliza un sistema de transmisi贸n por engranajes de relaci贸n variable para mantener una tasa constante de flujo de aire durante los cambios de rpm del motor.
Cerca de la altitud m谩xima de funcionamiento, el rendimiento de cualquier motor rec铆proco y del compresor de presurizaci贸n se resiente. Esto se debe a la reducida presi贸n del aire en altitud que suministra la admisi贸n de cada uno.
El resultado es la dificultad para mantener un volumen de aire suficiente en la admisi贸n del motor para producir potencia, as铆 como para permitir que llegue suficiente aire al fuselaje para la presurizaci贸n.
Estos son los factores limitantes para determinar el techo de dise帽o de la mayor铆a de los aviones rec铆procos, que normalmente no supera los 25.000 pies. Los aviones con motor de turbina superan estas deficiencias, lo que les permite volar a altitudes mucho mayores.
Aviones con motor de turbina
El principio principal de funcionamiento de un motor de turbina consiste en la compresi贸n de grandes cantidades de aire que se mezclan con el combustible y se queman. El aire de purga de la secci贸n del compresor del motor est谩 relativamente libre de contaminantes.
Como tal, es una gran fuente de aire para la presurizaci贸n de la cabina. Sin embargo, el volumen de aire para la producci贸n de energ铆a del motor es reducido. La cantidad de aire purgado para la presurizaci贸n en comparaci贸n con la cantidad total de aire comprimido para la combusti贸n es relativamente peque帽a, pero debe minimizarse.
Los aviones modernos con motores turbof谩n de cabina grande contienen ventiladores de recirculaci贸n para reutilizar hasta el 50% del aire de la cabina, manteniendo un alto rendimiento del motor.
Hay diferentes maneras de aprovechar el aire caliente de purga a alta presi贸n. Los aviones de turbina m谩s peque帽os, o las secciones de un avi贸n grande, pueden utilizar un multiplicador de flujo de bomba de chorro.
Con este dispositivo, el aire de purga se extrae de la secci贸n del compresor del motor de turbina. Se expulsa a una bomba de chorro venturi montada en un conducto de aire que tiene un extremo abierto al aire ambiente y el otro extremo dirigido al compartimento a presurizar.
Debido a la baja presi贸n establecida en el venturi por el flujo de aire de purga, el aire es aspirado desde el exterior de la aeronave. Se mezcla con el aire de purga y se lleva al recipiente de presi贸n para presurizarlo.
Una ventaja de este tipo de presurizaci贸n es la ausencia de piezas m贸viles. Una desventaja es que s贸lo se puede presurizar un volumen relativamente peque帽o de espacio de esta manera.
Otro m茅todo para presurizar una aeronave utilizando el aire de purga del compresor del motor de la turbina es hacer que el aire de purga impulse un compresor separado que tenga una entrada de aire ambiente. Una turbina girada por el aire de purga hace girar el impulsor del compresor montado en el mismo eje.
El aire exterior es aspirado y comprimido. Se mezcla con el aire de purga que sale de la turbina y se env铆a al recipiente de presi贸n. Los aviones turboh茅lice suelen utilizar este dispositivo, conocido como turbocompresor.
El m茅todo m谩s com煤n para presurizar los aviones con turbina es un sistema de aire acondicionado y presurizaci贸n por ciclo de aire. Se utiliza aire de purga y, mediante un elaborado sistema que incluye intercambiadores de calor, un compresor y una turbina de expansi贸n, se controla con precisi贸n la presurizaci贸n de la cabina y la temperatura del aire de presurizaci贸n.
Control de la presi贸n de la cabina
Modos de presurizaci贸n
La presurizaci贸n de la cabina del avi贸n puede controlarse mediante dos modos de funcionamiento diferentes. El primero es el modo isob谩rico, que funciona para mantener la altitud de la cabina a una sola presi贸n a pesar de la altitud cambiante de la aeronave.
Por ejemplo, la tripulaci贸n de vuelo puede seleccionar mantener una altitud de cabina de 8.000 pies (10,92 psi). En el modo isob谩rico, la presi贸n de la cabina se establece en el nivel de 8.000 pies y se mantiene en este nivel, incluso cuando la altitud de la aeronave fluct煤a.
El segundo modo de control de presurizaci贸n es el modo diferencial constante, que controla la presi贸n de la cabina para mantener una diferencia de presi贸n constante entre la presi贸n del aire dentro de la cabina y la presi贸n del aire ambiente, independientemente de los cambios de altitud de la aeronave.
