Kabinendruck

Diskutiere Kabinendruck im Luftfahrzeugtechnik u. Ausrüstung Forum im Bereich Grundlagen, Navigation u. Technik; Wie schon in den anderen Beiträgen beschrieben wird beim Eurofighter die Atemluft aus der Zapfluft der Triebwerke über das ECS/MSOC System...
Typhoon

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Woher beszieht der Eurofighterpilot den Sauerstoff für das Beatmungssystem?
Grundsätzlich wird bei einem Triebwerk die Atemluft aus dem Kompressor im Triebwerk bezogen, denke das ist beim Eurofighter nicht anders. Jetzt habe ich aber gehört das Kampfpiloten in größeren Höhe den prozentualen Anteil des Sauerstoffs (in der Atemluft) erhöhen. Ist das so und warum? Und wie erfolgt dies beim Eurofighter? Bei der F-4 ist das einfach gewesen, dort waren Tanks mit flüssigen Sauerstoff eingebaut so das man bei Bedarf den Sauerstoff ganz leicht erhöhen konnte.
Wie schon in den anderen Beiträgen beschrieben wird beim Eurofighter die Atemluft aus der Zapfluft der Triebwerke über das ECS/MSOC System erzeugt.
Um in großen Höhen noch genug Sauerstoff dem Körper zuzuführen wird zum einen die Atemluft mit "Überdruck" geatmet und die Sauerstoffkonzentration ist höher. Ziel ist es den Sauerstoffpartialdruck oben zu halten. Auf Meereshöhe bei 1 bar beträgt der 0,21 bar, Analog der Sauerstoffkonzentration von 21 % in der Luft. Sinkt der Luftdruck um die Hälfte, sinkt auch der Sauerstoffpartialdruck um die Hälfte, aber die Konzentration bleibt bei 21 %. Der Körper bekommt zu wenig Sauerstoff. Also wird der Druck der Atemluft etwas erhöht und die Konzentration durch das MSOC System auch erhöht und der Partialdruck steigt auch wieder.
Anders ist es beim tauchen...wird mit Höherer Sauerstoffkonzentration getaucht (NITROX) muß man aufpassen das der Partialdruck nicht zu groß wird...
Beispiel: NITROX 32 ist Luft mit 32% Sauerstoffkonzentration = 0,32 bar Partialdruck bei 1 bar auf Meereshöhe
0,64 bar Partialdruck bei 2 bar in 10m Tiefe
0,96 bar Partialdruck bei 3 bar in 20m Tiefe usw.
Aber die Sauerstoffkonzentration bleibt immer bei 32 %

Gruß!
 
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Captain Murdock

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@Typhoon: Danke für deine Ausführliche Antwort. Zeitgleich dazu habe ich die entscheidenden Information in meinen ATPL Unterlagen wieder gefunden.

Hier noch eine kleine Ergänzung dazu:

Der Kabinenluftdruck in Passagiermaschinen ist in der Regel der Gleiche wie auf 6.000ft bis 8.000ft. Wenn in größerer Höhe der Kabinenluftdruck unter 6.000ft (also höhere Luftdruck) sein sollte dann ist die Differenz zwischen Umgebungsdruck draußen und Kabinenluftdruck sehr groß. Für die Passagiere ist das sicher angenehm doch Flugzeugbauer versuchen genau dies zu vermeiden denn das bedeutet gleichzeitig eine viel größere Belastung auf das Material. Damit ist der Verschleiß einer Druckkabine viel höher und genau das ist unerwünscht also wird der Kabinendruck mit der Höhe gesenkt. Dabei macht man einen Kompromiss zwischen Materialbelastung und den Druckbedarf für den Menschen und dieser liegt in der Regel bei den 6.000 bis 8.000ft.

