اليوم سوف أتحدث عن نظام مهم جداً في الطائرة وهو الضغط داخل الطائرة (cabin pressurization system)

اليوم سوف أتحدث عن نظام مهم جداً في الطائرة وهو الضغط داخل الطائرة
(cabin pressurization system) طبعاً هذا النظام مرتبط بموضوع التكييف داخل الطائرة ولكن سوف أتحدث عنه بموضوع آخر لكي أعطي التفاصيل المطلوبة لكل نظام
أول ما يتبادر إلى الذهن لماذا نحتاج إلى ضغط الكابينة داخل الطائرات الكبيرة وفي المقابل نجد أن الطائرات الصغيرة لا تقوم بذلك وإذا شاهدتم بعض الطائرات القديمة تكون أساساً مفتوحة ويقوم الطيار بإرتداء نظارة خاصة تحمي عينه من سرعة الهواء
السبب أن جسم الإنسان يستطيع أن يتكيف مع الضغط ما بين مستوى سطح البحر حتى 7000 قدم إرتفاعاً. لذلك عند زيارة المرتفعات العالية لأول مرة تحدث هناك صعوبة في التنفس .بعد 8000 قدم يقل الضغط الجوي و تقل نسبة الأكسجين في الهواء مما ينتج عنه نعاس , صداع , رؤية غير واضحة وتصل إلى حالة عدم الإدراك أو ماتسمى بالhypoxia
سؤال آخر وهو لماذا إذاً تحلق الطائرات في إرتفاعات عالية؟؟
لماذا لا نجعلها تحلق على إرتفاعات منخفضة ونسلم من مشكلة نقص الأكسجين
والجواب على ذلك أنه من الأفضل التحليق عالياً إبتعاداً عن الأجواء الصعبة والتيارات الهوائية المتقلبة وكذلك لتقليل إستهلاك الوقود لذلك وجد هذا النظام لجعل الطائرة مكان مريح وآمن لطاقم الطائرة والمسافرين

كما تلاحظ في الرسم البياني أنه كلما زاد الإرتفاع قل الضغط الجوي والعكس صحيح لذلك عند تصميم الطائرة نحاول أن تكون أقرب إلى نقطة الموازنة بين الجانبين وهي الزواية الموجودة في المربع الأسود الملامسة للمنحنى الأحمر لكي نكون في منطقة الأمان وكذلك نكون إخترنا أبعد إرتفاع ممكن.
نظام ضغط الهواء في الطائرة يقوم على :
1-موازنة الضغط أتوماتيكياً داخل كابينة الطائرة وهي على أعلى إرتفاع مصممة عليه وكأنها على إرتفاع 7000 قدم أو أقل
2-يمنع التغير المفاجئ للضغط خلال عملية الصعود والنزول climb or descent
3-يقوم بتغيير الهواء داخل الكبينة بطريقة مستمرة لإزالة الروائح وتجديد الهواء

يتم سحب الهواء المضغوط من خلال الضاغط compressor وإدخاله إلى نظام ومن ثم إلى الطائرة وضغطها بالهواء (طبعاً يتم تنقية الهواء قبل إدخاله إلى الطائرة)
في هذا الرسم البياني يبين الفرق بين الضغط داخل الطائرة على الإرتفاع الفعلي وبين الضغط داخل الطائرة بعد إٍستخدام النظام خلال الرحلة

الأن نأتي إلى أجزاء النظام :
1-مصدر للهواء المضغوط
2-جهاز تحكم بالضغط (منظم) Pressure controller – regulator
3-صمام التدفق Outflow valve
4-أجهزة آمان Safety devices
5-عدادات وأجهزة ضبط Indicators and controls


1- مصدر للهواء المضغوط :
في الطائرات المكبسية يستخدم ال supercharger لعملية ضغط الهواء
أما في الطائرات النفاثة كما قلنا في السابق يأتي من سحب الهواء المضغوط من خلال الضاغط compressor الموجود في المحرك وإدخاله إلى النظام ومن ثم إلى الطائرة وضغطها بالهواء
( قبل دخول الهواء المضغوط إلى الطائرة يتم تبريده وهذا ما سوف أتحدث عنه في موضوع لاحق)

2- جهاز تحكم بالضغط (منظم) Pressure controller – regulator :
يقوم هذا الجهاز بتنظيم عملية الضغط ويقوم على حماية النظام من إزدياد الضغط داخل الطائرة عن الحد المسموح به أو نقصانه
ومن خلاله يتم تحديد أي الثلاث حلات تكون عليه الطائرة وهي كالتالي :
•حالة عدم الضغط Unpressurized :وهي حالة يكون فيها ضغط الكبينة تقريباً مساوي للضغط على سطح الأرض
•حالة التساوي Isobaric mode :وهي الحالة التي يكون فيها ضغط الكابينة مساوي للضغط للخارجي حتى إرتفاع 8000 قدم
•حالة الإختلاف أو التباين Differential mode : وهي الحالة التي يكون فيها الفرق بين ضغط الكبينة الداخلي والضغط الخارجي متابين بقيمة مضبوطة مسبقاً ( لها جدول خاص بذلك )
وهذا جدول يبين الفرق في الضغط الجوي وكذلك الإرتفاع الإفتراضي للضغط داخل الطائرة
كل طائرة لها جدول خاص بها وكا نلاحظون هذه الطائرة يكون الضغط الداخلي والخارجي متساوي حتى إرتفاع 5000 قدم

3- صمامات التدفق :
يستخدم هذا الصمام للتحكم في إخراج الهواء المضغوط خارج بدن الطائرة لموازنة الكمية المطلوبة من الضغط داخل الطائرة ويقوم Pressure controller بالتحكم به إما بفتحه أو إغلاقه أو متابين بين الأثنين
4- صمامات آمان safety vlaves :
•Positive pressure relief valves صمام يقوم على إخراج الضغط في حالة وصول الضغط داخل الطائرة إلى مرحلة حرجة بسبب عطل في النظام أو إنسداد صمامات الخروج
•Negative pressure relief valves صمام يقوم بإدخال الهواء داخل الطائرة في حالة نقصان الضغط داخل الطائرة لمنع نقصان الضغط عن الضغط الخارجي
• Dump valves صمام التفريغ يقوم على تفريغ الطائرة تماماً من الضغط عندما هبوط الطائرة على الأرض
•Squat Switches وهو صمام موجود في الLanding Gears ويقوم على إرسال إشارة كهربائية للمنظم بأن الطائرة على الأرض وله عدة إستخدامات أخرى مثل الشد العكسي thrust reverse و ونظام مانع الإنزلاق anti-skid system أي أن الطيار لا يمكن تشغيل هذه الأجهزة إلا عند ملامسة الطائرة للأرض ولا يتم ذلك إلى عند طريق هذا الدائرة الكهربائية

5- عدادات وأجهزة ضبط Indicators and controls :
كما في الصورة هذه القراءات تهم الطيار لمعرفة cabin altitude إرتفاع الكبينة
Cabin differential الفرق بين الضغط داخل الكبينة والضغط الخارجي
Maximum differential والفرق الأقصى بين الضغطين
وكذلك cabin rate of climb معدل طلوع أو نزول الطائرة

مازال التطور قائم في تطوير هذه الأنظمة والأجهزة لما يتناسب مع زيادة متطلبات هذا العصر
هذه معلومات بسيطة أتمنى أن تجدوا منها الفائدة

كتب بواسطة كابتن (محمد)