¿Es posible que una pérdida de presión en la cabina no se extienda a la cabina?

Investigué la cuestión de las diferencias de presión entre la cabina y la cabina y la respuesta teórica que más recibo es que la diferencia de presión se igualaría casi instantáneamente, ya que las puertas de la cabina no pueden cerrarse herméticamente, y tiene sentido, pero Hace poco me encontré con un incidente que ocurrió hace un par de años: el vuelo 8633 de Sichuan.

En ese vuelo, el parabrisas explotó y, según las grabaciones de los pasajeros, la cabina parecía un poco desordenada por los objetos que volaban, pero aún podían sostener sus teléfonos y los asistentes de vuelo pudieron ponerse de pie.

El único comentario que pude encontrar al respecto tenía que ver con el aislamiento y el sellado que protegía a los pasajeros de la baja temperatura y la pérdida de presión. Entonces, con esa información en mente, ¿es posible que una cabina experimente una pérdida extrema de presión mientras que la cabina sufre una pérdida menor de presión como en el vuelo 8633 (un A319)?

En cuanto a guisos de pie o pasajeros sosteniendo sus teléfonos, eso no se vería afectado por la pérdida de presión, sino por el viento. Dado que la puerta de la cabina aguantó lo suficiente como para mantener alta la temperatura en la cabina principal, también era lo suficientemente resistente al viento para evitar que las cosas (o las personas) fueran arrastradas.
Como han señalado las respuestas, la premisa de esta pregunta es incorrecta: no hubo presión diferencial en el vuelo 8633 .

Respuestas (3)

Las paredes internas de un avión no están diseñadas para soportar ninguna diferencia de presión significativa. Desde los accidentes del vuelo 96 de American Airlines y el vuelo 981 de Turkish Airlines , donde la descompresión explosiva en la bodega de carga provocó el colapso parcial del piso de la cabina de pasajeros y dañó los cables de control que se encuentran debajo, las paredes internas y los pisos están diseñados intencionalmente para que la presión haya disminuido. una forma de igualar sin causar daño a ninguno de ellos (con suficientes aberturas o paneles holgados que explotarán si es necesario). Por lo tanto, no es posible que la pérdida de presión en la cabina no se extienda a la cabina o la bodega de carga.

La información que encontré sobre el vuelo 8633 de Sichuan solo dice que los pasajeros no estuvieron expuestos al frío , nada sobre la presión. Durante la descompresión, el aire que sale no hace mucho trabajo, por lo que no pierde mucha energía y, por lo tanto, solo se enfría un poco. Lo que está ocurriendo no es una expansión isoentrópica, sino algo más cercano a la expansión libre . El aire todavía tiene que trabajar un poco para empujar el aire exterior fuera de su camino, pero no tanto como si se expandiera gradualmente desde la altitud de cabina de 8,000 pies (en cuyo caso bajaría a una temperatura similar a la del exterior).

La única razón para la exposición al frío sería si el aire frío del exterior entrara rápidamente en la cabina. Que la pared entre la cabina y la cabina minimizada, además los motores todavía estaban funcionando y suministrando aire caliente.

Cuando el aire se despresuriza, se enfría, pero una diferencia de 0,3 bar no sería mucho. Trabaje en un taller mecánico en algún momento: el compresor se calienta y tiene un intercooler, y el aire que sale de las herramientas neumáticas está frío a pesar de que la línea de aire a la herramienta neumática está a temperatura ambiente o un poco caliente. El hecho es que el aire acondicionado funcionaría incluso sin la entalpía de la vaporización :)
@ Harper-ReinstateMonica La troposfera está en equilibrio termodinámico y eso significa que si toma aire de un nivel y lo expande adiabáticamente a una presión en un nivel superior, también coincidirá con la temperatura en el nivel superior. El aire de la cabina es un poco cálido para el nivel de 2 500 m, pero aun así se enfriaría hasta -40°C a -50°C en FL360 adiabáticamente . Afortunadamente, la descompresión no es adiabática, por lo que el aire no se enfriará ni mucho menos.
@ Harper-ReinstateMonica, las herramientas, en cambio , expanden el aire (aproximadamente) adiabáticamente, porque la presión se usa para impulsar las herramientas y eso es lo que enfría el aire. La máquina de ciclo de aire funciona de manera similar. Toma el aire caliente presurizado (la compresión siempre calienta el aire, porque el compresor debe hacer el trabajo y eso termina como calor en el aire comprimido), lo enfría en el intercooler y luego lo expande a través de una turbina para convertirlo en expansión adiabática y enfriarlo aún más por debajo de la temperatura inicial. Pero la descompresión no es adiabática.
adiabático → isentrópico. La expansión libre sigue siendo adiabática, porque todavía no hay transferencia de calor; la diferencia es que aumenta la entropía.

