Τα περισσότερα τζετ επιβατικά αεροπλάνα λειτουργούν αποδοτικότερα όταν πετάνε σε μεγάλα ύψη.
Η ατμόσφαιρα ομως σε αυτά τα ύψη δεν είναι πολύ φιλική για τον ανθρώπινο οργανισμό. Η θερμοκρασία σε ένα τυπικό ύψος πτήσης 36000 πόδια μπορεί να αγγίζει τους -60 βαθμούς κελσίου, ενώ η μικρή ατμοσφαιρική πίεση δεν επιτρέπει την φυσιολογική αναπνοή για περισσότερα από μερικά δευτερόλεπτα.
Σε αυτό το άρθρο, θα δούμε πώς το εσωτερικό του αεροπλάνου μετατρέπεται σε ένα φιλικό για τον άνθρωπο περιβάλλον, τι θα παθουμε σε περίπτωση αποσυμπίεσης, τι πρέπει να κάνουμε, για πόση ώρα παρέχουν οξυγόνο οι μάσκες, τι κάνουν οι πιλότοι σε περίπτωση αποσυμπίεσης και άλλα.
Ανεβαίνοντας από το επίπεδο της θάλασσας και μέχρι τα 10000 πόδια, δηλαδή μέχρι περίπου τα 3 χιλιομέτρα, υπάρχει επαρκης ατμοσφαιρική πίεση ώστε να επιτρέπει την κανονική αναπνοη και ανθρώπινη δραστηριότητα.
Καθώς όμως ανεβαίνουμε σε όλο και μεγαλύτερα ύψη, η ατμοσφαιρική πίεση μειώνεται, το ίδιο και η ποσότητα Ο2, και τα συμπτώματα αυτής της έλλειψης οξυγόνου, αρχίζουν σταδιακά να γίνονται όλο και πιο εμφανή.
Η κατάσταση αυτής της έλλειψης οξυγόνωσης του εγκεφάλου ονομάζεται υποξία.
Τα συμπτώματα της υποξίας είναι ύπουλα και εμφανίζονται σταδιακά.
Η κριτική ικανότητα, η μνήμη, η εγρήγορση και η ικανότητα υπολογισμού μειώνονται, ενώ ταυτόχρονα δημιουργείται υπνηλία, ζάλη ή και ακόμη ένα αίσθημα ευφορίας, που έχει σαν αποτέλεσμα τον θάνατο αν δεν υπάρξει σύντομα προσφορά Ο2.
Κάποιοι πιλότοι, συνήθως της πολεμικής σεροπορίας, υποβάλλονται σε τέστ και δοκιμές υποξίας προκειμένου να έχουν βίώσει τα συμπτώματα και να είναι σε θέση να αντιληφθούν την κατάσταση όταν προαγματικά συμβεί.
Στο παρακάτω βίντεο είναι φανερό πόσο μειώνεται η κριτική ικανότητα και η εγρήγορση μετά από μερικά λεπτά σε μειωμένα επίπεδα Ο2.
Για να καταστήσουμε το εσωτερικό του αεροπλάνου, δηλαδή την καμπίνα, ένα βιώσιμο μέρος όταν αυτό πετάει σε μεγάλο ύψος, χρειάζεται να εισάγουμε στον εσωτερικό κλειστό χώρο αέρα με επαρκή πίεση, απαιτείται δηλαδή συμπίεση της καμπίνας.
Ωστόσο, η συμπίεση της καμπίνας δε γίνεται δημιουργώντας το περιβάλλον που θα είχαμε κοντά στο επίπεδο της θάλασσας, αλλά γίνεται για συνθήκες πίεσης Ο2, που θα συναντούσαμε περιπου στα 8000 πόδια, αν δηλαδή βρισκόμασταν περίπου στην ψηλότερη κορυφή του Παρνασσού η 500μ χαμηλότερα από την πιο ψηλή κορυφή του Ολύμπου.
Αν θέλετε να μάθετε γιατί συμβαίνει αυτό, κάνετε λίγη υπομονή.
Με την συμπίεση της καμπίνας, δηλαδή με την εισαγωγή αέρα που έχει τις επιθυμητές ιδιότητες θερμοκρασίας, υγρασίας και πίεσης Ο2, δημιουργείται ένα ελεγχόμενο και φιλικό περιβάλλον.
Πώς επιτυγχάνεται όμως πρακτικά η συμπίεση της καμπίνας;
Η συμπίεση γίνεται με την εισαγωγή στο εσωτερικό της καμπίνας μιας σταθερής παροχής αέρα. Με δεδομένο ότι η καμπίνα είναι σφραγισμένη και δεν έχει διαρροές, αυτή η εισαγωγή αέρα θα προκαλουσε συνεχή αύξηση της πίεσης.
