La presurización de la cabina [1] es un proceso en el que se bombea aire a la cabina / cabina de un avión o nave espacial para crear un entorno seguro y cómodo para las personas que se encuentran a gran altura.
En los aviones , el aire generalmente se toma del compresor de un motor de turbina de gas en funcionamiento ; para una nave espacial, el aire se trae en forma comprimida o licuada.
Una altura segura (en términos de presión de aire) es menos de 4 km. Cualquier ascenso a una altura de más de 4 km requiere el uso de varios sistemas de soporte vital.
Con un ascenso a una altura de más de 3 km, una persona tiene signos de falta de oxígeno (quiero dormir). A altitudes superiores a 9 km, pueden liberarse burbujas de gas del fluido corporal (aeroembolismo). A altitudes de más de 19 km, se observa ebullición del líquido subcutáneo. La temperatura del aire por encima de los 11 km puede alcanzar los -60 °C, por lo que también es necesario calentar el aire exterior entrante. Para volar un avión en condiciones tan desfavorables para la vida, fue necesario crear sistemas de soporte vital a bordo.
Los signos de falta de oxígeno en humanos dependen de muchos factores (ver Hipoxia ). La humedad del aire tiene una influencia significativa: con alta humedad, el deterioro de la salud ya se produce a altitudes de 1000-1500 metros.
En la mayoría de los aviones, se instala un complejo sistema de aire acondicionado (RUS. SLE, Eng. ECS). El aire caliente extraído de los motores se enfría, seca, dosifica y mezcla y entra en la cabina. La presión en la cabina está regulada por una válvula automática que libera el exceso de aire en el espacio exterior.
Cabe señalar que cuando se vuela en un avión hasta una altitud de unos 2000 metros, normalmente no hay presurización de la cabina (aunque hay excepciones), entonces el sistema comienza a suministrar aire, manteniendo una presión constante de aproximadamente 570 mm. . rt. Arte. hasta altitudes en la región de 7000-8000 metros. Con más ascenso, el sistema de aire acondicionado mantiene una presión variable, disminuyendo gradualmente a medida que aumenta la altitud. Entonces, a una altitud de 11 km, la presión en la cabina será de aproximadamente 0,7 de lo normal.
En las aeronaves, para controlar la presión del aire en la cabina se utiliza un indicador de altitud y presión diferencial (AHPD), y para simplificar se utiliza el término altura de cabina, es decir, la presión del aire correspondiente a la presión normal a una altura determinada.
Por supuesto, sería preferible mantener una presión normal, a nivel del suelo, en la cabina del avión durante todo el vuelo, pero esto no se hace por varias razones. Una de las razones importantes es el problema técnico de garantizar la resistencia del fuselaje. El diseño debe soportar la sobrepresión del aire enrarecido a gran altura, y con el aumento de la presión de sobrealimentación, la complejidad y el peso del fuselaje son inevitables.
En los aviones militares , el aire se suministró inicialmente únicamente con el propósito de calentar, al cristal de la cabina y a los pies del piloto (como ejemplo), y las tripulaciones siempre usaban máscaras de oxígeno cuando volaban a más de 4 km. Poco a poco, casi todos los tipos de aviones militares también introdujeron un sistema de aire acondicionado que funciona de la misma manera que en los aviones de pasajeros, pero cuando se realizan misiones de combate, se proporciona un modo especial de presurización de combate . En el modo de combate, la presión en la cabina se reducirá significativamente; esto se hace para evitar el barotrauma de la tripulación durante una despresurización brusca a gran altura en caso de, por ejemplo, impacto de proyectiles: daño a la cabina presurizada por ametralladora y el fuego de cañón de los cazas cuando volaban a gran altura provocó una descompresión explosiva y la muerte de las tripulaciones de los bombarderos Segunda Guerra Mundial. La tripulación utiliza máscaras de oxígeno o está equipada con trajes de gran altitud durante todo el vuelo , y el sistema de presurización en su mayor parte mantiene la temperatura en la cabina.
En las naves espaciales tripuladas soviéticas/rusas , la atmósfera es completamente consistente con la tierra.
En las naves estadounidenses, la atmósfera era inicialmente completamente de oxígeno, con presión reducida, lo que permitió aligerar el diseño. Después del incendio de oxígeno en el Apolo 1 , la NASA aplicó una mezcla de gas de 40 % de nitrógeno y 60 % de oxígeno en el lanzamiento, cambiando a oxígeno puro en el espacio.
La ISS utiliza una atmósfera de nitrógeno y oxígeno con presión normal.