Gran pregunta con una historia interesante.

La barrera entre la cabina de vuelo y la cabina de los aviones comerciales está diseñada para estallar de manera controlada tras una descompresión repentina, como las otras barreras discutidas en la respuesta de Jan.

Sin embargo, después del 11 de septiembre, la FAA ordenó puertas reforzadas para evitar el acceso no autorizado. Estas puertas son mucho más pesadas que sus predecesoras, y los requisitos de seguridad básicamente dictan que sean un solo trozo de material.

Ahora, considere un evento de descompresión en el que la puerta grande y pesada se dispara en una dirección u otra . Malas noticias para cualquier cosa o persona en su camino:

El diferencial de presión y la fuerza en la puerta sellada de la cabina pueden ser demasiado para que la estructura del marco los maneje si la cabina se despresuriza primero. La ventilación interna pasiva y activa (paneles de entrada) puede funcionar mal, obstruirse con desechos voladores o simplemente no reaccionar lo suficientemente rápido para revivir [ sic] el diferencial de presión en la puerta de seguridad. Una puerta blindada suelta y pesada puede ser mucho más peligrosa que ninguna puerta (o una puerta ligera), ya que podría herir gravemente o matar a la tripulación de vuelo, atascar y/o destruir los controles de vuelo, dañar y destruir los instrumentos de vuelo y crear caos en la cabina. Tal escenario es increíblemente peligroso, ya que puede impedir el descenso de emergencia. El aumento del diferencial de presión y la fuerza a través de la puerta de seguridad de la cabina pueden ser mucho más rápidos de lo que el sistema de ventilación diseñado es capaz de manejar.

Se necesitaba una solución para desbloquear la puerta casi instantáneamente cuando se sentía una gran diferencia de presión. Ingrese al módulo de detección de descompresión , alguna variante del cual es casi universal en este punto. Se integra con los otros componentes del sistema de acceso a la cabina de vuelo y puede desbloquear la puerta en una pequeña fracción de segundo:

En 2001, los OEM de aviones comerciales necesitaban una solución para desbloquear rápidamente la puerta de la cabina en caso de descompresión. NAT Engineering desarrolló una solución eléctrica que respondió a un evento de descompresión en el rango de milisegundos. En cuestión de meses se tomó desde el concepto, pasando por el diseño de ingeniería, el modelado por computadora, la creación de prototipos, las pruebas de I+D, las pruebas de calificación formal y la producción para su entrega a los OEM. El dispositivo eléctrico NAT incluía la integración de control para el teclado, proporcionando así una solución segura de entrada sin llave.

Una cosa divertida sobre el DSM es que una forma de probarlo es disparándolo con una pistola de alta potencia cargada con un cartucho de fogueo. Es un día interesante en el laboratorio.

Hay dos factores diferentes a considerar: primero, está la presión del aire ambiental: la cabina y la cabina no están realmente separadas con respecto a la presión. Entonces ambos sufrirían por la "fuga" casi de la misma manera. Por otro lado, están los efectos del viento, y estos son considerablemente más fuertes cerca de la fuga, especialmente cuando están frente al flujo de aire.

Y lo que va a fallar primero: la puerta de la cabina, o algunas de las otras estructuras internas a su alrededor/cerca del mamparo, que posiblemente no se endurecieron...
@MrR, nada; hay suficiente espacio completamente abierto, o espacio cubierto solo por paneles colocados holgadamente, para permitir que la presión se iguale sin dañar nada.