La diferencia de presi贸n del modo diferencial constante es inferior a la presi贸n diferencial m谩xima para la que est谩 dise帽ado el fuselaje, manteniendo intacta la integridad del recipiente de presi贸n.
Cuando est谩 en modo isob谩rico, el sistema de presurizaci贸n mantiene la altitud de la cabina seleccionada por la tripulaci贸n. Esta es la condici贸n para las operaciones normales. Pero cuando la aeronave sube m谩s all谩 de una determinada altitud, el mantenimiento de la altitud de cabina seleccionada puede dar lugar a una presi贸n diferencial superior a aquella para la que se dise帽贸 el fuselaje.
En este caso, el modo de presurizaci贸n cambia autom谩ticamente del modo isob谩rico al modo diferencial constante. Esto ocurre antes de que se alcance el l铆mite de presi贸n diferencial m谩xima de la cabina. Se mantiene entonces una presi贸n diferencial constante, independientemente de la altitud de la cabina seleccionada.
Adem谩s de los modos de funcionamiento descritos anteriormente, tambi茅n se controla la tasa de cambio de la presi贸n de la cabina, tambi茅n conocida como tasa de ascenso o descenso de la cabina.
Esto se puede hacer autom谩ticamente o manualmente por la tripulaci贸n de vuelo. Las tasas t铆picas de cambio de la presi贸n de la cabina son de 300 a 500 fpm. Adem谩s, tenga en cuenta que los modos de presurizaci贸n tambi茅n pueden referirse a la operaci贸n autom谩tica frente a la operaci贸n manual del sistema de presurizaci贸n.
Controlador de presi贸n de cabina
El controlador de presi贸n de cabina es el dispositivo utilizado para controlar la presi贸n de aire de la cabina. Los aviones m谩s antiguos utilizan medios estrictamente neum谩ticos para controlar la presi贸n de la cabina.
La selecci贸n de la altitud deseada de la cabina, la tasa de cambio de altitud de la cabina y el ajuste de la presi贸n barom茅trica se hacen directamente al controlador de presi贸n desde el panel de presurizaci贸n en la cabina.
Regulador de la presi贸n del aire de la cabina y v谩lvula de salida
El control de la presurizaci贸n de la cabina se realiza mediante la regulaci贸n de la cantidad de aire que sale de la cabina. Una v谩lvula de salida de la cabina se abre, se cierra o se modula para establecer la cantidad de presi贸n de aire que se mantiene en la cabina.
Algunas v谩lvulas de salida contienen la regulaci贸n de la presi贸n y el mecanismo de la v谩lvula en una sola unidad. Funcionan neum谩ticamente en respuesta a los ajustes del panel de presurizaci贸n de la cabina que influyen en el equilibrio entre la presi贸n del aire de la cabina y del ambiente.
Funcionamiento de la v谩lvula de seguridad de la presi贸n del aire de la cabina
Los sistemas de presurizaci贸n de las aeronaves incorporan varias caracter铆sticas para limitar los da帽os humanos y estructurales en caso de que el sistema funcione mal o quede inoperativo. Se incorpora un medio para prevenir la sobrepresurizaci贸n para garantizar la integridad estructural de la aeronave si se pierde el control del sistema de presurizaci贸n.
Una v谩lvula de seguridad del aire de la cabina es una v谩lvula de alivio de presi贸n ajustada para abrirse a un diferencial de presi贸n predeterminado. Permite que el aire salga de la cabina para evitar que la presi贸n interna supere los l铆mites de dise帽o.
Indicadores de presurizaci贸n
Aunque todos los sistemas de presurizaci贸n difieren ligeramente, normalmente hay tres indicaciones en la cabina, junto con varias luces de aviso y alertas, que informan a la tripulaci贸n de las variables de presurizaci贸n.
Son el alt铆metro de la cabina, el indicador de la tasa de ascenso de la cabina o de la velocidad vertical y el indicador de la presi贸n diferencial de la cabina.
Pueden ser indicadores separados o combinados en uno o dos indicadores. Todos ellos suelen estar situados en el panel de presurizaci贸n, aunque a veces se encuentran en otro lugar del panel de instrumentos. Tambi茅n son comunes los indicadores de posici贸n de la v谩lvula de salida.
En las aeronaves modernas equipadas con sistemas digitales de monitoreo de aeronaves con pantallas LCD, como el Sistema de Indicaci贸n de Motores y Alerta a la Tripulaci贸n (EICAS) o el Monitor Electr贸nico Centralizado de Aeronaves (ECAM), el panel de presurizaci贸n puede no contener medidores.
