機艙裡的空氣很髒嗎?-《機艙機密》
圖文版:http://bit.ly/32pwEkl
其實搭飛機的時候,空氣兩到三分鐘就會換一次,很乾淨的歐
不過你手會碰到的東西,尤其是小桌板才是真的很髒很髒的地方…
#好文分享一下 #武漢肺炎跟機上空氣的兩三事
本文摘自《機艙機密:關於空中旅行,你該知道的事實》,由好人出版 出版。
上班族閒聊的時候,只要提到搭飛機,不可免俗地都會談到機艙的空氣品質,你可以替我們解惑一下嗎?因為我們常聽到一些傳言,說機艙的空氣不僅骯髒,又充滿細菌。
骯髒、到處都是細菌、很糟糕、噁心、品質惡劣、讓人反感、不好聞、腐敗、很臭、到處都是屁味。大眾用來描述機艙空氣品質的用語中,以上這些還只是一小部分而已。外界還有為數不少的傳言,就是有些旅客聲稱,在機艙內循環的細微病菌害得他們身體不舒服,#但機艙內部的空氣其實非常乾淨。
現代飛機上的旅客還有組員所呼吸的氣體,其實是由回收循環的空氣以及外界的新鮮空氣所組成。將兩種氣體混合,不單只用新鮮的空氣,這種做法更能夠調控機艙內的溫度,還可以維持一點溼度(其實只能短暫維持而已)。機艙內部的氣體是從發動機的壓縮區段而來。壓縮過後氣體溫度相當高,不過在這個區段壓縮機只是擠壓空氣,氣體並沒有跟燃料、滑油,或者是燃燒室的氣體接觸。氣體從壓縮機分流之後就會送進空調系統冷卻,隨後就由導管輸送進入機艙,中間會經過百葉窗式氣縫、通氣孔,還有旅客座位上方的冷氣口(駕駛都稱空調系統稱為「PACKs(pneumatic air cycle kit)」,這是「氣動式空氣循環裝置」的簡稱,通常一架飛機都有兩組這種裝置)。
空氣進入機艙後會持續循環,直到被吸入機身底部為止,到了這個階段,有一半的氣體被抽出機身外—由主增壓外流閥排出。這個時候,機身內的另一半氣體會跟發動機灌入的新鮮空氣混合,經過濾清器,開始新的循環。
研究顯示,跟其他密閉空間相比,擁擠的機艙內部的病菌並沒有比較多—通常還更少。製造機身底部濾清器的公司都說這些裝置屬於醫療等級,雖然我早就知道你們可能會說醫院根本是病菌的溫床,但是波音公司指出,濾清器可以捕捉空氣中百分之九十四到九十九點九的微生物,#而且每兩到三分鐘就會重新換過一次空氣,遠比辦公室、電影院,或是教室的頻率高出許多。
外界一直有一個根深柢固的迷思,那就是駕駛會定時降低空氣的流量來節省燃料。令人惋惜的是,有些很可靠、頗具權威的新聞媒體也跟著附和這種無稽之談。這邊就有一個鐵證:以下這段話是取自《經濟學人》二○○九年的其中一期,裡面寫道:「一半新鮮空氣、一半則是回收循環的氣體,航空公司通常都會維持這樣子的比例。然而駕駛可以調降新鮮空氣的比例來節省燃料,有些還把新鮮空氣的比例降到只剩百分之二十。」讀到這裡的時候我都傻眼了。我特別愛這句:「有些還把新鮮空氣的比例降到只剩百分之二十。」這句話聽起來豈不是帶著濃厚的陰謀色彩嗎?
首先,#駕駛無法調整飛機的空調系統,也沒辦法控制兩種氣體之間的比例。裝置的製造廠商早已設定好氣體的比例,也無法從駕駛艙來控制調整。在我駕駛的波音飛機上,我們可以直接調控溫度,但是只能間接控制氣流。如果你們請我「把新鮮空氣的比例降到百分之二十」,我還會很有禮貌的告訴你們我辦不到。開始飛行之前,調整的開關已經設定成自動模式,氣動式空氣循環裝置也會稍微掌控比例的調整。既然兩個發動機持續運轉,一切也都順利的運作,絕對不用擔心氣流有什麼狀況,唯有故障的時候設定才會更動。
我個人並不是很熟悉空中巴士的機型,不過我們可以跟空中巴士專家聊一聊。「空中巴士系列的飛機,從A320到比較大型的A380,這些機型都有讓駕駛調整氣流的方法,但是絕對不是《經濟學人》描述的那樣。」戴夫英格力須說,他是A320的駕駛,也是一名飛航作家。
戴夫解釋說空中巴士的氣流控制器有三個段位,分別標示為高(HI)、正常(NORM),還有低(LO)。「基本上大部分時間氣流控制器都是位於正常的位置,這個時候空氣流量為自動控制。如果需要快速調整氣溫,會把駕駛桿調到高的位置;位置低的功能就像名稱表示的那樣,這個段位會降低空氣流量、節省一些燃料,但是降低的幅度極小,也很少派上用場。公司會告訴我們,只有在乘客數量少於一百人的時候才能調到低。而且改變不大,乘客坐在機艙內,幾乎無法察覺任何差異。」
飛機在地面上的時候,你偶爾有可能會聞到一股強烈的氣味—飛機後推之後,機艙內很快會聞到一股刺鼻的氣味,就像是老舊的汽車或巴士排放的廢氣。通常在發動機啟動、廢氣被吸入空調組件中的時候,就會發生這種狀況。這種情況常常要怪外頭的風,風讓氣流逆向吹送,或是把煙霧吹進空調組件的進氣口。這種味道通常只會持續幾分鐘,直到發動機開始穩定運轉就會消失了。這股味道不好聞,不過這跟塞車的時候,你偶爾會在車內聞到的味道不太一樣。
