气压与飞机飞行
发布时间:2019-12-23 14:43来源: 未知
3月5日7时17分,澳航QF706航班机身后方的一声巨响让所有乘客吃了一惊。顿时,机身剧烈抖动,乘客感到了明显的失重感,飞机似乎在直线下冲!
事后,数据显示,该航班在5分钟内从7500米下降到3000米。巨大的高度差让乘客都认为,吾命休矣。令人难以置信的是,让飞机突然陡降的“幕后操纵者”,竟然就是机长!
原来,在巨响发生后,机舱内的气压因不明原因骤降。在高空,机舱如果失压,由于机舱里的氧气外泄和压力减小,会使旅客瞬间身体膨胀、缺氧窒息从而逐渐的失去意识。如果没有足够的氧气供应,最后的结果就是所有人缺氧死亡,同时飞机坠毁。
因此,机长果断调整飞机飞行高度,最终让乘客转危为安。
为何气压低了会致命?
众所周知,我们平时生活在1个标准大气压下(约为101千帕)。
气压随高度减小,因此飞机在万米高空气压很低,氧气浓度也很低。人一旦暴露在那样的气压条件下,体内氧气会迅速流失,人吸入的氧气减少,动脉血中的氧气随之减少,身体各器官得不到充足的氧分供应,生理机能就发生障碍,会产生换气过度、头晕眼花、四肢乏力、呕吐不止等反应,严重时导致死亡。因此,当飞机遇到紧急情况时,氧气面罩会脱落供乘客呼吸。
一般民用飞机的飞行高度为3万至4万英尺(9000米至12000米),在3000米范围内,每升高12米,气压减少约133帕。也就是说,3000米的海拔大约是0.6个大气压;万米高空的气压大约是0.3个大气压。
因此,在飞机飞行时,需要对机舱进行增压。这样,飞机上的人们就可以正常呼吸,身体不会出现不适。
飞行过程中机舱会加压到相当于海拔2500米至3000米高度的气压(即0.6个至0.8个大气压)。所以,澳航飞机急坠到3000米,乘客也就基本安全了。
为什么不加到1个大气压呢?首先,0.6个大气压已经够用了,大多数情况下,人类对0.6个以上大气压都具有非常好的适应能力。其次,目前的飞机生产工艺,并不足让机体加压至海平面水平,同时又保障机体寿命与安全性;飞机每次升降要反复进行加压与减压,机体会反复膨胀与收缩,久而久之会造成结构疲劳,最终导致飞机解体。
为什么飞机有坠毁风险时不能跳伞?
首先,没有经过训练的乘客,跳伞基本无生还机会。更何况飞机飞行的高空气压低、氧气少、温度低,一旦打开舱门,乘客都会因舱内外气压差“吸出”舱外,从而面临高空缺氧、寒冷、高速气流吹袭等情况。没有氧气补给,也没有防寒措施,生还概率微乎其微。
川航3U8633航班机长刘传健在回忆2018年5月14日机舱破裂事件时说:“如果你在零下四五十摄氏度的哈尔滨大街上,开车以200公里的时速狂奔,你把手伸出窗外,你能做什么?”一般来说,在不佩戴特殊护具的情况下,人体承受大气压力的极限大约为5000米高度的大气压;在多年前装备普遍较差的时候,空降兵的特种跳伞最大高度为4000米左右,普遍应用高度只有几百米。2008年汶川地震发生后,空降兵某部15名先遣队员在无气象资料、无地面指挥、无地面标志的条件下,成功在5000米高度空降到茂县地域,是冒着巨大生命危险的。
气压是如何影响天气的?
气压跟天气有密切的关系。
在同一水平面上,如果气压分布不均匀,空气就要从高气压地区向低气压地区流动。因此,若某地区的气压高,该地区的空气就在水平方向上向周围地区流出,高气压地区上方的空气就要下降。由于气压随高度的减小而增大,所以高处空气下降时,它所受到的压强增大,体积减小,温度升高,空气中的凝结物就蒸发消散。所以,高气压中心地区不利于云雨的形成,常常是晴天。
反之,如果某地区的气压低,周围地区的空气就在水平方向上向该地区流入,结果使该地区的空气上升,上升的空气因所受的压强减小而膨胀,温度降低,空气中的水汽凝结。所以,低气压中心地区常常是阴雨天。