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Um pouco de informação sobre pressurização de cabine

Para complementar o post do Lito sobre a impossibilidade de ter havido explosão por mudança de pressão no voo da Air Asia, um pouco de informação sobre a pressurização de um avião.

Para este exemplo, vamos considerar que um avião está decolando do Rio de Janeiro, ao nível do mar (Zero pés).

Equanto o avião está parado no chão com as portas abertas, obviamente a pressão interna é igual a pressão externa.

Altitude da Cabine (dentro do avião) = Altitude externa

Quando o avião decola a pressão externa começa a diminuir (já que o avião está subindo), mas o sistema controla uma (ou duas, depende do avião) válvula localizada na parte de trás do avião (chamada de Outflow Valve) para que a pressão interna fique igual a pressão lá do aeroporto de decolagem.

Vídeo da outflow de um Boeing 737:

Nesse caso, a altitude da cabine é menor que a altitude externa, então há um diferencial de pressão.

O sistema mantém essa configuração até que o diferencial de pressão máximo seja atingido (Esse valor varia conforme o modelo do avião, no caso do ATR é de 6,35Psi e no Boeing 737 é de 8,5Psi). Dentro do avião os passageiros estão respirando ar com a mesma concentração de oxigênio lá do Rio de Janeiro (nível do mar) enquanto o avião está muito mais alto.

Agora a situação fica um pouco confusa

Ao chegar nesse diferencial máximo, o sistema envia outro comando para a Outflow Valve, dessa vez abrindo ela um pouco, para que o ar dentro do avião consiga escapar, efetivamente aumentando a altitude interna da cabine. Agora o avião ainda está subindo, mas a altitude dentro da cabine não está mais ao nível do mar, ela começa a subir com uma razão constante para que o diferencial de pressão fique sempre igual (o sistema não permite que o diferencial máximo seja ultrapassado, caso isso aconteça há válvulas de segurança)

Enquanto o avião sobe até a altitude de cruzeiro, a altitude da cabine também sobe. Quando a aeronave atinge o nível final, a cabine também para de subir.

O B737 no nível máximo dele de 41.000pés (12.500m) mantém um diferencial máximo de pressão de 8,5Psi o que deixa a cabine a aproximadamente 8000 pés (2.500m).

No caso do ATR, o nível máximo é 25.000pés (7.600m), o diferencial máximo é de 6,35Psi e a cabine fica a mais ou menos 6200 pés (1.900m).

Esse ar entra no avião através do sistema de ar condicionado, que tem um post muito bom do Lito explicando como funciona.

Post: Como funciona o ar condicionado nos aviões.

 

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Sobre o Autor

Amante da aviação deste criança, Bacharel em Ciências Aeronáuticas pela PUC-RS e Co-piloto ATR 600 :)
  • Filipe Paranhos

    Parabéns pelo tópico. Objetivo e esclarecedor!

  • Corazzari

    Por exemplo falam na tv que em locais de alta altitude há ausência de oxigênio!!!ideia errônea pq oxigênio existe há 50000ft por ex,o que não a e pressão para levar oxigênio através do sangue pelo corpo!!! Para ser mais preciso a atm é composta por 78% nitrogênio 21% oxigênio e 1% de gases nobres !!!!

    • Giuliano Rufino

      Me desculpe, posso estar enganado, não sou médico, a questão é que a medida que subimos, as concentrações de oxigênio no ar vão diminuindo, nós não conseguimos respirar esse ar pobre em oxigênio, e pior, o corpo humano não suporta uma mudança brusca na qualidade do ar respirado, causando a Hipóxia, que é o baixo teor de oxigênio no corpo, por isso as máscaras de oxigênio nos aviões, que em casos de despressurização, precisam ser usadas imediatamente, como relatou o Gustavo, em 15 a 20s se perde a Consciência numa despressurização brusca a 41.000ft , é por isso que os Alpinistas não escalam o Himalaia a 8 mil metros de altura logo de cara, eles sobem aos poucos, parando em acampamentos base para que seus corpos se acostumem gradativamente a respirar um ar mais pobre em oxigênio, e mesmo parando, ainda sobem mais rápido que o tempo que leva para o corpo se acostumar, e próximo do pico eles tem o auxílio de um cilindro de oxigênio, há o caso daquele acidente do B737 da Helios na Grécia, onde a cabine não pressurizou durante a subida e passageiros e tripulação perderam a consciência, fazendo com que o avião voasse no PA em círculos até bater numa montanha, ainda assim, verificou-se que as mortes foram causadas pelo choque com a montanha e não pela baixa concentração de oxigênio no sangue..

