Frage:
Wann muss ein Flugzeug unter Druck gesetzt werden?
kepler22b
2016-03-02 21:21:23 UTC
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Zum Beispiel hat ein Cessna Grand Caravan kein Drucksystem, aber ein Phenom 100 steht unter Druck. Was sind also die Hauptgründe, warum ein Hersteller ein Flugzeug mit einem Drucksystem bauen muss: Höhe, Geschwindigkeit usw.?

Im Vereinigten Königreich ist es gesetzlich vorgeschrieben, zusätzlichen Sauerstoff über 10.000 Fuß zu transportieren, unabhängig davon, ob es sich um eine Sauerstoffmaske handelt oder unter Druck steht.
Sechs antworten:
Dave
2016-03-02 21:48:42 UTC
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Der Hauptgrund ist, dass es einfacher ist, als wenn jeder zusätzliche Sauerstoffmasken trägt. Es gibt keine spezifischen Anforderungen für die Druckbeaufschlagung eines Flugzeugs, aber es gibt Anforderungen für zusätzlichen Sauerstoff gemäß FAR 91.211

(a) Allgemeines. Keine Person darf ein Zivilflugzeug des US-Registers betreiben -

(1) In Kabinendruckhöhen über 12.500 Fuß (MSL) bis einschließlich 14.000 Fuß (MSL), es sei denn, die Die erforderliche Mindestflugbesatzung wird mit zusätzlichem Sauerstoff für diesen Teil des Fluges in Höhenlagen von mehr als 30 Minuten Dauer versorgt und verwendet diese.

(2) In Kabinendruckhöhen über 14.000 Fuß (MSL), sofern nicht die erforderliche Mindestflugbesatzung während der gesamten Flugzeit in diesen Höhen mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt wird und diesen verwendet; und

(3) Bei Kabinendruckhöhe über 15.000 Fuß (MSL), sofern nicht jeder Insasse des Flugzeugs mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt wird.

Wenn Sie das Flugzeug auf unter 15.000 Fuß unter Druck setzen, können Sie über diese Höhe fliegen und müssen die Passagiere für die Dauer des Fluges nicht mit zusätzlichem Sauerstoff versorgen. Es gibt drucklose Kolbenflugzeuge, die gut in die Flughöhe fliegen, aber zusätzlichen Sauerstoff transportieren müssen, und jeder an Bord muss ihn verwenden. Es ist ein Blick, den manche Leute in der allgemeinen Luftfahrt nicht stören,

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Kurz gesagt, der Motor hat einen Einfluss auf diese Wahl, wenn es um leichte Singles geht. Druckbeaufschlagungssysteme an Turbostützen / Lichtstrahlen ziehen ihre Luft aus der Kompressionsstufe der Turbine, die bereits Luft komprimiert, sodass keine zusätzliche Kompressionshardware erforderlich ist. Wenn Sie einen Kolbenmotor für Ihre Konstruktion ausgewählt haben, müssen Sie eine Art Drucksystem antreiben, das Gewicht und Komplexität hinzufügen kann. Es gibt einige unter Druck stehende Kolbenflugzeuge wie den Mooney Mustang, Cessna 210 (sowohl unter Druck als auch ohne Druck) und den Piper M350 (der einzige, der derzeit in Produktion ist).

Beachten Sie auch, dass Segelflugzeuge leicht Höhen von weit über 14 km erreichen können, aber nur sehr wenige unter Druck stehen.
Ist die Temperatur nicht auch in höheren Lagen ein Faktor?
Jeder kleine GA, in den ich eingeflogen bin (und an den ich denken kann), hat Kabinenwärme, mit der begrenzten Ausnahme von Dingen wie einem Piper Cub (der nicht wirklich so hoch gehen kann). Es ist mittlerweile üblich, dass Flugzeuge dieser Klasse (CSR22, Mooney Acclaim, Piper Matrix) standardmäßig oder optional mit De-Ice-Ausrüstung geliefert werden.
Mike Sowsun
2016-03-03 04:51:05 UTC
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Ein Flugzeug muss niemals unter Druck gesetzt werden. Der einzige Grund, ein Flugzeug unter Druck zu setzen, ist der Gewinn.

Niemand würde jemals ein Phenom 100 oder B777 ohne Druck kaufen, aber nichts hindert Sie daran, eines zu bauen.