#如果乘客抱怨機艙的空氣太乾,#這就很合情合理。沒錯,機艙內通常相當乾燥,沒什麼溼氣。機艙的溼度大概在百分之十二左右,甚至比大多數沙漠乾燥許多。飛機在高空中巡航時,機艙乾燥就是最主要的附帶結果,因為在高海拔的空中,水氣的含量很低、甚至微乎其微。提升機艙的溼度看似是一個簡單合理的解決之道,但是我們不這樣做的原因有以下幾種:首先,噴射客機需要載運大量的水,才能讓機艙充滿水氣,但是這樣不僅代價高昂,也會增加重量。加溼系統需要將水重新循環利用,水量愈多愈好,因此這個系統所費不貲,也相當複雜。這組系統確實存在:一個就要超過十萬美元,但也只能小幅提升溼度而已。腐蝕的問題也不能忽視:溼氣跟水珠會依附在機身內部,這對飛機來說傷害很大。
波音787上的濾清器能將效能發揮到百分之九十九點七,所以787的機艙空氣品質是所有商用客機中最有益人體的,溼度當然也高出許多。而且機身的整體構造較不受水氣影響,也有一個特殊的循環系統,會將乾空氣打入機艙跟外殼的夾層中。
舉出以上例子,並不是要強調旅客絕對不會在飛行時感到不適。雖然空氣很乾淨,但是太過乾燥卻對人體的鼻竇有害。乾空氣會破壞鼻黏膜的防護,病菌就更容易入侵。不過,導致乘客生病的通常不是他們所吸入的空氣,而是他們所碰的東西—廁所的門把,還有充滿細菌的托盤跟扶手等等。我不時會看到有乘客戴著口罩,跟這個方法比起來,帶一點乾洗手液在身上或許更能降低生病的機率。
如果你說飛機是散播特定疾病的潛在因素,這點我也不否認。飛機能載著我們快速地長程飛行,確實帶來很多好處,但風險也隨之而來。有一次從非洲起飛的航程結束、飛機落地之後,我發現駕駛艙內有一隻蚊子,我心想:「這隻小小的偷渡客,很容易就溜到航廈裡面咬了某個人。」想像機場內有一個毫無戒心的工作人員,他從來沒有出過國,但是卻突然染上了外來的疾病。事實上,這種情況幾年來都持續發生。這種「機場瘧疾」的案例在歐洲確實有發生過,還因為誤診或延誤就醫喪失了好幾條人命。即使這種慘劇還沒出現在美國,遲早也會發生。全球航空旅行如此有效率地把病菌從一大洲散播到另一洲,這種現象確實頗具教育意義、引人注目,但是老實說,也讓人有點心驚膽戰。
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進氣系統探討
【進氣系統探討】
在汽機車的進排氣世界裡,氣流與阻抗有著微妙的關係。我們都知道進排氣拋光,就是對引擎缸頭裡的進氣與排氣通道,將它研磨到極為光滑,改裝後可以清楚的感受到拉轉更快的差異。但是阻抗越小、就代表效率愈高嗎?其實不然。如果是這 樣原廠更樂意將節氣門外就裝上空氣濾芯,汽缸頭上就接上消音器,如此距離更短、更省材料、阻抗更低、排氣應該更順暢才是。可是你試試看這樣的改裝,引擎根本無法出力了。
因此我們機車的進氣路徑是空濾、軟管、集氣箱、節氣門、進氣歧管、進氣氣門、燃燒室。這段距離長達近一公尺。排氣呢?燃燒室、排氣氣門、頭段、中段、可變閥門、觸媒、消音器,它的路經更遠,長達兩公尺以上。為何如此?這麼長的路徑阻抗,就算把汽缸頭進排氣拋光成知,什麼才是事實。
利用一定的阻抗與回壓,可以將輸出曲線便得比較線性,像是拋物線,讓我們在低轉速就可以得到大出力,讓輸出由低轉到高範圍變大。而追求極速的賽車,使用了超小型的曲軸配重,可以瞬間讓活塞低負載直衝高轉,因此賽車可以使用短路徑、直接排放等,但其輸出曲線將變得相尖塔一般,可用的轉速域只有後端的某個區塊。
這一切還有非常複雜的氣體力學效應,氣流低速時貼著管避跑,高速時會變成集中走管徑中心,氣流更可視為撞球一般,相連的一排球,母球撞擊第一顆、最後一顆會被彈出去意思一樣,因為空氣實際上是被推擠出排氣通道,而進氣端是強迫被吸入。所以當我們改裝排氣管後,推擠側變得順暢多了,可是被吸入側如果沒有加以同步提升,進來的氣流還是一路坎坷。一般市售改裝管都是以這樣的理論來設計,因此潛能比較小,後續發揮的空間有限,可是讓你裝上後就有明顯的效果。但是如果把改裝管的潛能設計的比較大,未來可以因應更多的改裝,那麼面臨車主只單純的換管時,效果的發揮肯定比較小。
當進氣端改裝後,吸入端不論口徑或是容積都變大,但節氣門處管徑並未改變,如此將產生文氏管效應,氣流速度會變得更高更快,配合先前的改裝管,效果將大大的不同。進氣改裝不伐高流量空濾,以K&N空濾來說,為和它的效果如此明顯?K&N空濾是由許多的規則性皺摺構成,別單純的以為這只是會了增加過濾截面積,實際上如果將這皺摺化為剖面來看,你會發現這樣 M W的構造實際上是由無數的V字截面所構成,這個V字構成無數的漏斗效應,將氣流通通排好隊,以更整齊的方式貫入進氣通道中,避免了空濾內部亂流產生,這也是K&N能夠如此熱賣暢銷的主要原因。
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