Der min. Sauerstoff Partialdruck in den Lungen beträgt für volle Geistige und Physische-Funktionsfähigkeit 55 mmHg (etwa wie auf 12.000ft), unter 55 mmHg fällt der Sauerstoffgehalt im Blut signifikant und man erkennt die ersten Anzeichen von Unkonzentriertheit und dann auch Hypoxie.
Ab 33.700ft werden 100% Sauerstoff benötigt um den gleichen Partialdruck aufzuweisen wie in Höhe des Meeresspiegels. Deswegen haben die Jetpiloten im Oxygenpanel die Möglichkeit den Sauerstoffgehalt auf 100% zu stellen (ich glaube bei der F-4 hatten sie NORMAL und 100% Stellungen zu Auswahl). Flüge über 40.000ft bedürfen eine Druckbeatmung (wie es im Eurofighter der Fall ist) um sicher zu stellen das in der Lunge genug Sauerstoff vorhanden ist damit auch ausreichend in das Blut gelangt. Deshalb besagt das Gesetz, bei einem Druckabfall im Passagierflugzeug muss man sofort unter die 33.700ft sinken denn die Notmasken der Passagiere verfügen nicht über eine Druckbeatmung.

@Typhoon: Ich bin alles gedanklich nochmal durchgegangen wie das im Airliner mit der Zapluft abläuft und habe mir nochmal die Funktion der Airpacks angeguckt. Aber ich bin nicht darauf gekommen wie dort der Sauerstoff erhöht wird um in größeren Höhen die Passagiere am Leben zu halten. Nachdem ich eine Nacht drüber geschlafen habe musste ich beschämend feststellen, dass wir im Airliner natürlich eine Druckkabine besitzen und deshalb kein extra Sauerstoff erzeugt werden muss weil der Druck aufrecht erhalten wird *shame on me*.

Nur jetzt die große Frage:

Der Eurofighter, F-16, F-18 usw. haben alle eine Druckkabine. Warum müssen die Jetpiloten dann eine Sauerstoffmaske tragen und brauchen dann noch den extra Sauerstoff?
Ist es wegen möglichen Druckabfall (Stichwort Schleudersitz) oder ist es weil der Körper bei G-Belastung anders arbeitet und deshalb der Sauerstoff so wichtig ist?
 
MiGCap

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@Typhoon: Nur jetzt die große Frage:

Der Eurofighter, F-16, F-18 usw. haben alle eine Druckkabine. Warum müssen die Jetpiloten dann eine Sauerstoffmaske tragen und brauchen dann noch den extra Sauerstoff?
Ist es wegen möglichen Druckabfall (Stichwort Schleudersitz) oder ist es weil der Körper bei G-Belastung anders arbeitet und deshalb der Sauerstoff so wichtig ist?

Das sind Kampfflugzeuge ... und Geschosse machen Löcher in Druckkabinen ... :wink2: Auch gab es genug Fälle, wo mal das Canopy allein auf die Reise gegangen ist und der Jet als Cabrio gelandet werden musste.
Rapid Decompression wird auch regelmäßig in der Unterdruckkammer demonstriert. Dann tut's einern Rumms und man sitzt in weißem Nebel wegen der dadurch kondensierten Luft.

Im Eurofighter zum Beispiel arbeitet das AEA (Aircrew Equipment Assembly, basically Anti-g-Hose plus Weste) mit Pressbeatmung unter Belastung. Das heißt, beim Einatmung wird die Luft ohne eigenes Zutun in die Lungen gedrückt, das Ausatmen muss bewusst gegen den Überdruck gemacht werden. Das ginge schlecht ohne Maske.
 
WaS

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Ich bin alles gedanklich nochmal durchgegangen wie das im Airliner mit der Zapluft abläuft und habe mir nochmal die Funktion der Airpacks angeguckt. Aber ich bin nicht darauf gekommen wie dort der Sauerstoff erhöht wird
Siehe Beitrag #5363. Vereinfacht gesagt, wird der Stickstoff aus der Luft herausgesiebt.
Laut dem Ausführungen von @MiGCap und @Typhoon kann das dann noch um Druckbeatmung ergänzt werden. (Was mir übrigens bislang nicht bekannt war.)
 

Talon4Henk

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Weil die Kabinendruckhöhe bei Kampfflugzeugen über denen von zivilen Luftfahrzeugen liegt.
Und natürlich weil im Falle einer Dekompression deutlich weniger Luft im Cockpit ist als z.B. in einem A380 Rumpf. Dies bedeut meist, dass ein Druckausgleich mit der Außenathmosphäre deutlich schneller stattfindet. Auch sind die Dichtungen an einem Jetcockpit aufgrund der Konstruktionen deutlich anfälliger für Druckverlust als so ein Airlinerrumpf mit den dicken Türen.
 