Για να ρυθμιστεί η πίεση του αέρα στη σωστή τιμή, στην πραγματικότητα, ελέγχεται ο ρυθμός με τον οποίο αυτός ο αέρας επιτρέπεται να εξέρχεται από την καμπίνα.
Ετσι, ο αέρας επιτρέπεται ελεγχόμενα να διαφύγει, μέσα από κάποιες βαλβιδες, δηλαδή κάποια πορτακια που βρίσκονται στο κάτω μέρος του αεροπλάνου.
Συμπερασματικά λοιπόν η ρύθμιση της πίεσης στην καμπίνα γίνεται με βάση τον ρυθμό που ο αέρας εξέρχεται από την καμπίνα και όχι με το ρυθμό με τον οποίο ο αέρας εισέρχεται σε αυτήν.
Για την δομική ασφάλεια του αεροπλάνου σαν κατασκευή υπάρχει μια μέγιστη επιτρεπόμενη διαφορά ανάμεσα στην εσωτερική πίεση της καμπίνας και στην εξωτερική ατμοσφαιρική πίεση, η οποία εξαρτάται από τον τύπο του αεροπλάνου, με μια αντιπροσωπευτική τιμή 8-9 psi.
Μεταξύ άλλων, αυτή η διαφορά επηρεάζει και το μέγιστο επιτρεπόμενο ύψος πτήσης αφού, όσο πιο ψηλά πετάει το αεροπλάνο, τόσο μεγαλύτερη γίνεται η διαφορά, δεδομένου ότι η εξωτερική πίεση συνεχίζει να μειώνεται όσο πιο ψηλά ανεβαίνουμε, ενώ η εσωτερική παραμένει σταθερή.
Επιπλέον, η πίεση της καμπίνας όπως αναφέρθηκε εκφράζεται συνήθως σαν το ύψος στο οποίο θα συναντούσαμε αυτή την πίεση και συνήθως περιορίζεται στα 8000 πόδια.
Κατά τη διάρκεια της ανόδου του αεροπλάνου η πίεση της καμπίνας μειώνεται με μικρότερο ρυθμό από την εξωτερική, σταδιακά μέχρι να φτασει σε αυτή την τιμή, έπειτα αυτή η πίεση διατηρείται σταθερή μέχρι το αεροπλάνο να ξεκινήσει την κάθοδο, και έπειτα συμβαίνει το αντίθετο.
Δηλαδή, η πίεση της καμπίνας αρχίζει να αυξάνεται σταδιακά μέχρι την προσγείωση.
Ο λόγος που η πίεση στο εσωτερικό ρυθμίζεται να αντιστοιχεί στα 8000 πόδια, είναι για να μειωθεί η διαφορά της εσωτερικής από την εξωτερική πίεση και έτσι τα τοιχώματα του αεροπλάνου κατασκευαστικά, να δέχονται μικρότερες δυνάμεις.
Το αεροπλάνο είναι σαν ένα μπαλόνι 
που φουσκώνει όταν ανεβαίνει και ξεφουσκώνει όταν κατεβαίνει. Όσο η διαφορα της εσωτερικής από την εξωτερική πίεση μεγαλώνει, αυτό μπορεί να αποδυναμώσει την άτρακτο μέσα σε όλους αυτούς τους κυκλους που φουσκωματος και ξεφουσκώματος και μακροπρόθεσμα να προκαλέσει κόπωση και αστοχία της κατασκευής.
Για αυτό το λόγο, υπάρχουν φυσικά συχνοί και προγραμματισμένοι έλεγχοι στα αεροπλάνα.
Ένα ιδιαίτερο παράδειγμα σχετικά με αυτό το σενάριο αποτελει η πτήση 243 της Aloha Airlines, που συνέδεε το Χίλο με την Χονολουλού το μεσημέρι της 28 Απριλίου του 1988, όπου όπως αποδείχθηκε δεν ήταν μία ακόμη πτήση ρουτίνας.
Σε αυτή την πτήση, αποκολλήθηκε το πάνω μέρος της ατράκτου και οι επιβάτες της πρώτης θέσης έβλεπαν τον ουρανό.
Οι πιλότοι κατάφεραν να προσγειώσουν με ασφάλεια το αεροπλάνο, με μια μόνο απώλεια ανθρωπινης ζωής, μιας αεροσυνοδού όπου κατά την αποκόλληση της οροφής, δε φορούσε ζώνη και βρέθηκε στο κενό.
Περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την πτήση, μπορείτε να βρείτε εδώ.
Όταν χαθεί η συμπίεση της καμπίνας, τοτε έχουμε αποσυμπίεση, δηλαδή όταν ο ρυθμός με τον οποίο εξέρχεται ο αέρας από την καμπίνα είναι μεγαλύτερος από τον ρυθμό που αυτός εισέρχεται με αποτέλεσμα η πίεση στο εσωτερικό να μειώνεται.
Η αποσυμπίεση θα μπορούσε να συμβεί είτε σταδιακά είτε και ξαφνικά, αν για παράδειγμα ανοιξει μια τρύπα στο αεροπλάνο.
