Letadla létají ve vysokých nadmořských výškách ze dvou důvodů. Za prvé, letadlo létající ve vysoké nadmořské výšce spotřebovává méně paliva pro danou rychlost vzduchu než při stejné rychlosti při nižší výšce, protože letadlo je efektivnější ve vysoké nadmořské výšce. Za druhé, špatnému počasí a turbulenci se lze vyhnout létáním v relativně hladkém vzduchu nad bouřemi. Mnoho moderních letadel je navrženo tak, aby fungovalo ve vysokých nadmořských výškách a využívalo tohoto prostředí. Aby bylo možné létat ve vyšších nadmořských výškách, musí být letadlo pod tlakem. Pro piloty, kteří létají s těmito letadly, je důležité, aby byli obeznámeni se základními provozními principy.

V typickém tlakovém systému jsou kabina, letový prostor a zavazadla začleněny do utěsněné jednotky schopné pojmout vzduch pod tlakem vyšším než vnější atmosférický tlak. U letadel poháněných turbínovými motory se k natlakování kabiny používá odváděný vzduch z části kompresoru motoru. Kompresory mohou být použity na starších modelech turbínových letadel k čerpání vzduchu do utěsněného trupu. Letadlo s pístovým pohonem může využívat vzduch přiváděný z každého turbodmychadla motoru přes Sonic Venturi (omezovač průtoku). Vzduch je uvolňován z trupu zařízením zvaným výtokový ventil. Regulací výstupu vzduchu umožňuje odtokový ventil konstantní přítok vzduchu do tlakové oblasti. [Obrázek 6-40]

Systém tlaku v kabině obvykle udržuje tlakovou výšku kabiny přibližně 8 000 stop v maximální navržené cestovní výšce letadla. Tím se zabrání rychlým změnám nadmořské výšky kabiny, které mohou být nepříjemné nebo mohou způsobit

Zranění cestujících a posádky. Tlakovací systém navíc umožňuje přiměřeně rychlou výměnu vzduchu zevnitř dovnitř kabiny. To je nezbytné pro odstranění zápachu a odstranění zatuchlého vzduchu. [Obrázek 6-41]

Natlakování kabiny letadla je uznávanou metodou ochrany cestujících před účinky hypoxie. V tlakové kabině lze cestující pohodlně přepravovat

a bezpečně po dlouhou dobu, zejména pokud je nadmořská výška kabiny udržována ve výšce 8 000 stop nebo méně, kde není vyžadováno použití kyslíkového zařízení. Letová posádka tohoto typu letadla si musí být vědoma nebezpečí náhodné ztráty tlaku v kabině a být připravena se s takovou nouzovou situací vypořádat, kdykoli k ní dojde.

Následující termíny pomohou porozumět provozním principům tlakových a klimatizačních systémů:

• nadmořská výška letadla – skutečná výška nad hladinou moře, ve které letadlo letí
• okolní teplota – teplota v oblasti bezprostředně obklopující letadlo
• okolní tlak – tlak v oblasti bezprostředně kolem letadla
• Nadmořská výška kabiny – tlak v kabině ve smyslu ekvivalentní nadmořské výšky nad hladinou moře
• Diferenciální tlak – Rozdíl v tlaku mezi tlakem působícím na jednu stranu stěny a tlakem působícím na druhou stranu stěny. V klimatizačních a tlakových systémech letadel je to rozdíl mezi tlakem v kabině a atmosférickým tlakem.

Systém řízení tlaku v kabině poskytuje regulaci tlaku v kabině, odlehčení tlaku, vakuové odlehčení a prostředky pro výběr požadované výšky kabiny v izobarickém a diferenciálním rozsahu. Kromě toho je dumping tlaku v kabině funkcí systému regulace tlaku. K provedení těchto funkcí se používá regulátor tlaku v kabině, odtokový ventil a pojistný ventil.

Regulátor tlaku v kabině řídí tlak v kabině na zvolenou hodnotu v izobarickém rozsahu a omezuje tlak v kabině na předem nastavenou diferenciální hodnotu v diferenciálním rozsahu. Když letadlo dosáhne nadmořské výšky, ve které se rozdíl mezi tlakem uvnitř a vně kabiny rovná nejvyššímu rozdílovému tlaku, pro který je navržena konstrukce trupu, další zvýšení výšky letadla povede k odpovídajícímu zvýšení výšky kabiny. Diferenciální ovládání se používá k zabránění překročení maximálního diferenčního tlaku, pro který byl trup navržen. Tento rozdílový tlak je určen strukturální silou kabiny a často vztahem velikosti kabiny k pravděpodobným oblastem prasknutí, jako jsou okenní plochy a dveře.

