Воздух на высоте 11 000 метров – среда, в которой человек не проживёт и минуты. Температура там опускается до −50°C, давление в три раза ниже привычного, а кислорода ничтожно мало. Тем не менее внутри лайнера мы спокойно читаем книгу или спим в футболке.

Разберёмся во всех тонкостях работы системы жизнеобеспечения самолёта (ECS). А чтобы проверить теорию на практике, самое время купить билеты из Москвы в Сочи или забронировать билеты из Санкт-Петербурга в Минеральные Воды – на рейсах любой протяжённости эти системы работают с ювелирной точностью.

Отбор воздуха

Вопреки расхожему мнению, самолёт не берёт с собой запас кислорода в баллонах (они предназначены только для аварийной разгерметизации). Весь воздух поступает из атмосферы. Но на огромной высоте он слишком разрежен, поэтому его нужно буквально «сгустить».

Этот процесс происходит в авиадвигателях. На этапе компрессии лопатки засасывают забортный воздух и сжимают его. В этот момент физика берёт своё: при резком сжатии воздух раскаляется до +200°C... +250°C. Этот поток называют «отборным воздухом» (bleed air). Важно понимать: отбор происходит до того, как в камеру сгорания впрыскивается топливо, поэтому в систему попадает стерильный, хоть и очень горячий поток без примесей керосина.

Кондиционирование

Чтобы пассажиры не превратились в запечённый картофель, раскалённый воздух нужно охладить. Для этого он направляется в так называемые «паки» (PACKs – Pressurization and Air Conditioning Kits), которые обычно расположены в районе зализов крыла.

• Теплообменники: сначала горячий воздух из двигателей охлаждается наружным ледяным потоком через металлические перегородки. Эти потоки никогда не смешиваются физически.

• Турбохолодильники: затем воздух проходит через установку воздушного цикла (ACM). Он резко расширяется, отдавая энергию турбине, и мгновенно охлаждается до температур, близких к 0°C.

• Смесительная камера: после этого ледяной «забортный» воздух попадает в миксер, где соединяется с тёплым воздухом из салона для достижения идеальной температуры (обычно +22... +24°C).

Рециркуляция

Воздух в самолёте – это смесь свежего (из двигателей) и рециркуляционного (из салона) в пропорции 50/50. Многие пугаются слова «рециркуляция», думая, что дышат выдохами соседа, но у неё есть важнейшая техническая функция.

На высоте 10 км влажность воздуха составляет около 1%. Если подавать в салон только свежий забортный воздух, у пассажиров через полчаса пересохнут слизистые оболочки, глаза и кожа. Рециркуляция позволяет использовать влагу, которую выделяют сами люди при дыхании, поддерживая общую влажность на уровне 10-20%. Перед тем как вернуться к вам, этот воздух проходит через мощнейшие фильтры.

Фильтрация HEPA

Самолётные системы очистки – одни из самых совершенных в мире. В лайнерах установлены HEPA-фильтры (High-Efficiency Particulate Air). Они способны задерживать 99,97% микрочастиц, включая бактерии и вирусы размером до 0,3 микрона.

Весь объём воздуха в салоне полностью заменяется на свежий каждые 2-3 минуты. Для сравнения: в современных офисных зданиях этот процесс занимает до 20 минут. Воздушная среда в самолёте по стерильности сопоставима с операционным залом в хорошей клинике.

Геометрия потоков

Многие боятся, что если кто-то чихнёт в первом ряду, бактерии долетят до хвоста. Инженеры предусмотрели и это. Воздух в самолёте не циркулирует вдоль фюзеляжа.

Потоки подаются из верхних панелей над головами и боковых стенок, а вытягиваются через решётки у пола. Воздух движется строго сверху вниз. Это создаёт невидимый «воздушный щит» для каждого ряда кресел. Облако аэрозоля от кашля или чихания моментально уносится вниз, под пол, и попадает в систему фильтрации, не успевая распространиться по всему салону.

Давление

На высоте 11 000 метров человек потеряет сознание через 15-30 секунд из-за гипоксии. Поэтому самолёт превращают в герметичную капсулу, которую двигатели постоянно «накачивают» изнутри.

Давление в салоне поддерживается на уровне, эквивалентном высоте 1 800-2 400 метров над уровнем моря (как на горнолыжном курорте). Главный герой здесь – выпускной клапан (Outflow Valve) в хвостовой части. Он работает как клапан в скороварке: если давление внутри становится слишком высоким, он приоткрывается и выпускает лишний воздух наружу. Именно ювелирная работа этого клапана избавляет нас от резкой боли в ушах при наборе высоты.

Если вы чувствуете сухость в носу, попробуйте направить на себя индивидуальный обдув («дуйку»). Вопреки мифам, от него редко «продувает», зато он подаёт струю максимально очищенного и охлаждённого воздуха прямо к вашему лицу, помогая легче переносить долгий перелёт. Приятных вам путешествий!