هواء التصريف

في هندسة الطيران، يُعرف هواء التنفيس بأنه هواء مضغوط يُسحب من مرحلة الضاغط في محرك التوربينات الغازية ، قبل أقسام احتراق الوقود. تقوم صمامات التحكم التلقائي في ضغط المقصورة وإمداد الهواء (ASCPC) بسحب الهواء من أقسام ضاغط المحرك ذات الضغط المنخفض أو العالي؛ ونظرًا لتغير الضغط مع تشغيل المحرك، يُستخدم هواء المرحلة المنخفضة أثناء التشغيل عالي الطاقة، بينما يُستخدم هواء المرحلة العالية أثناء الهبوط وعمليات التشغيل الأخرى منخفضة الطاقة. ^{[ 1 ] [ 2 ]} يمكن استخدام هواء التنفيس من هذا النظام للتبريد الداخلي للمحرك، وبدء تشغيل محرك آخر، ومنع تجمد المحرك وهيكل الطائرة ، وضغط المقصورة ، والمشغلات الهوائية ، والمحركات التي تعمل بالهواء، وضغط خزان الزيت الهيدروليكي، وخزانات تخزين المياه والنفايات. تشير بعض كتيبات صيانة المحركات إلى هذه الأنظمة باسم "هواء التنفيس الخاص بالعميل". ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

يعتبر هواء السحب ذا قيمة في الطائرة لخاصيتين: درجة الحرارة العالية والضغط العالي (القيم النموذجية هي 200-250 درجة مئوية (400-500 درجة فهرنهايت) و 275 كيلو باسكال (40 رطل لكل بوصة مربعة) ، لهواء السحب المنظم الخارج من دعامة المحرك لاستخدامه في جميع أنحاء الطائرة).    

في الطائرات المدنية، يُستخدم الهواء المسحوب بشكل أساسي لتوفير الضغط اللازم لمقصورة الطائرة من خلال تزويد نظام التحكم البيئي بالهواء . بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم الهواء المسحوب لمنع تكون الجليد على أجزاء الطائرة التي قد تُشكل خطراً عليها (مثل الحواف الأمامية للأجنحة ). ^{[ 6 ]}

يُستخدم هواء السحب لتشغيل أنظمة الطائرات نظرًا لتوافره بسهولة من المحركات. فعلى سبيل المثال، يمكن استخدام هواء السحب من محرك واحد لتشغيل المحركات الأخرى. وتُضغط خزانات مياه المراحيض بواسطة هواء السحب الذي يُضخ عبر منظم ضغط . ^{[ 6 ]}

عند استخدام هواء التنفيس من المحرك لضغط مقصورة الطائرة ، يجب تبريده أولاً لأنه يخرج من الضاغط بدرجة حرارة تصل إلى 250 درجة مئوية (500 درجة فهرنهايت) . يمر هذا الهواء عبر مبادل حراري هوائي يُبرّد بالهواء الخارجي البارد. ثم يُضخ إلى جهاز دورة الهواء الذي ينظم درجة حرارة وتدفق الهواء إلى المقصورة، مما يحافظ على بيئة مريحة. ^{[ 6 ]} يتدفق هواء التنفيس الجديد باستمرار إلى المقصورة، بينما يخرج الهواء القديم. يُعاد استخدام جزء منه بعد مروره عبر المرشحات. هذه العملية تُخالف الاعتقاد الشائع بأن هواء مقصورة الطائرات هو نفسه الهواء المُعاد تدويره. ^{[ 7 ]}  

يُستخدم هواء التنفيس أيضًا لتسخين مداخل المحرك . وهذا يمنع تكون الجليد وتراكمه وانفصاله ودخوله إلى المحرك، مما قد يؤدي إلى تلفه. ^{[ 8 ]}

في الطائرات النفاثة، يُستخدم نظام مشابه لمنع تجمّد الأجنحة بتقنية "الجناح الساخن". في ظروف التجمّد، قد تتجمّد قطرات الماء المتكثّفة على الحافة الأمامية للجناح. إذا حدث ذلك، يُضيف تراكم الجليد وزنًا ويُغيّر شكل الجناح، مما يُؤدّي إلى تدهور الأداء وربما فقدان السيطرة أو الرفع . ولمنع ذلك، يُضخّ هواء ساخن من داخل الحافة الأمامية للجناح، مُسخّنًا إياها إلى درجة حرارة أعلى من درجة التجمّد، ما يمنع تكوّن الجليد. ثم يخرج الهواء عبر ثقوب صغيرة في حافة الجناح.

في الطائرات ذات المحركات المروحية، من الشائع استخدام هواء السحب لنفخ غطاء مطاطي على الحافة الأمامية، مما يؤدي إلى تفتيت الجليد بعد تشكله. ^{[ 6 ] [ 8 ]}

يتم استخدام هواء السحب من ضاغط الضغط العالي للمحرك لتزويد صمامات التحكم في رد الفعل كما هو مستخدم في جزء من نظام التحكم في الطيران في عائلة طائرات هارير العسكرية.