La p谩gina del sistema de control ambiental (ECS) del sistema de monitorizaci贸n se selecciona para mostrar informaci贸n similar.
El mayor uso de la redundancia autom谩tica y la l贸gica de funcionamiento avanzada simplifica el funcionamiento del sistema de presurizaci贸n. Es casi completamente autom谩tico. El panel de presurizaci贸n de la cabina permanece en la cabina principalmente para el control manual.
Funcionamiento de la presurizaci贸n
El modo normal de funcionamiento de la mayor铆a de los sistemas de control de presurizaci贸n es el modo autom谩tico. Tambi茅n se puede seleccionar un modo de espera. Esto tambi茅n proporciona un control autom谩tico de la presurizaci贸n, generalmente con diferentes entradas, un controlador de espera, o la operaci贸n de la v谩lvula de salida de espera.
Existe un modo manual en caso de que los modos autom谩tico y de espera fallen. Esto permite a la tripulaci贸n posicionar directamente la v谩lvula de salida a trav茅s de un control neum谩tico o el茅ctrico, dependiendo del sistema.
La coordinaci贸n de todos los componentes de presurizaci贸n durante varios segmentos de vuelo es esencial. Un interruptor de peso en las ruedas (WOW) fijado al tren de aterrizaje y un interruptor de posici贸n del acelerador son partes integrales de muchos sistemas de control de presurizaci贸n.
Durante las operaciones en tierra y antes del despegue, el interruptor WOW suele controlar la posici贸n de la v谩lvula de seguridad de presurizaci贸n, que se mantiene en posici贸n abierta hasta que la aeronave despega.
En un sistema avanzado, el interruptor WOW puede dar entrada al controlador de presurizaci贸n, que a su vez controla las posiciones y el funcionamiento de todos los componentes de presurizaci贸n.
En otros sistemas, el interruptor WOW puede controlar directamente la v谩lvula de seguridad o una v谩lvula de fuente neum谩tica que hace que la v谩lvula de seguridad se mantenga abierta hasta que la fuente se corte en el despegue cuando el interruptor WOW se abre.
Los interruptores de posici贸n del acelerador pueden utilizarse para provocar una transici贸n suave de una cabina sin presi贸n a una cabina con presi贸n. Un cierre parcial de la(s) v谩lvula(s) de salida cuando el interruptor WOW est谩 cerrado (en el suelo) y los aceleradores est谩n avanzados inicia gradualmente la presurizaci贸n durante el despegue.
En el despegue, la velocidad de ascenso y el programa de presurizaci贸n requieren el cierre total de la(s) v谩lvula(s) de salida. Los pasajeros no experimentan una sensaci贸n de dureza con las v谩lvulas completamente cerradas porque la cabina ya ha comenzado a presurizarse ligeramente.
Una vez en vuelo, el controlador de presurizaci贸n controla autom谩ticamente la secuencia de funcionamiento de los componentes de presurizaci贸n hasta que el avi贸n aterriza. Cuando el interruptor WOW se cierra de nuevo en el aterrizaje, abre la(s) v谩lvula(s) de seguridad y, en algunas aeronaves, la(s) v谩lvula(s) de salida hace(n) imposible la presurizaci贸n en tierra en el modo de presurizaci贸n autom谩tica.
Las pruebas de mantenimiento del sistema se realizan en modo manual. Esto permite al t茅cnico controlar la posici贸n de todas las v谩lvulas desde el panel de la cabina.
Distribuci贸n del aire
La distribuci贸n del aire de la cabina en los aviones presurizados se gestiona con un sistema de conductos de aire que van desde la fuente de presurizaci贸n hasta la cabina y por toda ella. Normalmente, el aire es conducido y liberado desde los respiraderos del techo, donde circula y sale por los respiraderos a nivel del suelo.
A continuaci贸n, el aire fluye hacia la popa a trav茅s de los compartimentos de equipaje y por debajo de la zona del suelo. Sale del recipiente de presi贸n a trav茅s de la(s) v谩lvula(s) de salida montada(s) en la parte baja, sobre o cerca del mamparo de presi贸n de popa.
El flujo de aire es casi imperceptible. Los conductos se ocultan bajo el suelo de la cabina y detr谩s de las paredes y los paneles del techo, dependiendo del avi贸n y del dise帽o del sistema.
