航空旅行的发展,令我们能够快速穿越国界与大陆。要想在高空飞行的环境中创造安全与舒适,飞机的加压系统扮演着关键的角色。加压舱是透过将经过处理的空气注入飞机舱内,以防止因外部空气压力过低而造成的生理问题。
在1920和1930年代,加压系统开始进入实验阶段。 1940年代,第一架拥有加压舱的商业飞机投入使用,而1950年代的英国德哈维兰弥赛亚喷射机 (de Havilland Comet) 则标志着这一技术的广泛应用。然而,在1954年,弥赛亚喷射机发生了两起灾难性故障,造成了全球停飞的风潮。这些事件的调查发现,问题的根源在于金属疲劳与加压造成的机身表面应力。这一系列危机促使飞机工程师进行了大规模的测试,最终使得新一代的喷射飞机安全性大幅提升。
加压舱的需求在飞行高度超过10,000英尺后愈发重要,因为低气压会对机组人员和乘客造成实质性的生理威胁。
当飞机飞过15,000英尺 (4,572 米) 时,乘客必需配备氧气面罩,以防止因为缺氧而产生的问题。在商业飞机中,舱内气压需保持在8,000英尺 (2,438 米) 以下,以防止高原反应及其他生理不适。
有趣的是,像超音速客机康科德(Concorde)就必需考虑其特殊的加压需求,因为它可达到60,000英尺 (18,288 米) 的飞行高度,这也使得机体设计需要进一步强化。
1988年, 阿罗哈航空243号航班发生的事故正是因为飞机在不该运行的状况下仍被使用,导致船舱破裂,乘客因此遭遇了危险。
为了提升乘客的舒适度,几架现代商业飞机,如波音787梦想机和空中巴士A350 XWB,已开始着重降低舱内的正常操作高度,以及提高湿度,这些做法已通过使用复合材料机身设计得以实现。
在高度达到或超过10,000英尺时,乘客可能会面临多种生理问题的风险,这正是加压舱设计诞生的初衷。对于美国的私人飞机来说,当舱内高度超过12,500英尺 (3,810 米) 持续超过30分钟时,机组人员必需使用氧气面罩。
随着高度的上升,缺氧和高原病的风险也随之增加。这样的生理问题在飞行过程中会导致思考迟钝、视觉模糊甚至失去意识。而这些问题可以通过补充氧气来缓解,例如佩戴氧气面罩或鼻导管。
在一架飞机如波音767中,当其飞行至37,000英尺时,舱内高度通常保持在约7,000英尺,为乘客提供段落舒适的飞行环境。
最早的加压系统之一是Packard-Le Père LUSAC-11,它于1920年首次亮相,虽然当时的技术尚不完善,但它为随后的飞行器设计奠定了基础。不过,直到1938年,波音307 Stratoliner才真正进入商业服务,标志着加压飞机的一个新时代。
随着对加压飞机需求的增加,各大航空公司也开始加大对此技术的投入。尤其是二战后,随着航空技术的进步,加压系统的完善更使飞行变得安全、便捷。
随着航空技术的进一步创新,未来的飞机加压系统可能会更加智能化和环保,尤其是在应对高空飞行时的生理需求上,提供更好的舒适性和健康保障。随着设计与材料技术的进步,未来的飞行将会带来前所未有的体验,这不禁让人思考:随着航空科技的进步,未来的飞跃又会带来哪些惊喜呢?