Článek
Dnešní dopravní letadla se snaží létat co nejvýš a co nejrychleji. Tomu „nejrychleji“ rozumí každý (s výjimkou pilotů dvouplošníků – ti, pokud už vůbec vzlétnou a nezůstanou jen u obdivování svého stroje v hangáru s kávou a doutníkem, případně u jemného setření prachu a vyleštění kovových částí, létají se kochat).
Tomu „nejvýš“ už se rozumí hůř. Když se zeptáte AI, vychrlí na vás čtyři hlavní důvody, proč létáme v 10 kilometrech:
• Hustota vzduchu: je tam jen zhruba třetina hodnoty u země, což zásadně snižuje odpor vzduchu a šetří palivo.
• Teplota vzduchu: pohybuje se kolem −50 °C, což prospívá termodynamické účinnosti proudových motorů.
• Počasí: jsme nad většinou oblačnosti a bouřek, let je klidnější, bez větších turbulencí a námrazy.
• Jet stream: dá se svézt na silném výškovém proudění – pokud fouká naším směrem. Cestou zpátky se mu naopak vyhýbáme.
A kdo jsem já, abych se s AI hádal?
Pak už je to jen o tom, jak jsou letadla vybavena k tomu, aby to v desetikilometrové výšce v pořádku přežila posádka i cestující.
V roce 1648, pouhých pět let po vynalezení rtuťového tlakoměru, poslal Blaise Pascal svého švagra s barometrem na horu Puy de Dôme a definitivně dokázal, že s rostoucí výškou atmosférický tlak klesá.
První vzduchoplavci přičítali své bolesti hlavy a závratě při letech nad 3 km spíše chladu a únavě. Stejně tak lidé věděli o zdravotních potížích ve velehorách, ale neznali přesný mechanismus. Lidstvo objevovalo – a objevy s sebou nesly oběti.
V dubnu 1875 vystoupal balón Zénith do zhruba 8 600 metrů a z tříčlenné posádky sestoupil živý jediný muž, Gaston Tissandier (a do konce života přišel o část sluchu). Kyslík na palubě přitom měli – tři kožené vaky, které posádce doporučil fyziolog Paul Bert. Jenže zásoba vystačila sotva na hodinu, balón stoupal rychle a hypoxie posádku vyřadila dřív, než stihli kyslík pořádně využít.
Bertův dopis s varováním, že mají vzít kyslíku mnohem víc, jim nedorazil včas…
Tři roky nato vydal Bert své zásadní dílo La Pression barométrique, kde doložil, že problém je v parciálním tlaku kyslíku. Ve velké výšce je tlak vzduchu tak nízký, že se kyslík v plicích prostě nedokáže v dostatečné míře navázat na hemoglobin v krvi.
V počátcích létání to problém nebyl – létalo se ve výškách 2–3 km, o topení se staral teplovzdušný výměník u výfuku pístových motorů, a když bylo potřeba nastoupat výš, cestující dostali dýchací masky.
Prvním dopravním letadlem s přetlakovou kabinou se stal až Boeing 307 Stratoliner z roku 1938. Ke křídlům, ocasním plochám a motorům odvozeným z bombardéru B-17 postavil Boeing přetlakový trup: v podstatě uzavřenou plechovku, do které kompresory vháněly vzduch. Na dnešní poměry šlo o velmi skromný přetlak – asi 2,5 psi – takže při letu v 6 km odpovídal tlak v kabině zhruba výšce 3 600 metrů. I to ale byl proti nenatlakovanému letu obrovský rozdíl. Pak začala válka, byly jiné starosti, a Stratolinerů se postavilo jen 10 kusů.
Po druhé světové válce přišel první komerčně úspěšný přetlakový dopravák – Lockheed L-049 Constellation (slavná „Connie“). A princip „cestujeme v nafouknuté plechovce, protože je to pohodlné“ začal fungovat naplno. S příchodem prvních proudových letadel už to ani jinak nešlo.
A takhle to funguje dodnes. Vzduch na přetlakování kabiny se bere od motorů – proudový motor má řadu kompresorů a přetlakový systém mu trochu stlačeného vzduchu „ukradne“ ještě předtím, než se dostane do spalovací komory. Tento takzvaný bleed air se čistí, odvlhčuje, chladí a upravuje v klimatizačních jednotkách (PACKy) a dodává do kabiny.
