Si les avions sont sous pression, pourquoi nos oreilles se déclenchent-elles pendant le décollage et l'atterrissage?

Quelque chose m'a frappé lors de mon dernier vol: nos oreilles sentent que la pression autour de nous change rapidement pendant le décollage et l'atterrissage, elles font de plus en plus mal jusqu'à ce qu'on les fasse éclater. Cependant, la cabine doit maintenir un niveau d'oxygène plus élevé qu'à l'extérieur de l'avion car elle n'est pas suffisamment dense à ~ 10 km pour respirer normalement.

Cela signifie-t-il que l'avion prend simplement l'air de l'extérieur, le chauffe (il fait environ -40 ° C à l'extérieur à 10 km) et lui ajoute de l'oxygène avant de le souffler à l'intérieur? Sinon comment?

pressure aircraft-design

— Monsieur Mystère
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Réponses:

Parce que la cabine n'est pas pressurisée à la pression du niveau de la mer à la place à environ 8k pieds équivalent. (alors que l'avion est 4,5 fois plus haut)

Cela signifie qu'il y a moins de pression différentielle que si la cabine était sous pression au niveau de la mer. Mais c'est toujours dans la limite de ce avec quoi les passagers se sentent à l'aise.

Cette réponse sur aviation.SE contient un graphique de la pression de la cabine au fil du temps pendant un vol:

Pression de la cabine au fil du temps
^{La source}

La composition de l'air ne change pas avec l'altitude juste la pression. Cela signifie que vous avez seulement besoin de comprimer l'air avant de le souffler.

— monstre à cliquet
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Notez également que juste avant le décollage, alors que les moteurs montent en puissance (comme les moteurs font la compression de la cabine ainsi que le vol), vous dépassez la pression atmosphérique normale pendant plusieurs minutes avant le début du vol. C'est pourquoi vous commencez à ressentir de la pression avant même que le plan ne décolle.

— Mark

@Mark qui peut être expliqué en ajustant les soupapes de sortie, bien qu'il soit utile pour un test rapide des joints au sol.

— ratchet freak

Très clair, merci beaucoup. Je suis conscient que la composition de l'air ne change pas avec l'altitude, j'aurais dû savoir que compresser l'air extérieur était plus facile que d'y ajouter de l'O2 (qui, en y réfléchissant, le comprime également). Résolu!

— Monsieur Mystère

Le graphique zéro supprimé du mal frappe à nouveau! :-)

— Russell McMahon

Il y a une différence entre être pressurisé à une valeur absolue et être pressurisé à une valeur relative.

Par exemple, si la cabine était immédiatement pressurisée à la même pression atmosphérique que votre terminal de départ, vos oreilles ne se briseraient pas lors de la remontée, mais elles devraient éclater à un moment donné de la descente à moins que l'élévation du terminal de débarquement ne soit la même que le départ.

Cela signifierait également que la structure de l'aéronef devrait être suffisamment épaisse pour résister à la pression différentielle totale entre le niveau de la mer et l'altitude de croisière.

Si, au lieu de cela, la cabine est mise sous pression, disons, à 7 psi (environ 50 kPa?) Au-dessus de la pression extérieure, il n'est pas nécessaire de mettre au point un schéma élaboré de correspondance de la pression de destination et les parois de l'avion peuvent être rendues plus minces, donc plus légères et plus économes en carburant.

La pressurisation relative signifie que la pression absolue change avec l'altitude, de sorte que vos oreilles éclatent.

— Mandrin
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