令人驚訝的航空歷史:第一架加壓飛機是如何誕生的?

航空旅行的發展,令我們能夠快速穿越國界與大陸。要想在高空飛行的環境中創造安全與舒適,飛機的加壓系統扮演著關鍵的角色。加壓艙是透過將經過處理的空氣注入飛機艙內,以防止因外部空氣壓力過低而造成的生理問題。

在1920和1930年代,加壓系統開始進入實驗階段。1940年代,第一架擁有加壓艙的商業飛機投入使用,而1950年代的英國德哈維蘭彌賽亞噴射機 (de Havilland Comet) 則標誌著這一技術的廣泛應用。然而,在1954年,彌賽亞噴射機發生了兩起災難性故障,造成了全球停飛的風潮。這些事件的調查發現,問題的根源在於金屬疲勞與加壓造成的機身表面應力。這一系列危機促使飛機工程師進行了大規模的測試,最終使得新一代的噴射飛機安全性大幅提升。

加壓艙的需求在飛行高度超過10,000英尺後愈發重要,因為低氣壓會對機組人員和乘客造成實質性的生理威脅。

當飛機飛過15,000英尺 (4,572 米) 時,乘客必需配備氧氣面罩,以防止因為缺氧而產生的問題。在商業飛機中,艙內氣壓需保持在8,000英尺 (2,438 米) 以下,以防止高原反應及其他生理不適。

有趣的是,像超音速客機康科德(Concorde)就必需考慮其特殊的加壓需求,因為它可達到60,000英尺 (18,288 米) 的飛行高度,這也使得機體設計需要進一步強化。

1988年, 阿羅哈航空243號航班發生的事故正是因為飛機在不該運行的狀況下仍被使用,導致船艙破裂,乘客因此遭遇了危險。

為了提升乘客的舒適度,幾架現代商業飛機,如波音787夢想機和空中巴士A350 XWB,已開始著重降低艙內的正常操作高度,以及提高濕度,這些做法已通過使用複合材料機身設計得以實現。

加壓艙的必要性

在高度達到或超過10,000英尺時,乘客可能會面臨多種生理問題的風險,這正是加壓艙設計誕生的初衷。對於美國的私人飛機來說,當艙內高度超過12,500英尺 (3,810 米) 持續超過30分鐘時,機組人員必需使用氧氣面罩。

隨著高度的上升,缺氧和高原病的風險也隨之增加。這樣的生理問題在飛行過程中會導致思考遲鈍、視覺模糊甚至失去意識。而這些問題可以通過補充氧氣來緩解,例如佩戴氧氣面罩或鼻導管。

在一架飛機如波音767中,當其飛行至37,000英尺時,艙內高度通常保持在約7,000英尺,為乘客提供段落舒適的飛行環境。

艙壓技術的演變

最早的加壓系統之一是Packard-Le Père LUSAC-11,它於1920年首次亮相,雖然當時的技術尚不完善,但它為隨後的飛行器設計奠定了基礎。不過,直到1938年,波音307 Stratoliner才真正進入商業服務,標誌著加壓飛機的一個新時代。

隨著對加壓飛機需求的增加,各大航空公司也開始加大對此技術的投入。尤其是二戰後,隨著航空技術的進步,加壓系統的完善更使飛行變得安全、便捷。

未來的展望

隨著航空技術的進一步創新,未來的飛機加壓系統可能會更加智能化和環保,尤其是在應對高空飛行時的生理需求上,提供更好的舒適性和健康保障。隨著設計與材料技術的進步,未來的飛行將會帶來前所未有的體驗,這不禁讓人思考:隨著航空科技的進步,未來的飛躍又會帶來哪些驚喜呢?

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