      • Gustavo Pilati

        Na verdade a concentração dos gases no ar é a mesma no nível do mar e a 41 mil pés. (21% de Oxigênio, 78% de Nitrogênio e 1% de outros gases)
        O que diminui conforme a altitude é a ppo2 (Pressão parcial de Oxigênio), e é essa pressão parcial mais baixa que faz com que o sangue não tenha mais capacidade para transportar o oxigênio para o resto do corpo, necessitando de auxílio externo.

        • Dia 1º de janeiro agora saiu uma matéria na Aviation Week tratando justamente disso…
          http://aviationweek.com/bca/it-s-not-about-breathing

        • Giuliano Rufino

          Obrigado pelo esclarecimento e correção.

        • Jonathan Kuerten

          O proprietário de uma aeronave instalou um sistema de máscara e oxigênio por cilindros e diz que
          dessa forma há possibilidade de ascender até 25.000 pés em uma aeronave não pressurizada.

          Isso seria possivel?

          • Gustavo Pilati

            Sim, mas o oxigênio a 100% só seria necessário a altitudes acima de 40.000 pés. Abaixo disso respirar esse gás durante muito tempo aumenta a concentração dele no sangue e pode ocorrer intoxicação por O2.

            Cilindros de oxigênio só devem ser usados para emergências e não como fornecimento de ar para altitudes mais altas.

            Há aeronaves que tem no manual o teto máximo de 12-15 mil pés porém tem performance para subir a 25 mil pés, o motivo disso é questão de regulamentação e requisitos de homologação da aeronave, não é colocando uma máscara e cilindro que agora você pode subir para qualquer altitude.

        • Corazzari

          A pressão parcial exercida por cada gás numa mistura é igual à pressão total atmosférica (se for ao nível do mar será 760 mmHg) multiplicado pela composição fracionada do gás na mistura, no caso do oxigênio (21% – 0,21). Assim, dado que a pressão atmosférica total (ao nível do mar) é de cerca de 760 mm Hg e, ainda, que o ar tem cerca de 21% de oxigênio (O2), a pressão parcial de oxigênio no ar é 0,21 vezes 760 mm Hg ou 160 mmHg – ou ppO2 = 160 mmHg.

  • José Eduardo Pinheiro

    Por isso, nada de ficar correndo pelos corredores da aeronave. rs

    • Mauricio Ribeiro

      Fala isso para as crianças… rsrs

  • Mauricio Ribeiro

    Boa explicação Gustavo, no texto onde você disse que ficaria confusa, ficou simples. Parabéns pela didática.

  • Lucas Herrera

    Eu gostaria de tirar uma dúvida.

    Porque os ATR não possuem máscara para casos de despressurização? Pergunto isso porque quando eu viajei eu percebi que no folheto informativo não tinha as instruções para os casos de despressurização. Na hora das instruções de segurança isso também não foi citado.

    Por causa disso eu até pensava que a aeronave nem era pressurizada, o que provavelmente eu estava pensando uma besteira gigante.

    • Gustavo Pilati

      Na verdade eles tem máscaras para oxigênio, só que elas não caem automaticamente.

      Antes que todo mundo fique apavorado e nunca mais voe de ATR, o motivo é que como o avião voa num nível de voo mais baixo, a perda de consciência útil (não é até desmaiar, é o tempo em que você já não consegue raciocinar direito devido a falta de oxigênio) em caso de uma despressurização leva muito mais tempo do que em altas altitudes. Esse tempo é chamado de Tempo de Consciência Útil (TUC, em inglês).

      O ATR voa a no máximo 25.000 pés, nessa altitude, caso ocorra uma despressurização o TUC é de 3 a 6 minutos!
      No Boeing 737 a 41.000 pés esse tempo é de 15 a 20 segundos.

