Was wäre nötig, um eine Kabine mit Oberflächendruck unter Druck zu setzen?

Auf Reiseflughöhe um 10000 Meter ist der Kabinendruck niedriger als der Oberflächendruck. Der einzige Grund dafür ist, die Belastung der Flugzeugstruktur oder des Rumpfes zu reduzieren, richtig?

Meine Frage ist folgende:

Wenn die Hersteller nach dem derzeitigen Stand der Technik Passagierflugzeuge produzieren würden, die massiv oder robust genug sind, um einen Reiseflug mit einem Kabinendruck gleich dem Oberflächendruck zu ermöglichen, um wie viel würde sich dann das Bruttogewicht des Flugzeugs erhöhen? Wie stark würde die Reichweite des Flugzeugs abnehmen oder wie viel weniger Fracht könnte es transportieren?

Ich nehme an, dass die aktuellen Flugzeuge auch mit Oberflächendruck fliegen könnten, aber das Sicherheitsniveau würde aufgrund erhöhter Kräfte auf die Struktur abnehmen. Die eigentliche Frage lautet also: Angenommen, wir wollen bei gleichem Sicherheitsniveau mit Bodendruck fliegen, wie stark würde das Gesamtgewicht steigen, wie viel weniger Fracht könnte ein Flugzeug transportieren?

Vielen Dank.

Sie fragen sich, wie viel mehr die Struktur des Flugzeugs wiegen müsste, um den zusätzlichen Druck aufzunehmen? Oder wie viel würde die zusätzliche Luft in der Kabine wiegen? Oder beides?
Meine Frage ist ziemlich weit gefasst, daher lautet die Antwort auf Ihre Frage "beides". Die Ingenieure haben einen Grund, warum der Druck in der Kabine im Reiseflug eher niedrig ist. Ich möchte wissen, wie viel Tickets mit einer Bodendruckkabine teurer wären. Die Kinder weinen oft in der Kabine. Wahrscheinlich auch wegen dem Lärm der Motoren. Aber auch wegen des Drucks.
Der Druck wird niedriger gehalten, nicht weil das Flugzeug damit nicht umgehen könnte, sondern weil es ihm ein Leben lang nicht standhalten würde. Metallermüdung und -verschleiß sind gefährlich und kostenineffizient, daher ist ihre Minimierung ein großes technisches Ziel.
Richtig, Nij. Zustimmen. Und meine Frage ist folgende: Was sind die negativen Nebenwirkungen des Baus robusterer Flugzeuge, die den Bodendruck in der Kabine genauso gut überstehen würden wie unsere derzeitigen Flugzeuge mit dem Druck von 2000 Metern?
Verwandte: Zum Verhältnis zwischen Druckdifferenz und Rumpfgewicht siehe §4 in Komponentengewichte
Der SyberJet SJ30 Business Jet behauptet, eine Druckkabine auf Meereshöhe durch FL410 und eine 1800-Fuß-Druckkabine an seiner FL490-Decke zu bieten. Dies erforderte zusätzliches Gewicht, diente jedoch dem Komfort der Passagiere und verringerte die Ermüdung auf langen Flügen. Sie wissen nicht genau, wie viel Gewicht erforderlich war, da das Flugzeug ursprünglich für diesen Kabinendruck ausgelegt war. Aber es scheint die Leistung nicht wesentlich beeinträchtigt zu haben.

Antworten (1)

Wenig. Die aktuelle Anforderung für einen Äquivalentdruck von 8.000 Fuß entspricht 8,11 psi bei 43.000 Fuß. Boeing untersuchte die Vorteile eines niedrigeren Drucks und stellte fest, dass ein Unterdruck von 6.000 Fuß Äquivalentdruck keine zusätzlichen Vorteile brachte.

Die volle Druckdifferenz zwischen Meereshöhe und 43.000 Fuß beträgt 12,3 psi oder nur 52 % mehr als bei 8.000 Fuß. Dies würde einen schwereren Rumpf erfordern, wäre aber überhaupt nicht unmöglich. Statistische Methoden geben einen Massenfaktor für die Rumpfdruckdifferenz von ( 1 + ∆ P ) 0,203 was 1,0933 für 8,11 psi (∆p = 0,552 atm) und 1,1314 für 12,3 psi (∆p = 0,837 atm) ergibt. Eine Erhöhung des Drucks auf seinen Wert auf Meereshöhe würde die Masse eines typischen Verkehrsflugzeugrumpfs um 3,5 % erhöhen.

Wenn wir das Volumen der Kabine verwenden, können wir auch berechnen, wie viel schwerer die Luft ist: Der A330-200 hat ein Kabinenvolumen von 372 m³ , und bei einer Luftdichte in 8.000 ft von 0,9633 kg/m³ ergibt sich daraus 358,35 kg. Verglichen mit der Masse des gleichen Volumens auf Meereshöhe (455,7 kg) entspricht die Differenz ungefähr der Masse eines einzelnen Passagiers (ohne die für ihn/sie mitgeführten Annehmlichkeiten). Mit anderen Worten: Die zusätzliche Luftmasse für Meeresspiegeldruck macht keinen Unterschied, wenn ein Passagier mehr seinen Flug an diesem Tag verpasst.

@ymb1: Es steht nicht auf der Seite, sondern im Handbuch, im Massenband. Ich habe keine Online-Quelle gefunden, die diese Gleichung auflistet.
Was wäre nötig, um eine Kabine mit Oberflächendruck unter Druck zu setzen?
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