Druckflugzeuge werden gebaut, weil sie einen Gewinn für den Hersteller generieren können. Jedes Flugzeug kann unter Druck gesetzt werden, hat aber einen Preis. Wenn das Marketing feststellt, dass es sich verkaufen wird, wird es unter Druck aufgebaut.

Sie können Druckbeaufschlagung einfach als Komfortoption betrachten. Eine Komfortoption, die mit einem Preis verbunden ist.

Es gab viele Fälle, in denen Flugzeuge sowohl in druckbeaufschlagten als auch in drucklosen Versionen gebaut wurden.

Die Cessna 402 und 414, die Cessna 335 und 340, die Cessna 210 und P210, die Piper PA-31 Navajo und die PA-31P Pressure Navajo sind Beispiele für dasselbe Flugzeug, das sowohl in druckbeaufschlagten als auch in drucklosen Versionen gebaut wurde .

In all diesen Beispielen kann das drucklose Flugzeug weit über 20.000 'fliegen, wird jedoch aufgrund der Unannehmlichkeit der Verwendung von zusätzlichem Sauerstoff im Allgemeinen in niedrigeren Höhen betrieben.

Genau richtig. Ich schätze diese Perspektive.
aeroalias
2016-03-02 22:14:31 UTC
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Im Allgemeinen bestimmt die Betriebshöhe des Flugzeugs, ob das Flugzeug unter Druck steht oder nicht.

Gemäß den Vorschriften müssen die unter Druck stehenden Kabinen auf der maximalen Betriebshöhe eine gewisse Sicherheit aufrechterhalten. Zum Beispiel erfordert FAR 25-841 Druckkabinen, dass der Kabinendruck auf 8000 Fuß in der maximalen Betriebshöhe des Flugzeugs gehalten wird.

(a) Druckkabinen und die zu besetzenden Abteile müssen so ausgestattet sein, dass sie unter normalen Betriebsbedingungen eine Kabinendruckhöhe von nicht mehr als 8.000 Fuß bei maximaler Betriebshöhe des Flugzeugs bieten.

Es gibt keine festgelegte Höhe Für den Betrieb des Flugzeugs, das unter Druck gesetzt werden soll, muss zusätzlicher Sauerstoff bereitgestellt werden, wenn die Druckhöhen über 12500 Fuß liegen:

§91.211 Zusätzlicher Sauerstoff.

(a) Allgemeines. Keine Person darf ein Zivilflugzeug des US-Registers betreiben -

(1) In Kabinendruckhöhen über 12.500 Fuß (MSL) bis einschließlich 14.000 Fuß (MSL), es sei denn, die erforderliche Mindestflugbesatzung ist mit und ausgestattet verwendet zusätzlichen Sauerstoff für den Teil des Fluges in Höhen von mehr als 30 Minuten Dauer;

(2) In Kabinendruckhöhen über 14.000 Fuß (MSL), sofern nicht die erforderliche Mindestflugbesatzung vorhanden ist und verwendet zusätzlichen Sauerstoff während der gesamten Flugzeit in diesen Höhen; und

(3) In Kabinendruckhöhen über 15.000 Fuß (MSL), sofern nicht jeder Insasse des Flugzeugs mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt wird.

Grundsätzlich muss sich der Flugzeugkonstrukteur zwischen einer Druckbeaufschlagung des Flugzeugs (was das Gewicht und die Komplexität erhöht) und einem drucklosen Rumpf entscheiden und in einer niedrigeren Höhe arbeiten, in der die Leistung leiden kann (oder zusätzlichen Sauerstoff liefert). Es ist ein Kompromiss und die Entscheidung hängt normalerweise von den Anforderungen an das Flugzeugdesign ab. Beachten Sie, dass unter Druck stehende Flugzeuge über FL250 auch mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt werden müssen.

Beispielsweise fährt die Cessna Grand Caravan auf einer Reiseflughöhe von 12.000 Fuß und hat einen drucklosen Rumpf. während das Phenom 100, das in einer höheren Höhe arbeitet, den Rumpf unter Druck gesetzt hat.

GHB
2016-03-02 21:50:30 UTC
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Die Anforderung an ein Druckbeaufschlagungssystem wird durch die Betriebshöhe bestimmt. Mit zunehmender Höhe nimmt der atmosphärische Druck und damit die verfügbare Sauerstoffkonzentration ab.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, was als "kritische Höhe" für einen durchschnittlichen Menschen angesehen wird, können wir uns FAR ansehen 91.211. Wenn Sie länger als 30 Minuten über 3800 m (12500 Fuß) und in jedem Zustand über 4300 m (14000 Fuß) fliegen, muss Sauerstoff verwendet werden.

