O ar que respiramos nos aviões e a pressurização

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Nesta nova edição aprenderemos sobre o ar que respiramos nos aviões e como o sistema de pressurização de aeronaves.

postagem escrita por: Capitão Rudolph Estrela
Piloto Comercial FAA
Twitter: @rodo_estrella

No final de setembro passado, uma notícia foi apresentada na CNN onde a manchete era “Um momento aterrorizante no ar: um avião da Delta caiu 9.000 metros de repente”.

Uma manchete sensacionalista sobre o que precisa ser desmistificado sobre o funcionamento do avião, seu sistema ambiental, pressurização e porque às vezes são necessárias manobras que podem causar medo.

O ar que respiramos

Entender como funcionam os sistemas de pressurização e ar condicionado de uma aeronave, Primeiro temos que conhecer o ar que normalmente respiramos no ambiente e o efeito que tem em nosso corpo quando há uma condição de falta de oxigênio..

O ar ambiente normal que todos respiramos a qualquer momento está sujeito a uma pressão atmosférica, Essa pressão exercida sobre todos os corpos é maior ao nível do mar e menor em lugares como Quito ou La Paz., cidades de grande altitude.

Ouvimos dizer que o oxigênio é menor em grandes altitudes, mas isso é incorreto., em toda a atmosfera, a porcentagem de oxigênio é constante em cerca de 21%, a diferença é que a concentração deste é menor por parcela de ar graças a uma menor pressão atmosférica.

Imagine uma parcela de ar de 1 metro quadrado, ao nível do mar terá todo o peso da atmosfera sobre ele, Embora acreditemos que não sentimos esse peso, isso existe, o peso da atmosfera é causado pela força exercida pela gravidade planetária em todas as coisas, incluindo o ar e a atmosfera, Esse peso ao nível do mar torna as partículas de oxigênio mais concentradas e, portanto, há muitas partículas de oxigênio concentradas na referida parcela., essas partículas de oxigênio estão mais grudadas umas nas outras, por assim dizer, mas se levarmos esta parcela de ar para uma altitude muito maior, o peso da atmosfera sobre ele é menor, então há menos atmosfera sobre ele exercendo pressão, que faz com que as partículas de oxigênio sejam expostas a uma pressão mais baixa e isso causa uma menor concentração de oxigênio, as partículas se expandem fazendo com que a concentração de oxigênio nessa mesma parcela de ar seja menor.

Então, Um avião que voa em altitudes muito elevadas faria com que a concentração de oxigênio no ar fosse muito baixa na cabine de passageiros, produzindo um efeito conhecido como Hipóxia em seus ocupantes..

A hipóxia em termos gerais é uma condição de falta de oxigênio no corpo, Em altitudes maiores, a resposta do corpo para se manter consciente é drasticamente reduzida devido à falta de oxigênio, chegando a pouquíssimos segundos quando as altitudes ultrapassam 35.000 o 40.000 tortas. Mas seus primeiros efeitos podem ser observados em altitudes muito mais baixas de 10.000 o 12.000 tortas.

Eventualmente, ser exposto a essa condição de falta de oxigênio leva à morte, pois todos sabemos que o corpo humano precisa de oxigênio para viver..

Então, como é que podemos voar tão alto e poder respirar no avião? Muito simples, é por causa do sistema de pressurização.

Pressurização

O sistema de pressurização é um sistema que abastece a seção pressurizada do avião, ou seja, a cabine ou quartos que serão ocupados por pessoas ou seres vivos uma pressão de ar equivalente a uma altitude menor, desta forma a concentração de oxigênio é estabelecida em um nível onde os ocupantes podem respirar normalmente.

Como a pressurização é alcançada??

Nem todos os sistemas são iguais e variam em seu desempenho de plano para plano., mas geralmente o sistema consiste em obter ar pressurizado dos motores de turbina para “encher” a cabine.

