Máy bay cung cấp không khí cho hành khách thế nào?

Ống bơm không khí mặt đất

Đây là nguồn cấp điều hòa cho cabin khi máy bay đỗ. Bộ điều hoà mặt đất sản xuất không khí và bơm vào máy bay qua ống bơm. Người ta cũng có thể sản xuất không khí bằng xe tạo khí sạch, chạy bằng khí đốt.

Phương pháp ống ngầm được ưa chuộng hơn vì nó sử dụng điện thay vì gas, một lựa chọn rẻ hơn và sạch hơn. Nhược điểm của ống bơm mặt đất là đôi khi không thể cung cấp đủ không khí mát, đặc biệt trong những ngày nắng nóng.

APU

Đuôi máy bay thương mại có một lỗ nhỏ nhưng cực kỳ quan trọng, APU nằm trong đó. APU là động cơ turbine dạng máy nén khí ly tâm, không có chức năng chịu tải cho máy bay. Nó chỉ xoay turbine phát điện, nén khí, khởi động máy bay, chạy máy điều hòa nhiệt độ… khi máy bay đỗ ở mặt đất.

APU giúp các hệ thống điện và điều hòa có thể hoạt động độc lập mà không cần khởi động động cơ chính.

Đây là lựa chọn thứ hai cho điều hòa không khí khi máy bay trên mặt đất. APU trên hầu hết máy bay đóng vai trò quan trọng trong hỗ trợ kiểm soát nhiệt độ cabin một cách hiệu quả, ngay cả trong những ngày nóng nhất.

Hệ thống điều hoà không khí

Hệ thống điều hoà chính được sử dụng nhiều nhất trên máy bay chở khách là điều hòa không khí chu trình.

Không khí cung cấp cho khoang hành khách đến từ động cơ. Không khí dư thừa hoặc thổi ra khỏi động cơ được dẫn qua bộ trao đổi nhiệt sơ cấp để làm mát, sau đó đi vào máy tuần hoàn không khí (ACM). Trong ACM, không khí nén lại và nhiệt độ của nó lại tăng lên.

Luồng khí nóng và nén đưa qua bộ trao đổi nhiệt thứ cấp. Không khí mát bên ngoài làm giảm nhiệt độ của nó xuống. Tiếp đến, nó đi qua turbine giãn nở và đi vào buồng giãn nở, nơi nó lạnh đến nhiệt độ gần như đóng băng. Không khí lạnh được đưa vào thiết bị tách nước để loại bỏ hơi ẩm.

Khi không khí lạnh và khô chảy vào hộp trộn, van trộn nhiệt độ bổ sung một lượng nhỏ không khí nóng của động cơ - nếu cần thiết - để đạt nhiệt độ mong muốn trong cabin. Không khí được làm mát chảy vào cabin.

Không khí chúng ta hít thở bên trong khoang hành khách liên tục thay mới suốt chuyến bay. Các máy bay hiện đại nhất ngày nay như 787 Dreamliner không dùng điều hoà chu trình như trên mà hút khí trực tiếp từ bên ngoài.

Không khí chuyển đến máy nén khí trong cabin (CAC). CAC điều áp cho luồng khí đạt áp suất ở mực nước biển (1 ATM) trước khi đưa không khí đi làm ấm lên mức 20 độ C. Thay vì loại bỏ toàn bộ độ ẩm, hệ thống điều hòa của Dreamliner tối ưu hóa độ ẩm thông minh, dựa trên số lượng hành khách có mặt trên tàu bay.

Sau đó, không khí lọc qua màng lọc hiệu suất cao (HEPA), giúp loại bỏ 99,97% hạt bụi mịn cỡ 0,3 micromet và phần lớn virus, vi khuẩn. 30% đến 50% lượng khí này trộn lẫn với không khí bên trong máy bay. Sau khi trộn vào nhau, luồng khí di chuyển dọc thân máy bay, xuôi về phía trần rồi đi qua lỗ thông gió.

Song song với quá trình cấp khí vào là quá trình hút khí ra. Van điều áp ở gần cuối máy bay liên tục hút khí để thổi ra ngoài, tạo luồng không khí tuần hoàn liên tục. Quá trình này giúp duy trì áp suất ổn định bên trong máy bay và làm mới không khí cứ 3 phút/lần.

Hành khách có thể yên tâm vì không khí từ nhà vệ sinh và bếp không được tuần hoàn, tức không được đưa trở lại cabin. Quạt hút nó ra và thay thế bằng không khí trong lành thay vì chạy qua hệ thống tuần hoàn.

Các bộ phận điều hòa không khí máy bay Boeing về cơ bản gồm:

- Hộp điều hòa không khí làm mát và điều hòa không khí.

- Ống phân phối chuyển không khí đã xử lý đến các bộ phận khác nhau của máy bay.

- Bộ lọc loại bỏ bụi bặm, vi khuẩn, virus.

- Quạt tuần hoàn duy trì luồng không khí.

- Bảng điều khiển kiểm soát mọi hoạt động của điều hoà, thường đặt trong buồng lái.

- Cảm biến nhiệt độ và áp suất theo dõi các điều kiện không khí trong khoang.

- Hệ thống xả khí dùng để xả khí từ động cơ và cung cấp khí nén cho các chức năng khác nhau trên máy bay.

- Van điều chỉnh tốc độ dòng không khí và giúp duy trì áp suất cabin mong muốn.

Liệu máy bay có chức năng sưởi ấm hay chỉ có chức năng làm mát? Trong khi nhà ở và ôtô vận hành chức năng sưởi và làm mát riêng biệt, hệ thống kiểm soát khí hậu trên máy bay lại khác.

Nhiệt độ khoang hành khách được theo dõi bằng các bóng đèn nhiệt độ. Nó gửi dữ liệu về bảng điều khiển cabin. Kế đến, bảng điều khiển so sánh dữ liệu từ các bóng đèn với nhiệt độ cabin mong muốn. Để làm ấm máy bay, hệ thống kiểm soát chỉ cần điều khiển van trộn, bổ sung khí nóng từ động cơ vào khí lạnh trong hộp trộn, vậy là có luồng khí ấm.

Tại sao phi công tắt động cơ khi chờ cất cánh?

Khi cặp cầu ống hoặc đỗ ở sân, phi công có thể thông báo tắt động cơ. Nhiều người thắc mắc liệu điều đó thực sự cần thiết và hiệu quả hay không.

Với những động cơ kích thước lớn của máy bay, lợi ích tiết kiệm nhiên liệu khi tắt đi là đáng kể. Phi công đã lập kế hoạch cho nhu cầu nhiên liệu, bao gồm cả lượng nhiên liệu dự bị, thường quy định ít nhất phải đủ bay trong 30 đến 45 phút tới sân bay dự bị.

Do đó, nếu họ giữ động cơ hoạt động và đốt cháy nhiên liệu trong thời gian chờ dài, máy bay có thể bị “delay" vì cần tiếp thêm nhiên liệu trước khi cất cánh.

Hoàng Anh