Wann muss ein Flugzeug unter Druck gesetzt werden?

Der Hauptgrund ist, dass es einfacher ist, als alle zusätzliche Sauerstoffmasken tragen zu lassen. Es gibt keine besonderen Anforderungen für die Druckbeaufschlagung eines Flugzeugs, aber es gibt Anforderungen für zusätzlichen Sauerstoff gemäß FAR 91.211

(Ein General. Niemand darf ein ziviles Luftfahrzeug mit US-Registrierung betreiben--

(1) In Kabinendruckhöhen über 12.500 Fuß (MSL) bis einschließlich 14.000 Fuß (MSL), es sei denn, die erforderliche Mindestflugbesatzung wird mit zusätzlichem Sauerstoff für diesen Teil des Fluges in diesen Höhen über 30 versorgt und verwendet Minuten Dauer;

(2) In Kabinendruckhöhen über 14.000 Fuß (MSL), es sei denn, die erforderliche Mindestflugbesatzung wird während der gesamten Flugzeit in diesen Höhen mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt und verwendet; und

(3) Bei einer Kabinendruckhöhe über 15.000 Fuß (MSL), es sei denn, jeder Insasse des Flugzeugs wird mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt.

Indem Sie das Flugzeug auf weniger als 15.000 Fuß unter Druck setzen, können Sie diese Höhe überfliegen und müssen die Passagiere für die Dauer des Fluges nicht mit zusätzlichem Sauerstoff versorgen. Es gibt drucklose Kolbenflugzeuge, die gut in die Flughöhe fliegen, aber zusätzlichen Sauerstoff mitführen müssen, und jeder an Bord muss ihn benutzen, es ist ein Blick, den einige Leute in der allgemeinen Luftfahrt nicht stören,

( Quelle )

Nebenbei bemerkt hat der Motor einen Einfluss auf diese Wahl, wenn es um leichte Singles geht. Druckbeaufschlagungssysteme an Turboprops/leichten Jets ziehen ihre Luft aus der Kompressionsstufe der Turbine, die bereits Luft komprimiert, sodass keine zusätzliche Kompressionshardware benötigt wird. Wenn Sie sich für Ihr Design für einen Kolbenmotor entschieden haben, müssen Sie eine Art Druckbeaufschlagungssystem antreiben, das Gewicht und Komplexität erhöhen kann. Es gibt einige Flugzeuge mit Druckkolben, wie die Mooney Mustang , die Cessna 210 (kam sowohl mit als auch ohne Druck) und die Piper M350 (die einzige, die derzeit produziert wird).

Ein Flugzeug muss niemals unter Druck gesetzt werden. Der einzige Grund, ein Flugzeug unter Druck zu setzen, ist Profit.

Niemand würde jemals einen drucklosen Phenom 100 oder B777 kaufen, aber nichts hindert Sie daran, einen zu bauen.

Druckflugzeuge werden gebaut, weil sie für den Hersteller Gewinn erwirtschaften können. Jedes Flugzeug kann mit Druckbeaufschlagung hergestellt werden, aber es hat seinen Preis. Wenn das Marketing feststellt, dass es sich verkaufen wird, bauen sie es mit Druckbeaufschlagung auf.

Sie können die Druckbeaufschlagung einfach als eine Komfortoption betrachten. Eine Komfortoption, die ihren Preis hat.

Es gab viele Fälle, in denen Flugzeuge sowohl in druckbeaufschlagten als auch in drucklosen Versionen gebaut wurden.

Die Cessna 402 und 414, Cessna 335 und 340, Cessna 210 und P210, Piper PA-31 Navajo und PA-31P Pressurized Navajo sind alles Beispiele für dasselbe Flugzeug, das sowohl in druckbeaufschlagten als auch in drucklosen Versionen gebaut wurde.

In all diesen Beispielen kann das drucklose Flugzeug weit über 20.000 Fuß fliegen, wird aber aufgrund der Unbequemlichkeit der Verwendung von zusätzlichem Sauerstoff im Allgemeinen in niedrigeren Höhen betrieben.

Im Allgemeinen bestimmt die Betriebshöhe des Flugzeugs, ob das Flugzeug unter Druck steht oder nicht.

Die Vorschriften verlangen, dass die Druckkabinen bei der maximalen Betriebshöhe einen gewissen Druck aufrechterhalten. Zum Beispiel erfordert FAR 25-841 Druckkabinen, dass der Kabinendruck auf 8000 Fuß bei der maximalen Betriebshöhe des Flugzeugs gehalten wird .

(a) Zu besetzende Druckkabinen und Abteile müssen so ausgerüstet sein, dass sie unter normalen Betriebsbedingungen eine Kabinendruckhöhe von nicht mehr als 8.000 Fuß bei der maximalen Betriebshöhe des Flugzeugs bieten.

Obwohl es keine festgelegte Betriebshöhe für das unter Druck zu setzende Flugzeug gibt, ist es erforderlich , zusätzlichen Sauerstoff bereitzustellen, wenn die Druckhöhen über 12500 Fuß liegen :

§91.211 Zusätzlicher Sauerstoff.

(Ein General. Niemand darf ein ziviles Luftfahrzeug mit US-Registrierung betreiben –

(1) In Kabinendruckhöhen über 12.500 Fuß (MSL) bis einschließlich 14.000 Fuß (MSL), es sei denn, die erforderliche Mindestflugbesatzung wird mit zusätzlichem Sauerstoff für diesen Teil des Fluges in diesen Höhen über 30 versorgt und verwendet Minuten Dauer;

(2) In Kabinendruckhöhen über 14.000 Fuß (MSL), es sei denn, die erforderliche Mindestflugbesatzung wird während der gesamten Flugzeit in diesen Höhen mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt und verwendet; und

(3) Bei Kabinendruckhöhen über 15.000 Fuß (MSL), es sei denn, jeder Insasse des Flugzeugs wird mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt.