Die CS-23-Zertifizierungsanforderungen, die für Flugzeuge mit 5760 kg (12500 lb) gelten. Geben Sie für Druckbeaufschlagungssysteme Folgendes an:

CS 23.841 Druckkabinen (a) Wenn eine Zertifizierung für den Betrieb über 7620 m (25 000 ft) beantragt wird, muss das Flugzeug in der Lage sein, eine Kabinendruckhöhe von aufrechtzuerhalten nicht mehr als 4572 m (15 000 ft) im Falle eines wahrscheinlichen Ausfalls oder einer Fehlfunktion des Druckbeaufschlagungssystems.

Dies sind die Anforderungen, die ein anderer Aspekt für die Konstruktion eines Herstellers auswählt beeinflusst durch andere Faktoren wie:

  • Komfort
  • Marketing
  • Sicherheit
Die Probleme in großer Höhe haben nichts mit der Mechanik des Einatmens zu tun. Sie liegt einfach daran, dass bei geringerem Druck und geringerer Luftdichte weniger Sauerstoff zur Absorption zur Verfügung steht. Wenn es um die körperliche Anstrengung ginge, wäre es viel schwieriger, versehentlich in eine Situation zu fliegen, in der Hypoxie eine Gefahr darstellt.
@DanHulme, danke, korrigiert!
Peter Green
2016-03-03 08:41:19 UTC
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Eine breitere Sichtweise.

Wenn der "Partialdruck" von Sauerstoff (das ist der Gesamtdruck des Gasgemisches multipliziert mit dem Antrieb von Sauerstoff darin) im Gasgemisch Menschen atmen zu niedrig, dann leiden die Menschen unter ernsthaften und möglicherweise lebensbedrohlichen medizinischen Problemen. Wir müssen das verhindern. Es gibt verschiedene Möglichkeiten, dies mit unterschiedlichen Nachteilen zu verhindern.

Eine Möglichkeit besteht darin, einfach tief genug zu fliegen. Dies ist eine übliche Lösung für Reisen mit niedriger Geschwindigkeit, funktioniert jedoch nicht gut für Flüge mit hoher Geschwindigkeit. Es kann auch Probleme verursachen, wenn Sie über Berge fliegen müssen.

Eine zweite Möglichkeit besteht darin, dass jeder zusätzlichen Sauerstoff verwendet, der durch eine Art Maske abgegeben wird (möglicherweise eine Vollmaske, möglicherweise eine nicht versiegelte Maske wie) der in Daves Bild). Dies ist eine Option für Militärflugzeuge und einige GA-Sachen, aber ich denke nicht, dass es für Flugzeuge oder Business-Jets zu gut funktionieren würde.

Die dritte Option besteht darin, die Kabine unter Druck zu setzen. Auf diese Weise können Sie in großen Höhen fliegen, in denen ein schneller Flug praktisch ist, und gleichzeitig eine Umgebung schaffen, in der sich die Menschen nicht an Sauerstoffmasken binden müssen. Der Nachteil ist, dass Ihr Rumpf jetzt ein Druckbehälter ist und schlimmer noch, es ist ein Druckbehälter, der häufige Druckzyklen durchläuft. Infolgedessen erfordern druckbeaufschlagte Flugzeuge eine weitaus sorgfältigere Konstruktion, Konstruktion und Wartung als drucklose.

Eine vierte theoretische Option wäre die Verwendung einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre in der Kabine. Obwohl dies nicht in der Luftfahrt verwendet wird, weiß ich nicht genau warum, aber ich würde eine Kombination aus Brandrisiken und der Schwierigkeit, genügend Sauerstoff zu liefern, erraten.

Tyler Durden
2016-05-13 00:50:14 UTC
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Flugzeuge müssen nicht unter Druck gesetzt werden.

Über etwa 12.000 Fuß benötigen Menschen zusätzlichen Sauerstoff.

Über etwa 50.000 Fuß müssen Menschen im Flugzeug Druckanzüge tragen.

Es besteht keine "Anforderung", dass ein Flugzeug unter Druck gesetzt wird.



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