Für den Luftdruck in Flugzeugen werden sie in zwei große Kategorien unterteilt:

• Drucklos – Diese Flugzeuge sind normalerweise kolbengetrieben und können nicht sehr hoch fliegen, versuchen Sie also nicht einmal, den Luftdruck im Rumpf zu regulieren.
• Unter Druck – Diese Flugzeuge halten den Unterdruck im Rumpf aufrecht, aber er ist über einen bestimmten Punkt hinaus nicht konstant.

Die Kategorie bestimmt die Antwort auf Ihre Frage:

Druckloses Flugzeug

Drucklose Flugzeuge sind aus mehreren Gründen nicht luftdicht gebaut:

• Es ist sehr schwierig, etwas so Großes wie ein Flugzeug wirklich luftdicht zu machen und es so zu halten. Mit der Zeit beginnen Dichtungen undicht zu werden, Armaturen lösen sich usw.
• Der Rumpf müsste viel stärker sein, um dem Druckunterschied zwischen innen und außen standzuhalten. Dadurch würden sie schwerer und teurer.
• Es gibt nicht viel Bedarf. Diese Flugzeuge fliegen nicht hoch genug, um wirklich einen unter Druck stehenden Rumpf zu benötigen, und eine Person kann mehr oder weniger normal atmen, obwohl Sie sich nicht auf Meereshöhe befinden. (Denken Sie an Menschen, die auf Bergen leben.)

Unter Druck stehende Flugzeuge

Ohne auf die Details einzugehen, wie ein Flugzeug unter Druck gesetzt wird (was für Ihre Frage nicht wirklich relevant ist), wird der Luftdruck im Rumpf eines unter Druck stehenden Flugzeugs normalerweise bis zu einem bestimmten Punkt auf Meereshöhe gehalten. Der Rumpf ist jedoch so konstruiert, dass er einem bestimmten maximalen Differenzluftdruck standhält. Um ihn zu schützen (im Grunde zu verhindern, dass er "knallt", wenn der Luftdruck außerhalb des Flugzeugs zu niedrig wird), darf der Druck bei Bedarf abnehmen.

In typischen Düsenflugzeugen wird der Druck innerhalb von Teilen des Flugzeugs (typischerweise der Passagierraum, einige der Frachträume und vielleicht ein Avionikschacht) in Reiseflughöhe auf einem Druck gehalten, der einem Außenluftdruck in einer Höhe von etwa entspricht 5.000 - 8.000 Fuß (als " Cab in Altitude " bezeichnet ), abhängig von der Reiseflughöhe und der Konstruktion des Flugzeugs.

Viele Flugzeuge sind nicht unter Druck und daher nicht luftdicht. Die Insassen würden ersticken, wenn nichts anderes, und die meisten drucklosen Flugzeuge operieren nicht regelmäßig in Höhen, die eine Druckbeaufschlagung erfordern.

Bei Druckflugzeugen ist es sogar erforderlich , dass die Kabine nicht luftdicht ist . Stattdessen sind sie nahezu luftdicht und können erheblichen Druckunterschieden standhalten.

Die Kabinendruckbeaufschlagung erfolgt durch Ablassen von Hochdruckluft aus den Motoren, die dann zur Kühlung durch Pakete (Wärmetauscher und Luftkreislaufmaschinen ) geleitet wird. Nach der Konditionierung wird die Luft in die Kabine geleitet. Dadurch entsteht die niedrigere Kabinenhöhe relativ zur Außenatmosphäre.

Da dem Rumpf ständig mehr Luft zugeführt wird , ist ein Druckauslassventil erforderlich , das ständig Luft aus dem Inneren des Flugzeugs ablässt . Im Normalbetrieb wird es automatisch gesteuert, kann aber in Notsituationen manuell außer Kraft gesetzt werden.

Unter Druck stehende Flugzeuge sind nicht luftdicht und haben auch keinen konstanten Druck. Ein wichtiger Aspekt, der eine Luftdichtheit unmöglich machen würde, ist die Notwendigkeit, den Druck in der Kabine zu ändern.