Grundsätzlich muss sich der Flugzeugkonstrukteur entscheiden, das Flugzeug unter Druck zu setzen (was Gewicht und Komplexität erhöht) und einen drucklosen Rumpf zu haben und in einer geringeren Höhe zu arbeiten, wo die Leistung leiden kann (oder zusätzlichen Sauerstoff bereitzustellen). Es ist ein Kompromiss, und die Entscheidung hängt normalerweise von den Konstruktionsanforderungen des Flugzeugs ab. Beachten Sie, dass auch Druckflugzeuge oberhalb von FL250 mit zusätzlichem Sauerstoff versorgt werden müssen.

Beispielsweise hat die Cessna Grand Caravan, die in einer Reiseflughöhe von 12.000 ft operiert , einen drucklosen Rumpf, während die Phenom 100, die in größerer Höhe operiert, einen druckbeaufschlagten Rumpf hat.

Die Anforderung an ein Drucksystem wird durch die Betriebshöhe bestimmt. Mit zunehmender Höhe nimmt der atmosphärische Druck ab und damit die verfügbare Sauerstoffkonzentration.

Um eine Vorstellung davon zu bekommen, was für einen durchschnittlichen Menschen als „kritische Höhe“ angesehen wird, können wir einen Blick auf FAR 91.211 werfen . Es erfordert die Verwendung von Sauerstoff, wenn Sie länger als 30 Minuten über 12500 Fuß (3800 m) fliegen, und unter allen Bedingungen über 14000 Fuß (4300 m).

Die CS-23-Zertifizierungsanforderungen, die für Flugzeuge mit einem Gewicht von 12500 lb (5760 kg) gelten, geben Folgendes für Druckbeaufschlagungssysteme an:

CS 23.841 Druckkabinen (a) Wenn eine Zulassung für den Betrieb über 7620 m (25 000 ft) beantragt wird, muss das Flugzeug in der Lage sein, im Falle eines wahrscheinlichen Ausfalls oder einer Fehlfunktion eine Kabinendruckhöhe von nicht mehr als 4572 m (15 000 ft) aufrechtzuerhalten im Drucksystem.

Dies sind die Anforderungen, die ein Hersteller für sein Design auswählt, die von anderen Faktoren beeinflusst werden, wie z. B.:

• Kompfort
• Marketing
• Sicherheit

Über den Tellerrand schauen.

Wenn der „Partialdruck“ des Sauerstoffs (d. h. der Gesamtdruck des Gasgemisches multipliziert mit dem darin enthaltenen Sauerstoffanteil) in dem Gasgemisch, das Menschen atmen, zu weit abfällt, werden die Menschen ernsthafte und möglicherweise lebensbedrohliche medizinische Probleme erleiden. Das müssen wir verhindern. Es gibt mehrere Möglichkeiten, dies zu verhindern, mit jeweils unterschiedlichen Nachteilen.

Eine Möglichkeit ist, einfach tief genug zu fliegen. Dies ist eine übliche Lösung für Reisen mit niedriger Geschwindigkeit, aber sie funktioniert nicht gut für Flüge mit hoher Geschwindigkeit. Es kann auch Probleme verursachen, wenn Sie über Berge fliegen müssen.

Eine zweite Option besteht darin, dass jeder zusätzlichen Sauerstoff verwendet, der durch eine Art Maske verabreicht wird (möglicherweise eine Vollgesichtsmaske, möglicherweise eine nicht versiegelte Maske wie die auf dem Bild von Daves). Dies ist eine Option für Militärflugzeuge und einige GA-Sachen, aber ich glaube nicht, dass es für Verkehrsflugzeuge oder Geschäftsflugzeuge so gut funktionieren würde.

Die dritte Möglichkeit besteht darin, die Kabine unter Druck zu setzen. Auf diese Weise können Sie in großen Höhen fliegen, in denen ein schneller Flug praktisch ist, und gleichzeitig eine Umgebung schaffen, in der sich die Menschen nicht an Sauerstoffmasken binden müssen. Der Nachteil ist, dass Ihr Rumpf jetzt ein Druckbehälter ist, und schlimmer noch, es ist ein Druckbehälter, der häufigen Druckzyklen ausgesetzt ist. Infolgedessen erfordern druckbelüftete Flugzeuge eine viel sorgfältigere Konstruktion, Konstruktion und Wartung als drucklose Flugzeuge.

Eine vierte theoretische Option wäre die Verwendung einer mit Sauerstoff angereicherten Atmosphäre in der Kabine. Obwohl dies nicht in der Luftfahrt verwendet wird, weiß ich nicht genau warum, aber ich würde auf eine Kombination aus Brandrisiko und der Schwierigkeit, genügend Sauerstoff zuzuführen, tippen.

Flugzeuge müssen nicht unter Druck gesetzt werden.

Oberhalb von etwa 12.000 Fuß benötigen Menschen zusätzlichen Sauerstoff.

Oberhalb von etwa 50.000 Fuß müssen alle Menschen im Flugzeug Druckanzüge tragen.

Es gibt keine "Anforderung", dass ein Flugzeug unter Druck gesetzt werden muss.