Dalo by se říct, že PACKy nafukují kabinu, co to jde – a o přesné řízení přetlaku se stará ventil na druhé straně, kterým se přebytečný vzduch vypouští. Tento outflow valve (přepouštěcí ventil) zajišťuje, že se letadlo „nepřefoukne“, ale bude natlakováno přesně na hodnotu, na kterou je drak dimenzovaný. Tlak v kabině tak odpovídá tlaku ve výšce kolem 2 100–2 400 m n. m., i když si letadlo letí ve svých obvyklých 11 kilometrech. A nebojte, je tam i nejeden separátní pojistný ventil pro případ, že by outflow valve selhal.
Čím lépe drak letadla snáší opakované natlakování, tím nižší kabinovou výšku může výrobce nabídnout – pasažéři pak nejsou tak unavení a komfort cestování je vyšší. Kompozitové trupy to zvládají lépe než hliníkové: Boeing 787 Dreamliner (ten navíc vyrábí přetlak elektrickými kompresory bez odběru z motorů) i Airbus A350 drží kabinu na 6 000 stopách, tedy asi 1 800 metrech. A protože kompozit nekoroduje, snese i vyšší vlhkost vzduchu v kabině – což ocení hlavně vaše oči a nosní sliznice na dlouhých letech.
Mimochodem, ten přetlak není žádná legrace: na cestovní hladině tlačí zevnitř na každý metr čtvereční trupu zhruba pět tun. Dveře fungují na principu zátky – tlak v kabině je přitlačuje do rámu a za letu je fyzicky nemožné je otevřít. A právě únava materiálu z opakovaného natlakování stála na začátku jedné z nejdůležitějších lekcí v historii letectví: rozpady prvních Cometů v roce 1954. Od té doby mají všechny otvory v trupu zaoblené rohy – ano, proto jsou okénka kulatá.
A právě toto postupné tlakování a odtlakovávání kabiny přináší některým z vás potíže. Vzduch v lidském těle je uzavřený v různých tělních dutinách, a když tlak okolí roste nebo klesá, musí se vyrovnat. Pokud máte rýmu, nateklou sliznici ve vývodech čelních dutin nebo ucpanou Eustachovu trubici vedoucí do středního ucha, nastanou komplikace – bolest, zalehnutí nebo závratě. Problémy mohou přijít jak při stoupání, kdy tlak v kabině mírně klesá, tak hlavně při sestupu na přistání, kdy tlak v kabině opět stoupá.
Pomoc pro zdravého člověka je jednoduchá – polykat, zívat, žvýkat.
Pokud to nepomáhá, můžete zkusit:
Toynbeeho manévr (nejšetrnější): stiskněte si nos a normálně polkněte.
Frenzelův manévr: stiskněte si prsty nosní dírky, zavřete ústa a stlačte zadní část jazyka směrem nahoru na patro (jako při vyslovení hlásky „K“ nebo „G“). Jazyk funguje jako píst, který jemně vtlačí vzduch z nosohltanu do uší.
Valsalvův manévr (opatrně!): zhluboka se nadechněte, stiskněte nos, zavřete ústa a JEMNĚ vydechněte do zavřeného nosu, dokud neucítíte jemné lupnutí v uších. Nepoužívejte silný tlak!
Největší potíže mají malé děti – nerozumí cílenému polykání, a když začnou plakat, sliznice ještě více natečou. Pomáhá kojení, dudlík nebo pití z lahvičky při klesání.
Pokud máte byť jen mírnou rýmu, riskujete při změně tlaku nepříjemnou bolest. Hodně pomohou nosní spreje na snížení otoku sliznice. Je potřeba stříknout si do nosu zhruba 30 minut před klesáním (tj. asi hodinu před příletem), aby lék stihl plně zabrat. Při silné rýmě nebo zánětu středního ucha je ale lepší let raději odložit – a pokud jste byli potápět se s přístrojem, počítejte s odstupem 12 až 24 hodin, než sednete do letadla.
My vpředu se samozřejmě snažíme klesat plynule a pozvolna, aby přetlakový systém mohl pracovat hladce. Ale když od ATC dostaneme požadavek na vyšší rychlost klesání, přetlakový systém na to musí reagovat – byť se snaží změny tlaku v kabině dál zjemňovat, co to jde.
Takže pomalu a nízko? To nechme dvouplošníkům – ti to mají rádi. My ostatní si radši vezmeme tu nafouknutou plechovku v jedenácti kilometrech.
