Como aeronaves comerciais de fuselagem larga alcançam pressão equivalente a 6000 pés de altitude?

Question

Como aeronaves comerciais de fuselagem larga alcançam pressão equivalente a 6000 pés de altitude?

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Eu li um artigo do LA Times que declara a seguinte.

To reduce the stress on the traditional metal frame, airlines now pressurize the cabin to be closer to the pressure outside. When a plane is cruising at 36,000 feet above sea level, the atmosphere inside the cabin feels like its 8,000 feet above sea level. For passengers, that can cause shortness of breath and fatigue.

But with new fuselages made of stronger, more flexible carbon-reinforced plastic composites, the plane can withstand more stress, allowing airlines to increase the inside pressure to a more comfortable atmosphere that feels like 6,000 feet above sea level.

Agora eu estou assumindo que estes são os aviões de corpo largo de corredor duplo que vemos da Airbus e da Boeing. O artigo menciona algo sobre a fuselagem, mas não entra nos detalhes dela. Alguém pode elaborar?

aircraft-design cabin-pressure

por shirish 24.12.2016 / 19:15

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O assassino na pressurização da fuselagem é o ciclo das cargas estruturais. O alumínio é muito implacável em relação às repetidas mudanças de carga: Embora o aço tenha um limite de carga que pode ser aplicado infinitamente, não existe esse limite para o alumínio. Isto significa que uma aeronave de alumínio acabará por falhar se voar em ciclos suficientes. Isso também significa que o avião pode ser construído mais leve ou operado por mais ciclos se as cargas de pressurização forem menores.

_{Fadiga curvas de aço e alumínio (Por Andrew Dressel, na Wikipédia em inglês, CC BY -SA 3.0, fonte )}

As consequências dessa característica desagradável foram ilustradas no Vôo 243 da Aloha Airlines em 1988, quando a parte superior do atacante a fuselagem falhou no pico de sucção na popa do cockpit e mais de 5 metros de pele da fuselagem foram arrancados.

_{Aloha Airlines: Vôo 243 após o pouso (foto fonte )}

Uma fuselagem feita de epóxi reforçada com fibra de carbono mostra muito pouca pouca fadiga e é muito mais tolerante a alterações de carregamento repetidas. Aqui, cargas térmicas e de impacto são os problemas mais críticos. No entanto, a má experiência histórica com estruturas de alumínio significa que não apenas os engenheiros, mas também as autoridades certificadoras têm muito cuidado para limpar qualquer material novo para cargas altas e repetidas. Como conseqüência, a estrutura de fuselagem de grafite do Boeing 787 é muito mais strong do que uma fuselagem regular feita de alumínio e pode ser carregado a uma pressão mais alta sem muito risco adicional.

Se isso significa menos dores de cabeça e constrições para você é menos claro. A pressão adicional parece melhor, mas a grande melhoria no conforto da cabine dos aviões mais modernos resulta de uma maior umidade no ar da cabine.

A maioria das aeronaves monomotoras não tem pressurização; apenas os tipos mais sofisticados, como o Piper Malibu ou o TBM 700 . Por outro lado, alguns jatos executivos podem manter a cabine à pressão do nível do mar até 12.000 m de altitude. Em aviões, no entanto, mantendo a pressão da cabine igual ou acima da pressão equivalente a 8000 pés de altitude é obrigatória. Citando Wikipedia :

Keeping the cabin altitude below 8,000 ft (2,400 m) generally prevents significant hypoxia, altitude sickness, decompression sickness, and barotrauma. Federal Aviation Administration (FAA) regulations in the U.S. mandate that under normal operating conditions, the cabin altitude may not exceed this limit at the maximum operating altitude of the aircraft.