Як контролюється температура в салоні авіалайнерів?

Наземне повітря, ВСУ та двигуни подають кондиціоноване повітря в кабіну.


Фото: Олексій Бельтюков | Wikimedia Commons , Кен Івелумо | Wikimedia Commons

Ви щойно сіли на літак і дісталися свого місця. Ви регулюєте повітряне сопло над собою, відкриваючи його. Зрештою, зараз літо, і ви щойно пронесли сумку та особисту річ через аеропорт і в літак. Пора охолонути! Двері для посадки зачиняються, ваш літак починає штовхати назад, а потім, нізвідки, у салоні стає помітно тихіше, коли зникає свистячий шум повітря.

Ви тягнетеся до вентиляційного отвору над собою, як і багато пасажирів, які сидять навколо вас. На загальний жах, з повністю відкритих форсунок майже не виходить повітря. Салон починає швидко нагріватися, і люди починають обмахуватися картками безпеки для спинок сидінь.

Контроль температури повітря в салоні — це тема, яку легко не помітити, але її також найчастіше помічають, коли вона неправильна. Незалежно від того, тепло чи холодно, майже завжди є причина, чому температура в салоні коливається на землі та в повітрі. Ця стаття пояснює, як льотний екіпаж регулює температуру повітря та звідки воно береться.

Звідки береться повітря?

Залежно від положення літака повітря в салоні подається з трьох основних джерел: допоміжної силової установки (APU), двигуна(ів) або наземного джерела повітря.

Наземне повітря

Наземне повітря, також відоме як попередньо кондиціоноване повітря (PCA), зазвичай є кращим джерелом кондиціонування повітря в салоні, коли літак стоїть біля виходу на посадку . PCA надходить із наземного блоку кондиціонування повітря та надходить у повітропровід літака через велику жовту трубу, яку пасажири можуть бачити з вікон терміналу. Крім того, наземне повітря може подаватись через повітряний візок, що працює на газі.

Наземне повітря є кращим, оскільки воно зазвичай використовує електрику, а не газ, дешевший і чистіший варіант. Це також заощаджує зношування APU і робить зону рампи тихішою (APU шумні!). Недоліком наземного повітря є те, що він іноді не може підтримувати кабіну достатньо прохолодною, особливо якщо лінія перекручена або день жаркий. Такі аеропорти, як Лас-Вегас і Фенікс, мають одні з найкращих наземних джерел повітря в США через передбачувану спекотну погоду в цих містах протягом більшої частини року.

APU стравлює повітря

APU (auxiliary power unit) — другий варіант кондиціонування повітря на землі. APU більшості літаків ефективно контролюють температуру в салоні навіть у найтепліші дні (хоча пілоти Embraer 145 можуть з цим не погодитися!). Під час швидких поворотів або коли наземне повітря недоступне, APU продовжує працювати протягом усього повороту, щоб подавати гаряче або холодне повітря. В іншому випадку APU запускається за кілька хвилин до відштовхування в очікуванні відключення наземного повітря.

Відкачати повітря з двигуна

Останнім джерелом кондиціонування повітря є двигуни. Будь-який двигун здатний подавати достатню кількість кондиціонованого повітря (а також підтримувати тиск) на всіх етапах польоту. Найпростіший спосіб для пілотів взяти під контроль холодну чи гарячу кабіну — це якомога швидше запустити двигуни.

Відштовхування та запуск двигуна

Давайте повернемося до сценарію, представленого у вступі до статті. Запуск двигуна, особливо в спекотні дні, представляє серйозну проблему з точки зору підтримки прохолоди в салоні. Це пояснюється тим, що майже кожен літак використовує приблизно все повітря, що відбирається від працюючої APU, щоб змусити турбіну високого тиску в серцевині двигуна почати обертатися під час початкової частини запуску двигуна. Це означає, що джерело повітря для кабіни фактично відключається протягом цього короткого періоду, поки двигун запускається.

Пілоти можуть залишити APU увімкненим після запуску першого двигуна та використовувати стиснене повітря, яке воно подає, щоб запустити другий двигун, у той час як APU продовжує подавати прохолодне (або тепле) повітря в салон. Це відоме як «перехресний» запуск, оскільки повітря з одного двигуна перетинає пневматичну систему, щоб N2 почав обертатися на другому двигуні. Деякі літаки роблять це автоматично, тоді як інші літаки (наприклад, Boeing 737s або 757s) вимагають від пілотів підтримувати положення ізоляційних і перехресних клапанів, доки не буде завершено запуск двигуна.

Паки вимкнені або ВСУ вимкнені зліт

Інший раз, коли пасажири можуть відчути, що температура в салоні швидко зростає через обмежений потік повітря під час зльоту. Особливо під час спекотних літніх польотів пілотам іноді доводиться виконувати «пакети» відльоту (пакети — це системи кондиціонування повітря, що керуються двигуном ). Двигуни можуть створювати трохи більше тяги, коли їм не потрібно подавати пакети, а вимикання пакетів на потужних стартах також захищає двигуни від надмірного зносу.

Навіть коли двигуни не використовуються для подачі повітря в пакети для зльоту, APU можна залишити увімкненим для підтримки цієї функції. Це також відоме як зліт «APU to pack», який зберігає прохолоду в салоні, але виробляє більше потужності для зльоту в жаркий день. Незважаючи на те, що це корисна процедура, іноді це неможливо через погіршення продуктивності . Працюючий APU потребує відкритих випускних і впускних отворів. Ця відкрита вентиляційна заслінка створює опір, який може обмежити швидкість набору висоти до точки, коли літак не зможе відповідати вимогам до продуктивності для зльоту. У цьому випадку пілотам нічого не залишається, як виконати пакетний розрив, зліт ВСУ. Раки залишаються вимкненими лише протягом перших 1000 футів, а це лічені секунди. Потім вони знову вмикаються для керування температурою та тиском.

Круїз

Після зльоту, як правило, досить легко контролювати температуру в салоні. Температура повітря знижується приблизно на 2 градуси Цельсія (3,5 F) на 1000 футів, тому після зльоту в спекотний день все швидко охолоджується. Опинившись на висоті, тепло/повітряний обмінник підтримує комфортне повітря. Новіші літаки дозволяють пілотам делегувати контроль температури в кабіні бортпровідникам, тоді як старіші конструкції вимагають, щоб бортпровідники спілкувалися з кабіною екіпажу, якщо температура не зовсім правильна. На більшості авіалайнерів пілоти зазвичай мають елементи керування переднім, середнім і кормовим відсіками.

Зберігайте прохолоду

Підтримання правильної температури повітря – це тонкий баланс. Зрештою, екіпаж розуміє, що комфортна температура є суб’єктивною, тому більшість робить усе можливе, щоб підтримувати її на рівні 70F або 21C. Двигуни керують кондиціонерами на повітрі (за умови, що все працює нормально). Навпаки, APU та наземне повітря є основними способами контролю температури, коли літак знаходиться на землі.