Captain Murdock

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Kann man pauschal sagen wie hoch die Kabinendruckhöhe bei Kampfflugzeugen ist?
 

phantomas2f4

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Kann man bauschaul sagen wie hoch die Kabinendruckhöhe bei Kampfflugzeugen ist?
Aus Wikipedia:
Auch Kampfflugzeuge haben wegen der erreichbaren Flughöhen und der hohen Steig- und Sinkflugleistung in der Regel eine Druckkabine. Um die Folgen einer rapiden Dekompression (zum Beispiel beim Verlust oder bei Beschädigung des Kabinendachs nach Beschuss) gering zu halten, verhält sich hier jedoch der Kabinendruck, anders als bei Passagierflugzeugen, unter 10.000 Fuß analog zum Umgebungsdruck. Oberhalb dieser Höhe wird in der Kabine ein Innendruck erzeugt, der langsamer abnimmt als der Außendruck. Dieses Verfahren wird bis zu einer maximalen Kabinendruckhöhe von 18.000 Fuß beibehalten, dann wird der Druck stabilisiert. Zum Schutz vor Sauerstoffmangel werden regelmäßig Sauerstoffmasken angelegt. Bei Flügen in großen Höhen werden zusätzlich zum Schutz vor den Folgen der Dekompressionskrankheit bei einer rapiden Dekompression oder für den Fall eines Rettungsausstiegs Höhenschutzanzüge getragen.
Gruß Klaus
 
Typhoon

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Habs mir gerade nochmal angeschaut..
Beim EF bleibt die Kabine bis 8000 ft unbedruckt, ab 8000 - 23100 ft wird die Kabine auf einem Druck von 8000 ft gehalten, über 23100 ft wird die Kabine dann auf einem Differenzdruck von 34.5 kPa relativ zum Umgebungsdruck geregelt.

Gruß!
 
AE

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@Typhoon:

Der Kabinenluftdruck in Passagiermaschinen ist in der Regel der Gleiche wie auf 6.000ft bis 8.000ft.

Der min. Sauerstoff Partialdruck in den Lungen beträgt für volle Geistige und Physische-Funktionsfähigkeit 55 mmHg (etwa wie auf 12.000ft), unter 55 mmHg fällt der Sauerstoffgehalt im Blut signifikant und man erkennt die ersten Anzeichen von Unkonzentriertheit und dann auch Hypoxie.
Ab 33.700ft werden 100% Sauerstoff benötigt
Das glaube ich nicht.

55 mm Hg = 0,073 bar (das entspricht einer Höhe von ca. 18.000 m) -> da hat sich aber alles erledigt
12.000ft = 3.658 m
1 bar = 720 mm Hg
in 5.500 m Höhe 0,5 Bar
0,5 bar = 36 cm Hg = 360 mmHg


könnte eventuell 55 cm Hg gemeint sein?
 
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… und vielleicht könnten die Moderatoren die letzten Beiträge irgendwie in ein neues Thema in der Rubrik Technik umwandeln. Danke im Voraus!
 
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Das glaube ich nicht.

55 mm Hg = 0,073 bar
12.000ft = 3.658 m
1 bar = 720 mm Hg
in 5.500 m Höhe 0,5 Bar
0,5 bar = 36 cm Hg = 360 mmHg
Ich fand das auch sehr wenig und unrealistisch als auch ich das mal in Höhen überschlagen habe.
Denke das ist ein Fehler aus meiner Quelle denn gerade habe ich mal im Oxford (der Biebel für Berufspiloten)
geschaut und dort steht es wie Folgt:

"As a partial pressure of 55 mm Hg. is considered the minimum for normal operations, then
above cabin heights of above 10,000 feet oxygen needs to be added to the pilot’s air supply.
The oxygen added is sufficient to maintain an alveolar partial pressure of 103 mm Hg which is
equivalent to breathing air at sea level."

Die 55 mmHg bezogen sich auf den Partialdruck von Sauerstoff in 10.000ft.

@WaS: Du hast Recht das Thema passt hier ncht mehr rein aber im Forum gibt es keine Rubrik "Faktor Mensch" daher mal kurz eine Reise Abseits des Threads. Denke jetzt ist auch zum Thema Sauerstoffanlage alles gesagt ;)
 
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