Um den Druck in der Kabine zu ändern, wird Luft über die Packs (in einer anderen Antwort behandelt) hineingepumpt und Luft über Auslassventile abgelassen. Der Eingang ist ein ziemlich konstanter Durchfluss und die Druckbeaufschlagung wird dadurch moduliert, wie offen/geschlossen das Auslassventil ist.

Der Kabinendruck muss sich ändern, da die Flugzeugzelle eine maximale Druckdifferenz zwischen der Kabine und der Außenseite hat (7,8 PSI bei der EMB-145) und beim Steigen der Druck in der Kabine reduziert werden muss. Die Kabine befindet sich während der Reise im Allgemeinen in einer Druckhöhe von 8000 Fuß. Anschließend wird im Sinkflug der Kabinendruck bis zum Landeplatz erhöht.

Begleitend zu diesen Druckänderungen treten natürlicherweise Temperaturänderungen als Folge der Druckänderung auf (siehe: Gesetz des idealen Gases). Sie können dies beim Abstieg in Regionaljets bemerken, da diese dazu neigen, sehr warm zu werden, wenn die Kabine komprimiert wird.

Um die Temperatur zu regulieren, benötigen Sie eine Klimaanlage, und daher haben Sie Packs und Luftkreislaufgeräte, um Luft mit der richtigen Temperatur in die Kabine zu liefern. Jetzt, wo man Luft in die Kabine bringen muss, lohnt es sich nicht, an CO2-Wäscher und O2-Tanks zu denken, denn das erledigen die Packs mit frischer Luft.

Das sollte abdecken, dass Flugzeuge nicht luftdicht sind, warum sie nicht luftdicht sind und dass der Druck auch nicht konstant ist.

Die bisherigen Antworten haben sich mit den Unterschieden zwischen druckbeaufschlagten und drucklosen Flugzeugen befasst, um jedoch Ihre Frage zu beantworten, warum sie nicht luftdicht sind :

Die Antwort ist zweifach, erstens, wie egid betonte, wäre der Druckunterschied wahrscheinlich zu groß, als dass der Rumpf standhalten könnte.

Zweitens, und meiner Meinung nach noch wichtiger, verbraucht der Mensch Sauerstoff und gibt Kohlendioxid (und Wasser) ab. Wenn Ihr Schiff luftdicht wäre, würde jeder im Inneren langsam aber sicher an Kohlendioxidvergiftung und Sauerstoffmangel ersticken, da der wenige Sauerstoff, der im Flugzeug transportiert wird, langsam ausgeatmet wird. Sie müssen diese Luft also ständig ersetzen, und der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, die alte Luft herauszulassen und neue Luft einzufüllen.

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Wie Dan Pichelman betont, fallen Menschen in Subs nicht wie die Fliegen um. Stimmt, sie sind es nicht, aber sie ersetzen tatsächlich auch die Luft. Fast. Sie entfernen das CO2 (unter Verwendung von Wäschern) und fügen Sauerstoff (aus Sauerstofftanks) hinzu. Wahrscheinlich wäre es auch für Flugzeuge so lösbar. Es bleibt die Frage, ob es gewichtstechnisch machbar ist und ob es einfacher ist, das Flugzeug einfach mit Zapfluft unter Druck zu setzen und die alte Luft über Bord zu werfen.

In vielen Flugzeugen der Allgemeinen Luftfahrt (kleine Flugzeuge, die nicht höher als etwa 12.000 Fuß fliegen) ist der Luftdruck im Rumpf derselbe wie in der Außenluft.

Die meisten Menschen haben keine Schwierigkeiten in Höhen bis zu 12.000 ft, so dass es nicht erforderlich ist, eine unter Druck stehende Umgebung aufrechtzuerhalten.

Spezifische Regeln besagen, dass drucklose Flugzeuge zusätzlichen Sauerstoff zur Verfügung haben, je nachdem, wie hoch das Flugzeug ist, wie lange und ob es tagsüber oder nachts fliegt.