מיזוג אוויר, חימום ודיחוס תא

למה מדחסים תא

ככל שעולים, לחץ האוויר וכמות החמצן הזמינה בכל נשימה יורדים. מעל כ-10,000 רגל יש סכנת היפוקסיה. דיחוס (Pressurization) שומר על לחץ בתא כאילו המטוס בגובה נמוך יותר.

מקורות אוויר לדיחוס

ונטורי קולי (Sonic venturi / Flow limiter): בקו אוויר העקיפה – מגביל את כמות האוויר שנלקחת מהמנוע. כשהזרימה בצוואר מגיעה למהירות הקול, היא לא יכולה לגדול.

רכיבי מערכת הדיחוס

• שסתום פליטה (Outflow valve): הרכיב שקובע את הלחץ בתא. האוויר נכנס בקצב קבוע בערך; שסתום הפליטה פותח יותר או פחות כדי לשמור על הלחץ.
• בקר דיחוס (Pressure controller): הטייס בוחר גובה תא וקצב שינוי; הבקר שולט בשסתום הפליטה. סוגים: פניאומטי, חשמלי, דיגיטלי.
• שסתום ביטחון (Safety / Positive pressure relief valve): נפתח אם ההפרש עובר את הגבול – מגן על המבנה.
• שסתום לחץ שלילי (Negative pressure relief valve): נפתח אם הלחץ בחוץ גבוה מהלחץ בתא (למשל בירידה מהירה), כדי שהגוף לא יימחץ.
• שסתום פריקה (Dump valve): מוריד את הלחץ בתא מהר – בקרקע, בחירום, או בעשן.
• מתג קרקע: מבטיח שהתא לא מדוחס בקרקע (כדי שאפשר לפתוח דלתות).

אטימת התא

• מחיצת לחץ (Pressure bulkhead) מלפנים ומאחור.
• אטמים סביב דלתות, חלונות, כבלים וצינורות שעוברים דרך המחיצה.
• דלתות פלאג (Plug doors): הדלת גדולה מהפתח ונפתחת פנימה – הלחץ בתא דוחס אותה למקום.

מערכות קירור

מחזור אוויר (Air cycle machine – ACM)

השיטה הנפוצה במטוסי טורבינה:

1. אוויר עקיפה חם עובר מחליף חום ראשוני (Primary heat exchanger), שמקורר באוויר ראם חיצוני.
2. האוויר נדחס עוד במדחס של ה-ACM – ומתחמם.
3. עובר מחליף חום משני – ומתקרר שוב.
4. מתפשט דרך טורבינת קירור (Expansion turbine) – כשהאוויר עושה עבודה ומתפשט, הטמפרטורה שלו יורדת מאוד. הטורבינה מסובבת את המדחס.
5. מפריד מים (Water separator) מוציא את הלחות.
6. שסתום עוקף (Bypass / Mixing valve) מערבב אוויר חם כדי לקבל את הטמפרטורה הרצויה.

שלוש יחידות על ציר אחד: מדחס, טורבינה ומאוורר (Bootstrap system).

מחזור קיטור (Vapor cycle)

כמו מזגן ביתי – מטוסים קלים ומטוסים עסקיים:

1. מדחס דוחס את הקרר (גז) – לחץ וטמפרטורה עולים.
2. מעבה (Condenser): הקרר מוסר חום לאוויר חיצוני והופך לנוזל.
3. מייבש-מקלט (Receiver-dryer): מאגר שמסנן ומוציא לחות.
4. שסתום התפשטות (Expansion valve): מוריד את הלחץ.
5. מאייד (Evaporator): הקרר הופך לגז וסופג חום מאוויר התא.

קרר: R-134a (במערכות חדשות), R-12 (ישן). אסור לערבב. בודקים כמות בעזרת חלון צפייה (Sight glass): בועות – חסר קרר.

חימום

• מחליף חום בפליטה (Exhaust shroud / Muff): מטוסים קלים. סדק = סכנת CO.
• מחממי בעירה (Combustion heaters): שורפים דלק בתא נפרד. בודקים לפי מרווחי שעות – סכנת אש ו-CO.
• אוויר עקיפה במטוסי טורבינה.
• חימום חשמלי.

בדיקות

• בדיקת דליפות תא (Cabin leak test): מדחסים מקרקע ובודקים את קצב הירידה של הלחץ.
• בדיקת שסתומי ביטחון.
• מפריד מים: מחליפים או מנקים את השקית (Coalescer bag) לפי היצרן.
• מסנני אוויר בתא.

מחממי בעירה (Combustion heaters) – פירוט

שורפים דלק מהמיכלים בתא בעירה סגור; האוויר לתא עובר סביב תא הבעירה (לא דרכו).

רכיבים

• תא בעירה ומחליף חום.
• מצת (Spark plug או סליל רוטט).
• משאבת דלק ושסתום סולנואיד.
• מפוח אוויר בעירה ומפוח אוויר אוורור.
• תרמוסטט – בקרת טמפרטורה.
• מתג גבול חום (Overheat switch) – ניתוק כשחם מדי; לפעמים ידני לאיפוס בקרקע.
• מתג לחץ – מוודא זרימת אוויר לפני הדלקה.

בדיקות

• בדיקת לחץ לתא הבעירה – מרווחי שעות לפי היצרן ו-AD (יש ADs על מחממים כאלה). סדק = סכנת CO ואש.
• מערכות בטיחות – מתג חום יתר.
• גלאי CO בתא.

נקודות למבחן

• שסתום הפליטה שולט בלחץ התא.
• גובה תא שיוט טיפוסי – עד כ-8,000 רגל.
• ACM – הקירור העיקרי בטורבינת ההתפשטות.
• מחזור קיטור: מדחס, מעבה, מייבש, שסתום התפשטות, מאייד.
• בועות בחלון הצפייה – חסר קרר.
• שסתום לחץ שלילי – מגן כשהלחץ בחוץ גבוה מבפנים.
• ונטורי קולי – מגביל זרימת אוויר עקיפה.