Γενικά, κάποιοι από τους λόγους για τους οποίους μπορεί να υπάρξει αποσυμπίεση είναι:
- η βλάβη του συστήματος συμπίεσης,
- κάποια δομική αστοχία στην άτρακτο του αεροπλάνου,
- έκρηξη,
- η αφαίρεση κάποιου παραθύρου ή πόρτας εν πτήση.
Θα μπορούσε επίσης να προκληθεί και σκόπιμα από τους πιλότους σε περίπτωση που χρειάζεται να αφαιρεθεί καπνός από την καμπίνα λόγω παραδείγματος χάρη κάποια φωτιάς.
Σε περίπτωση αποσυμπίεσης σε μεγάλο ύψος, αν δεν βάλουμε τη μάσκα Ο2, θα πάθουμε υποξία.
Ανάλογα με το ύψος πτήσης ποικίλλει και ο χρόνος που έχουμε τις αισθήσεις μας, μέχρι να νιώσουμε τις επιπτώσεις της υποξίας και βυθιστούμε σε μια γλυκιά ζάλη.
Ενδεικτικά, ο χρόνος αυτός σε ένα τυπικό ύψος πτήσης:
- στα 36000 ποδια είναι 30 με 60 δευτερόλεπτα (πτήσεις εξωτερικού) ενώ
- στα 22000 πόδια 5 με 10 λεπτά (πτήσεις εσωτερικού) .
Καλό είναι να τον χρησιμοποιήσουμε κατάλληλα, βάζοντας πρώτα απ’όλα τη δική μας μάσκα Ο2 και έπειτα να βοηθήσουμε άλλους που μπορεί να χρειάζονται βοήθεια, όπως τα παιδιά.
Γενικά, στα περισσότερα αεροπλάνα οι μάσκες οξυγόνου, πεφτουν αυτόματα όταν η πίεση της καμπίνας πέσει χαμηλά, σε τιμή που αντιστοιχεί περίπου σε 14000 ποδια.
Επιπλέον, είναι σημαντικό να τραβήξουμε το κορδόνι, όταν φορέσουμε τη μάσκα Ο2.
Το Ο2 παράγεται στα περισσότερα είδη από τις μασκες με χημικό τρόπο για αυτό και μόλις τις φορέσουμε πρέπει, να τραβήξουμε το κορδόνι ώστε να ενεργοποιηθεί η χημική αντίδραση που θα ξεκινήσει να παράγει το Ο2.
Οι μάσκες των επιβατών παρεχουν οξυγόνο για 15 λεπτά.
Αυτός ο χρόνος φαίνεται λίγος αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι.
Οι μάσκες Ο2, πέφτουν αυτόματα αποκλειστικά σε περίπτωση αποσυμπίεσης και όχι σε περίπτωση καπνού στην καμπίνα.
Ενώ συμβαίνουν ολα αυτά στην καμπίνα, Ας δούμε τι συμβαίνει στο μπροστινό μέρος του αεροπλάνου, εκει που κάθονται οι πιλότοι.
Η πρώτη ενέργεια των πιλότων είναι να φορέσουν και αυτοί τις μάσκες τους, οι οποίες παρέχουν Ο2, και έπειτα να ξεκινησουν μια γρήγορη κάθοδο για ένα υψος όπου ο αέρας είναι αρκετά πυκνός και μπορούμε να αναπνεύσουμε φυσιολογικά, περίπου στα 10000 πόδια ή στο ελάχιστο ασφαλές ύψος πτήσης αν για παράδειγμα πετάνε πάνω από ψηλά βουνά.
Η διαδικασία της επείγουσας κάθοδου (emergency descent) μπορεί να διαρκέσει κατά περίπτωση 3-5 λεπτά.
Αν βρεθείτε σε πτήση, όπου υπάρξει αποσυμπίεση, μην πανικοβληθείτε και αφήσετε τον πανικό να αρχίσει να αποχρωματιζει το ζωντανό σας χαμογελο, σβήνοντας τις νότες αισιοδοξίας από το πεντάγραμμο της ελπίδας.
Σε τέτοιες καταστάσεις, το πιο πιθανό είναι ότι θα φτάσετε καλά στον προορισμό σας.
Ισως να είναι λίγο τρομακτικό καθώς θα πέσουν οι μάσκες και το γεγονός ότι το αεροπλάνο θα κάνει μια βουτιά για να χάσει γρήγορα ύψος, ωστόσο το πιο πιθανό είναι ότι θα βρισκεται σε θέση να συνεχίσει την πτήση του με ασφάλεια.
Λένε ότι ο σκύλος είναι ο καλύτερος φίλος του ανθρώπου, όμως ο πανικός μεσα σε ένα αεροπλάνο μπορεί να γίνει ο χειρότερος εχθρός του.