Bezpečnostní ventil tlaku v kabině je kombinovaný odlehčovací tlak, vakuové odlehčení a vypouštěcí ventil. Přetlakový ventil zabraňuje překročení předem stanoveného diferenčního tlaku nad okolním tlakem. Vakuové odlehčení zabraňuje okolnímu tlaku v kabině tím, že umožňuje vniknutí vnějšího vzduchu do kabiny, když okolní tlak překročí tlak v kabině. Spínač ovládání letové paluby ovládá vypouštěcí ventil. Když je tento spínač umístěn do RAM, otevře se solenoidový ventil, který způsobí, že ventil vypustí vzduch kabiny do atmosféry.

Stupeň natlakování a provozní výška letadla jsou omezeny několika kritickými konstrukčními faktory. Primárně je trup navržen tak, aby vydržel konkrétní maximální tlak v kabině.

Ve spojení s regulátorem tlaku se používá několik nástrojů. Tlakoměr v kabině udává rozdíl mezi vnitřním a vnějším tlakem. Toto měřidlo by mělo být sledováno, aby bylo zajištěno, že kabina nepřekročí maximální povolený diferenční tlak. Jako kontrola výkonu systému je také poskytován kabinový výškoměr. V některých případech jsou tyto dva nástroje spojeny do jednoho. Třetí přístroj udává rychlost stoupání nebo klesání kabiny. Nástroj pro rychlost vystoupání kabiny a výškoměr kabiny jsou znázorněny na obrázku 6-42.

Dekomprese je definována jako neschopnost natlakovacího systému letadla zachovat jeho navržený tlakový diferenciál. To může být způsobeno poruchou v tlakovém systému nebo strukturálním poškozením letadla. Fyziologicky dekomprese spadají do dvou kategorií:

• Explozivní dekomprese – změna tlaku v kabině rychleji, než se mohou plíce uvolnit, což může způsobit poškození plic. Normálně je doba potřebná k uvolnění vzduchu z plic bez omezení, jako jsou masky, 0,2 sekundy. Většina úřadů považuje jakoukoli dekompresi, ke které dojde za méně než 0,5 sekundy, za výbušnou a potenciálně nebezpečnou.

• Rychlá dekomprese – změna tlaku v kabině, při které se plíce dekomprimují rychleji než v kabině, což vede k žádné pravděpodobnosti poškození plic.

Během explozivní dekomprese může být hluk a člověk se může na okamžik cítit omámený. Vzduch v kabině se plní mlhou, prachem nebo létajícími troskami. Mlha nastává v důsledku rychlého poklesu teploty a změny relativní vlhkosti. Normálně se uši automaticky vyčistí. Vzduch proudí z úst a nosu v důsledku úniku vzduchu z plic a někteří jedinci si toho mohou všimnout.

Rychlá dekomprese zkracuje období užitečného vědomí, protože kyslík v plicích je rychle vydechován, čímž se snižuje tlak na tělo. To snižuje parciální tlak kyslíku v krvi a snižuje efektivní dobu výkonu pilota o jednu třetinu až jednu čtvrtinu jeho normální doby. Z tohoto důvodu by měla být při létání ve velmi vysokých nadmořských výškách nošena kyslíková maska (35 000 stop nebo vyšší). Doporučuje se, aby členové posádky zvolili nastavení 100% kyslíku na regulátoru kyslíku ve vysoké nadmořské výšce, pokud je letadlo vybaveno systémem poptávky nebo tlaku.

Primárním nebezpečím dekomprese je hypoxie. Rychlé, správné využití kyslíkového zařízení je nezbytné, aby se zabránilo bezvědomí. Dalším potenciálním nebezpečím, kterému čelí piloti, posádka a cestující během dekompresí ve vysokých nadmořských výškách, je vyvinutá nemoc z dekomprese plynu. K tomu dochází, když tlak na tělo dostatečně klesne, dusík vyjde z roztoku a vytvoří bubliny, které mohou mít nepříznivé účinky na některé tělesné tkáně.

Dekomprese způsobená strukturálním poškozením letadla představuje další typ nebezpečí pro piloty, posádku a cestující – vyhození nebo vyhození z letadla, pokud jsou umístěny v blízkosti otvorů. Jednotlivci v blízkosti otvorů by měli nosit bezpečnostní postroje nebo bezpečnostní pásy po celou dobu, kdy je letadlo natlakováno a sedí. Strukturální poškození má také potenciál je vystavit výbuchům větru a extrémně nízkým teplotám.

Pokud mají být tyto problémy minimalizovány, je nezbytný rychlý sestup z nadmořské výšky. Automatické vizuální a sluchové varovné systémy jsou součástí zařízení všech tlakových letadel.