      No caso de uma despressurizção, os pilotos iniciam a descida de emergência imediatamente em menos de 3 minutos o ATR já está num nivel muito mais baixo onde não é necessária pressurização e muito menos oxigênio.
      Caso alguém tenha alguma dificuldade para respirar, aí sim pode-se usar estas máscaras. Diferentemente de aviões maiores, o oxigênio das máscaras não é resultado de uma reação química, ou seja, não há geradores químicos. As máscaras são ligadas a um cilindro contento oxigênio a 100%.

      • Lucas Herrera

        Ahhh entendi.

        Obrigado pela explicação xD.

      • Que absurdo! Não bastasse as autoridades deixarem os Airbuses voarem sem manche, ainda permitem que ATRs decolem sem máscaras automáticas de oxigênio!
        Vou postar uma foto disso no Feicibuqui e aguardar algum jornalista me ligar!
        Ass: Professor (fake) de Física

  • francisco greche junior

    Muito boa tua explicação, mesmo tendo estudado isso eu não tinha me ligado 100% que o DELTA P é em relação a altitude do momento e não ao nível do mar. Bem primário isso. Obrigado.

  • anonymous

    peço desculpas pelo off-topic, mas estava lendo sobre um problema na estaçao espacial (ISS) e alguem postou lá um link para a cabine de um bombardeiro Convair B36, achei muito arretado.

    http://www.nmusafvirtualtour.com/media/062/B-36J%20Engineer.html

    Aliás, o site é do museu da força aerea estadunidense, e é muito interessante.
    http://www.nmusafvirtualtour.com/full/tour-std.html

    Tem, por ex., a cabine do B29:
    http://www.nmusafvirtualtour.com/media/035/B-29%20Pilot%20Station.html

    Enfim, vale a visita.

  • Mucio Brettas

    Putz, parabens pelo post, muito boa a didatica.

  • Walter

    Bacana Gustavo. Este sitio só tem Professores!

    Para comparações em um futuro próximo:

    http://politica.estadao.com.br/noticias/geral,acidente-que-matou-campos-foi-sucessao-de-falhas-humanas-conclui-aeronautica,1620488

    * Positivo: a “teoria da conspiração” não se aplica ao acidente.

  • Valéria de Melo

    Que ótimo texto, tão explicadinho… Padrão AeM meeeesmo!
    :)

  • Alexandre Magri

    Tenho uma dúvida: vamos supor que um avião decole de SBRJ (altitude 0 pés) e voe non-stop para SLLP (o aeroporto de La Paz, um dos mais altos do mundo). Qual que é o “plano” pra que os passageiros não sofram quando chegarem lá?

    • Victor Augusto

      Pelo que li uma vez em um dos manuais do 737 que vem junto com PMDG NGX, a cabine manterá a pressurização prevista para o nível de voo, por exemplo no FL360 a cabine se mantém a 8000ft, quando o avião inicia a descida para pouso o sistema de pressurização vai gradativamente levar a altitude da cabine para o nível do aeroporto, independente de ser maior ou menor que os 8000ft do exemplo.

      • Alexandre Magri

        Victor, obrigado pela presteza. Imaginei que fosse assim mesmo o procedimento, uma vez que, conforme dito no post, no caso de uma decolagem de SBRJ, a pressão interna da cabine sempre será maior ou igual à pressão atmosférica do local do pouso. Mas é quando é o contrário, por exemplo um voo que decole de La Paz com destino ao Rio? Neste caso, a pressão no destino seria maior; como se dá a equalização neste caso, visto que as outflow valves sozinhas só conseguiriam aumentar a pressão interna em baixas altitudes, por simples diferença de pressão? O próprio sistema de ar condicionado do avião consegue gerar esse aumento de pressão?

        • O tempo permitindo, farei um post explicando como isso funciona.

  • Raul

    Qual a pressão interna num avião?

  • Kaio Rodrigues

    qual é a altura dentro de uma avião ? tenho um amigo que a altura dele é 1,90m , ele fica confortavel dentro de um aviao?

  • Luciano Gurski
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