Las v谩lvulas para seleccionar la fuente de aire de presurizaci贸n, el aire de ventilaci贸n, el aire de ajuste de la temperatura, as铆 como los ventiladores en l铆nea y las bombas de chorro para aumentar el flujo en ciertas 谩reas de la cabina, son todos componentes del sistema de distribuci贸n de aire.
Tambi茅n son comunes los sensores de temperatura, los interruptores de sobrecalentamiento y las v谩lvulas de retenci贸n.
En los aviones con turbina, el aire a temperatura controlada procedente del sistema de aire acondicionado es el que se utiliza para presurizar la cabina. La regulaci贸n final de la temperatura de ese aire se considera a veces parte del sistema de distribuci贸n.
La mezcla del aire acondicionado con el aire de purga en un conducto o una c谩mara de mezcla permite a la tripulaci贸n seleccionar la temperatura exacta deseada para la cabina. La v谩lvula para la mezcla se controla en la cabina de mando o en la cabina mediante un selector de temperatura. Son comunes los colectores centralizados desde los que se puede distribuir el aire.
Los aviones grandes pueden estar divididos en zonas para la distribuci贸n del aire. Cada zona tiene su propio selector de temperatura y su v谩lvula asociada para mezclar el aire acondicionado y el aire de purga, de modo que cada zona puede mantenerse a una temperatura independiente de las dem谩s.
El sistema de distribuci贸n de aire en la mayor铆a de las aeronaves prev茅 la canalizaci贸n y la circulaci贸n de aire de refrigeraci贸n a las bah铆as de equipos electr贸nicos. Tambi茅n contiene un sistema de aire de gasificaci贸n. Se trata de aire canalizado desde el colector o conducto de aire fr铆o hasta una boquilla de suministro ajustable en el techo en cada estaci贸n de pasajeros.
Un ventilador en l铆nea controlado desde la cabina de mando suministra un flujo constante de aire de gasificaci贸n que puede regularse o cerrarse con la(s) boquilla(s) de suministro.
Cuando una aeronave est谩 en tierra, el funcionamiento de los motores o de la APU para suministrar aire para la climatizaci贸n es caro. Aumenta el tiempo de servicio de estos costosos componentes y acelera las costosas revisiones obligatorias que se realizan en intervalos de tiempo espec铆ficos.
La mayor铆a de las aeronaves de alto rendimiento, de tama帽o medio y m谩s grandes con turbina est谩n equipadas con un recept谩culo en el sistema de distribuci贸n de aire. A 茅ste se puede conectar una fuente de aire acondicionado a trav茅s de una manguera.
La cabina puede calentarse o enfriarse a trav茅s de los conductos de distribuci贸n de aire del avi贸n utilizando el aire de la fuente de tierra. Esto limita el tiempo de funcionamiento de los motores y de la APU.
Una vez que se han realizado las comprobaciones previas al combate y el embarque de los pasajeros, la manguera de distribuci贸n puede desconectarse para el rodaje y el vuelo. Se utiliza una v谩lvula de retenci贸n para evitar que el aire de la fuente terrestre fluya aguas arriba hacia el sistema de aire acondicionado.
Soluci贸n de problemas de presurizaci贸n de la cabina
Si bien los sistemas de presurizaci贸n de diferentes aeronaves funcionan de manera similar con componentes parecidos, no se puede asumir que sean iguales. Incluso los sistemas construidos por un mismo fabricante pueden tener diferencias cuando se instalan en distintas aeronaves.
Es importante comprobar la informaci贸n de servicio del fabricante de la aeronave cuando se solucionen los problemas del sistema de presurizaci贸n. Un fallo, como el de presurizar o el de mantener la presurizaci贸n, puede tener muchas causas diferentes.
Se recomienda encarecidamente seguir los pasos de los procedimientos de resoluci贸n de problemas del fabricante para evaluar secuencialmente las posibles causas.
Existen kits de prueba del sistema de presurizaci贸n, o la aeronave puede ser presurizada por sus fuentes normales durante la resoluci贸n de problemas. Puede ser necesario realizar un vuelo de prueba despu茅s del mantenimiento.
Advertencia: Los art铆culos publicados en este sitio web deben ser utilizados 煤nicamente con fines educativos (instrucci贸n).
No los utilice para operar una aeronave, volar, ni hacer procedimientos de mantenimiento. Tenga en cuenta que "Aprendamos Aviaci贸n" no est谩 afiliado de ninguna manera con ninguna compa帽铆a fabricante de aeronaves.
Verificar y confirmar la informaci贸n con personal aeron谩utico certificado y documentaci贸n certificada.