Este ar vem da seção ou também chamado de estágio de compressão de um motor de turbina., onde o ar ambiente é retirado e comprimido por compressores para alimentar as seguintes fases de potência da turbina, No meio desses estágios de compressão de ar limpo existem as chamadas “válvulas de purga” que extraem parte desse ar comprimido quente e o redirecionam através de filtros e sistemas reguladores de pressão para a cabine..

Este ar de alta pressão é regulado para fornecer uma pressão “atmosférica” simulada à cabine equivalente a uma pressão a uma altitude muito mais baixa. Este ar é conhecido como ar pressurizado..

Este efeito da introdução de ar com maior pressão na cabine da aeronave produz uma força na fuselagem, uma força que luta para sair, por isso, As portas de emergência são do tipo plug e em vôo, por mais força que você exerça, você não pode abri-las porque para abri-las para dentro você tem que vencer a força de pressurização exercida sobre elas..

Deve-se notar, Quanto mais próximo o avião estiver do solo, em declínio, por exemplo, a pressão interna se aproxima da pressão externa, abrindo a possibilidade de que uma porta de emergência, poderia ser fisicamente aberto em vôo.

Então, esse ar que sai dos motores entra quente, uma vez que um dos efeitos da aplicação de pressão em uma massa de ar é aumentar sua temperatura, por esse motivo, causaria uma cabine pressurizada, mas desconfortavelmente quente, então o sistema mistura esse ar quente com o ar frio externo para regular sua temperatura ou um sistema de ar condicionado funciona em conjunto.

Ar limpo

O ar que entra na cabine para sua pressurização não é como o de um balão que é inflado e fica assim o tempo todo.. Todo o ar que entra fica em constante circulação e modulação de temperatura, ou seja, sempre estará fresco. E o sistema é mantido constantemente pressurizado com ar fresco..

Nos anteparos de pressão geralmente localizados na parte traseira, existem válvulas reguladoras que mantêm a pressão de cabine selecionada e mantêm um fluxo de ar de exaustão, assim como existem válvulas de segurança que agem em caso de falha das válvulas reguladoras e permitem despressurizar se necessário ou manter o avião despressurizado no solo.

Normalmente o passageiro sente que o ar tem uma atmosfera estranha, às vezes pode até ter um cheiro, isso ocorre porque o ar vem dos motores, passa por filtros, reguladores, canais de circulação, grades, etc. onde coleta as impurezas do sistema, mas como mencionado acima, como vem de uma seção limpa do motor, não há perigo de ser ar contaminado.

emergências

Voltando ao caso do voo da Delta, agora que sabemos como funciona o sistema de pressurização e como ele nos proporciona uma cabine que nos dá o conforto de poder respirar facilmente com alta pressão de ar, Também devemos pensar que por ser um sistema, é propenso a falhar a qualquer momento.

Então, O que acontece se o sistema falhar ou se houver despressurização na cabine?

Para estes casos existem procedimentos de emergência, onde a prioridade da tripulação é descer a uma altitude em que todos os ocupantes possam respirar normalmente, para isso você deve proceder com uma descida de emergência, Superficialmente pode parecer um procedimento perigoso, mas a manobra é normal e muito necessária..

A primeira coisa que teremos como passageiros é a apresentação de máscaras de oxigênio, Estas fornecem temporariamente oxigénio para respirar normalmente, mas estas máscaras não têm uma quantidade suficiente de oxigénio durante todo o voo, pelo que é prioritário levar o avião para uma altitude mais baixa onde a concentração de oxigénio permita uma respiração normal uma vez que, conforme já foi mencionado que o tempo de consciência em grandes altitudes sem oxigênio é de alguns segundos, então passamos a descer o mais rápido possível, gerando aquele sensação de “terror” nos passageiros, No entanto, é um procedimento normal e muito necessário para evitar danos à saúde dos ocupantes..

Agora que sabemos como funciona a pressurização, o sistema ambiental e o que acontece se estes falharem temos a certeza que se em algum momento tivermos que enfrentar uma emergência deste tipo, saberemos agir com calma, com a certeza de que a tripulação faz o possível pelo bem-estar e saúde imediata de todos e mantendo a calma você pode até ajudar outros passageiros a manterem a calma.

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