Cabinedruk in een vliegtuig is iets waar passagiers niet echt aan denken totdat hun oren beginnen te ploffen of zich een noodgeval voordoet. Thinkstock/Getty Images

In de jaren dertig, luchtvaartfabrikant Boeing kwam met een nieuw vliegtuig, de Model 307 Stratoliner, met een baanbrekende innovatie. Het was uitgerust met een drukcabine, waardoor het vliegtuig sneller en veiliger kon vliegen op hoogten boven het weer, zonder dat passagiers en bemanning moeite hebben om voldoende zuurstof te krijgen door de dunnere lucht op 20 te ademen, 000 voet (6, 096 meter).

Vanaf dat moment, drukverhoging in de cabine is een van die technologieën geworden die de meesten van ons die vliegen waarschijnlijk als vanzelfsprekend beschouwen.

Cabinedrukregeling werkt zo goed dat passagiers het nauwelijks merken, gedeeltelijk omdat het geleidelijk de luchtdruk in het vliegtuig aanpast terwijl het in hoogte klimt, en past het dan weer aan op de weg naar beneden, legt Chuck Horning uit. Hij was universitair hoofddocent op de afdeling luchtvaartonderhoud van de Embry-Riddle Aeronautical University in Daytona Beach, Florida, sinds 2005 en daarvoor, 18 jaar monteur en onderhoudsinstructeur bij Delta Airlines.

"Het is geen vreselijk complex systeem, " zegt Horning, die uitlegt dat de basistechnologie al tientallen jaren vrijwel hetzelfde is gebleven, hoewel de komst van elektronische, geautomatiseerde controles hebben het nauwkeuriger gemaakt. Eigenlijk, het vliegtuig gebruikt een deel van de overtollige lucht die door de compressoren in zijn straalmotoren wordt aangezogen. "De motoren hebben al die lucht niet nodig voor de verbranding, dus een deel ervan wordt afgetapt en zowel voor airconditioning als voor drukverhoging gebruikt."

De overtollige lucht uit de compressoren wordt gekoeld, en vervolgens in de cabine gepompt. Het wordt geregeld door een apparaat dat de luchtdrukregelaar wordt genoemd, die Horning beschrijft als "de hersenen van het onder druk zettende systeem."

"Die controller regelt automatisch de drukopbouw, Horning legt uit. "Het weet uit informatie dat de cockpitbemanning invoert wat de kruishoogte is. Het plant de druk zo dat als het vliegtuig stijgt en de externe druk daalt, het gaat werken."

Als een vliegtuig te veel onder druk wordt gezet, kan de romp te veel worden belast door differentiële druk als het vliegtuig stijgt, zegt Horning. Om dat te vermijden, vliegtuigen proberen de luchtdruk op zeeniveau niet te dupliceren. In plaats daarvan, op een kruishoogte van 36, 000 voet (10, 973 meter), de meeste commerciële jets simuleren de luchtdruk op een hoogte van 8, 000 voet (2, 438 meter), ongeveer hetzelfde als Aspen, Colorado.

De Boeing 787 Dreamliner, die supersterke koolstofvezel in zijn casco heeft, is in staat om dat terug te brengen tot het equivalent van luchtdruk bij 6, 000 voet (1, 829 meter). "Dat is beter, want naarmate de cabinehoogte stijgt, u heeft minder zuurstof in uw bloed, ", legt Horning uit. "Daarom, als je uit een vliegtuig stapt, je kunt je moe voelen."

Hoeveel lucht moet worden toegevoegd om op druk te komen, hangt af van het volume van de cabine, zegt Horning. Doordat het drukverhogingssysteem van het vliegtuig samenwerkt met het airconditioningsysteem, het circuleert ook continu die lucht door de cabine, een deel ervan recirculeren en de rest ontluchten terwijl het verse lucht aanzuigt uit de motorcompressor.

De meeste vliegtuigen zullen de lucht in de cabine in drie tot vijf minuten volledig verversen, volgens Horning.

Geleidelijke drukverhoging is de sleutel

Vliegtuigen moeten voorzichtig zijn om geleidelijk druk op te bouwen als ze opstijgen en net zo geleidelijk te verminderen wanneer ze dalen naar de luchthaven van bestemming, omdat mensen behoorlijk gevoelig zijn voor veranderingen in luchtdruk - iets dat iedereen die ooit last heeft gehad van vliegtuigoor al weet. Dat is een van de redenen waarom het luchtdruksysteem geautomatiseerde controles heeft. Zoals Horning uitlegt, als de controller defect zou raken, de piloot van het vliegtuig kan het vliegtuig tijdens de afdaling handmatig drukloos maken, maar het kan een ongemakkelijke ervaring zijn voor passagiers en bemanning, omdat het moeilijk is om het zo handig met de hand te doen.

Het luchtdruksysteem bevat ook veiligheidsmechanismen die zijn ontworpen om ongelukken te voorkomen. De overdrukklep springt open als de binnendruk te hoog wordt omdat er te veel lucht in de cabine wordt gepompt. Het zal die druk verlichten. Er is ook de onderdrukklep, die het vliegtuig beschermt tegen de effecten van een verschuiving waarbij de druk van buiten groter zou worden dan in de cabine. (Dit kan gebeuren tijdens een plotselinge afdaling, zoals Aerosavvy-details.)

"Vliegtuigen zijn niet ontworpen als onderzeeërs, ", zegt Horning. "Ze zijn ontworpen om een ​​hogere binnendruk te hebben dan de buitenkant. Daarom is dat overdrukventiel veel gevoeliger." als je in een neerkomend vliegtuig zit, af en toe hoor je echt een luide luchtstroom. Dat is de onderdrukklep die in werking treedt.

In het zeldzame geval dat de drukverlaging tijdens een vlucht mislukt, er zijn andere waarborgen, Hoornende noten. Er is een sensor die detecteert wanneer de druk daalt tot het equivalent van 12, 000 voet (3, 658 meter) in hoogte. Die schakelaar laat automatisch zuurstofmaskers in de cabine vallen, zodat de passagiers probleemloos kunnen blijven ademen. In sommige vliegtuigen, de zuurstof komt uit cilinders, terwijl anderen het krijgen van generatoren die zuurstof afgeven door een chemische reactie.

Dat is nu interessant

Plotselinge drukverlaging wordt afgebeeld in het climaxmoment in de klassieke James Bond-film "Goldfinger, " waarin de onder druk staande cabine wordt doorboord en de gelijknamige schurk uit een raam wordt gezogen naar zijn ondergang. "Als er een snelle drukverlaging van de cabine is, je hebt die enorme hoeveelheid lucht die zal proberen uit welk gat dan ook lucht te laten ontsnappen. Dat gaat een behoorlijke verstoring veroorzaken in de cabine. Je zult gedesoriënteerd raken. De scène in de film is misschien een beetje overdreven, Hoewel, ' zegt Hoorn.