في حوالي رحلة واحدة من كل 5000 رحلة جوية، ^{[ 9 ]} قد يتلوث الهواء المسحوب المستخدم لتكييف الهواء وضغط المقصورة بمواد كيميائية مثل الزيت أو السائل الهيدروليكي. ^{[ 10 ]} يُعرف هذا بحادثة انبعاث الأبخرة. ورغم أن هذه المواد الكيميائية قد تكون مُهيجة، إلا أنه لم يثبت أن مثل هذه الحوادث تُسبب ضررًا طويل الأمد. ^{[ 11 ] [ 12 ]}

ارتبطت بعض الآثار الصحية العصبية والتنفسية، وفقًا لتقارير غير موثقة، بالتعرض للهواء المسحوب من الطائرات التجارية والعسكرية، والذي يُزعم أنه ملوث بمستويات سامة. يُشار إلى هذا المرض المزمن المزعوم باسم متلازمة التسمم الهوائي ، ولكنه ليس متلازمة معترف بها طبيًا. أحد الملوثات المحتملة هو فوسفات ثلاثي الكريسيل . ^{[ 13 ]}

تم إنشاء العديد من جماعات الضغط للدعوة إلى إجراء بحوث حول هذا الخطر، بما في ذلك موقع معلومات الفوسفات العضوي للطيران (AOPIS) (2001)، والهيئة التنفيذية العالمية لجودة هواء المقصورة (2006)، والجمعية البريطانية للمواد السامة للهواء (2007). يُعدّ بحث بيئة المقصورة أحد وظائف مجموعة ACER العديدة، ^{[ 14 ]} لكن باحثيها لم يثبتوا بعد أي علاقة سببية . ^{[ 15 ] [ 16 ]}

على الرغم من أن دراسة أجريت لصالح الاتحاد الأوروبي في عام 2014 أكدت أن تلوث هواء المقصورة قد يمثل مشكلة، إلا أن تلك الدراسة ذكرت أيضاً ما يلي:

"تسببت العديد من حوادث انبعاث الأبخرة المبلغ عنها في تقليل راحة الركاب، لكنها لم تشكل أي خطر. ولم يكن من الممكن التحقق من تلوث هواء المقصورة بمواد سامة (مثل TCP/TOCP) في حوادث انبعاث الأبخرة التي حقق فيها مكتب التحقيقات الفيدرالي." ^{[ 17 ]}

على الرغم من عدم وجود أدلة علمية حتى الآن تثبت تلوث هواء مقصورة الطائرة إلى مستويات سامة (تتجاوز المستويات الآمنة المعروفة، بوحدة جزء في المليون، لأي مادة كيميائية خطرة)، فقد أصدرت محكمة أسترالية في مارس 2010 حكمًا لصالح مضيفة طيران سابقة ادعت أنها عانت من مشاكل تنفسية مزمنة بعد تعرضها لأبخرة الزيت خلال رحلة في مارس 1992. ^{[ 18 ]} ويُجرى هذا النوع من الاختبارات بشكل غير منتظم نظرًا لرفض شركة بوينغ تركيب أجهزة استشعار جودة الهواء في طائراتها، خشية دعاوى قضائية من الطاقم أو الركاب بسبب حوادث الأبخرة، ورفض شركات الطيران السماح لمضيفي الطيران بحمل أجهزة أخذ عينات الهواء بعد أن فرض الكونغرس إجراء قياسات كيميائية. ^{[ 19 ]}

ألغت إدارة الطيران الفيدرالية الشهادات الطبية لعدد من الطيارين الذين أصيبوا بمشاكل عصبية بعد حوادث استنشاق الأبخرة. ^{[ 20 ] [ 21 ]} وقد أدان قاضٍ، حكم بتعويضات عمالية لطيار عانى من اعتلال دماغي سام (تلف دماغي) نتيجة حادثة استنشاق أبخرة، تعنت قطاع الطيران في التعامل مع حوادث استنشاق الأبخرة. ^{[ 19 ]}

في يوليو 2015، تعرض طيارون على متن رحلة تابعة لشركة سبيريت إيرلاينز لعجز جزئي بسبب الأبخرة الموجودة في هواء السحب. ^{[ 22 ]}

تُستخدم أنظمة الهواء المضغوط منذ عقود في الطائرات النفاثة. وقد مكّنت التطورات الحديثة في الإلكترونيات الصلبة من استبدال أنظمة الطاقة الهوائية بأنظمة الطاقة الكهربائية. في الطائرات التي لا تستخدم نظام الهواء المضغوط، مثل طائرة بوينغ 787 ، يحتوي كل محرك على مولدين كهربائيين متغيري التردد لتعويض عدم تزويد الأنظمة الخارجية بالهواء المضغوط. ويُعتقد أن إلغاء نظام الهواء المضغوط واستبداله بتوليد كهربائي إضافي يُحسّن كفاءة المحرك، ويُقلل وزنه، ويُسهّل صيانته. ^{[ 23 ]}

بحسب وثائق داخلية لشركة بوينغ، فإن إلغاء استخدام هواء التنفيس كمصدر لهواء المقصورة يعني أيضاً "القضاء على ملوثات المحرك التي قد تدخل إلى نظام تزويد هواء المقصورة". ^{[ 24 ]}

• مكونات محركات الطائرات النفاثة