Zangdaarr a écrit:

C'est réalisé à l'aide de valves qui communiquent avec l'extérieur.

On prélève de l'air haute pression en provenance des moteurs et on fait tout un tas de traitements thermodynamiques pour le rendre plus froid, ensuite on injecte ça en cabine. Les valves vont alors être plus ou moins ouvertes de façon à maintenir un équilibre de pression.

Pour réduire les efforts vers l'extérieur, on diminue la pression cabine avec la montée, et on l'augmente pendant la descente. On parle d'altitude cabine. L'altitude cabine est de l'ordre de 8000ft en croisière

Si je comprend bien l'avion n'est pas hermétique alors?

Et la soute à bagage est pressurisé aussi?

Le compartiment des animaux aussi je présume?

mikayenka a écrit:

Est-ce que la pression c'est juste une question de quantité d’oxygène avec le petit masque qui décent devant chaque passager pour respirer?

Bonsoir,

je ne suis jamais doué pour expliquer quelque chose que je comprends à peine. Toutefois, je vais essayer.

Quand on est dans l'eau et que l'on pousse l'eau autour de soi, il y a une résistance. La force que l'on éxerce peut être considérée comme une pression. Toujours dans l'eau, plus on plonge profond, plus on doit supporter la pression de l'eau au dessus et autour de soi. Cela a beau être fluide, ça a quand même un poids qui augmente au fur et à mesure qu'on descend.

Dans l'air c'est pareil. L'avion, une fois fermé contient un volume d'air (de différente taille selon le modèle d'avion...). Cet air va éxercer  une pression sur la carlingue. Au sol, la pression atmospherique (que l'air exerce sur la Terre) a une certaine valeur (z'avez vu le virage pour éviter de dire que je ne connais pas cette valeur ? ), une fois en l'air, la pression de l'air change, il va appuyer de l'exterieur vers l'interieur de l'avion. Afin de contrer ceci et d'éviter que cela n'abime la cabine, en injectant de l'air, donc en changeant la pression, on peut plaquer de l'air contre les paroies internes afin que leur force lutte contre la force externe... L'avion est donc pressurisé et suivant le volume d'air qu'on injecte ou bien qu'on enlève on en change l'athmosphere interne... 

J'espère ne pas dire de d'idioties car c'est vraiment un sujet que je ne maitrise pas. Que les puristes pardonnent mes raccourcis.


J'oubliais, le masque...

Dans le cas de "dépressurisation", il y a une ouverture qui laisse passer l'air et celui-ci va s'enfuir de l'avion (au dessus de 9000 mètres je crois...). L'air est froid en altitude et surtout contient moins d'oxygène. Afin d'éviter que les gens ne perdent connaissance ou soient victimes d'asphyxie, les masques distribuent de l'oxygene en bonne proportion.

Dernière modification par amentiba (11-04-2012 01:25:04)

Certes Amentiba, ceci dit le phénomène que tu mets en exergue (déformation de la structure de l'avion due à la pression) est un phénomène comme tu le souligne, problématique dans l'eau. La hauteur d'eau étant grande et la masse volumique de l'eau environ mille fois plus importante que celle de l'air, tu as effectivement de gros problèmes de pression pour des profondeurs faibles.

Mathématiquement : Pression = Force/Surface. Si on prend une surface unitaire (1m²),
considérant que F = Poids de la colonne d'eau alors F = Volume d'eau x masse volumique = hauteur d'eau x masse volumique (l'air du carré étant égale à 1m², je l'ai simplifié).

Je veux simplement mettre en exergue que les différences de pressions ente l'extérieur et l'intérieur de l'avion à ces altitudes ne justifient pas des précautions en ce qui concerne la structure de l'appareil, puisque la masse volumique de l'air est faible.

Je pense plutôt que l'on diminue la pression pour diminuer le coût énergétique des pompes dédiées à la pressurisation. Si on simule un atmosphère avec une pression plus faible, alors elles fonctionnent moins fort, donc on économise de l'énergie (= carburant). Sachant que à 3000m (9000ft) l'air contient encore 90% de l'O2 que l'on respire à l'altitude 0, le passager ne sent pas la différence. (Attention toutefois, cette variation d'O2 est exponentielle, et à partir de 7000m, une individu ayant non sportif peinerai à s'oxygéner même au repos).

Voilà le peu que j'ai retenu des mes cours de thermos :)

Dernière modification par BrunoSerny (11-04-2012 02:24:45)

salut,

Pour moi c'est plus un problème de structure et donc de poids des pièces de structures... Le moindre kg en plus coute cher, très cher...
Pas une histoire de dimensionnement de pompes.

Le comet a connu un phénomène de fatigue peu connu maitrisé à l'époque, l'alternance des mises en pressuriation qu'on appelle des cycles fatigue la structure, ceux qui on vu des essais de pressu au sol lors de phases de maintenances savent de quoi je parle, ça craque de partout, ça fuit, ça donne pas envie de monter dans de telles bétaillères ! rires !
Les avions sont pressurisé entre 4 et 10 PSI en ordre de grandeur, 10 PSI c'est environ  0.7 bar ou 700 kg par mètre carré, (ne restez pas trop près des portes et des hublots !) de manière à obtenir 8000 ft cabine au niveau max de certification, il est évident que plus on a à pressuriser et plus la structure doit être dimensionné en conséquence et donc prend du poids, d'un autre coté un avion à réaction nécessite de voler haut afin d'avoir un rendement pas trop minable, pour un subsonique l'optimal se situe proche de la tropopause, 36000 ft en atmosphère standard, c'est la raison première et essentielle pour laquelle les avions de ligne croisent entre les FL300 et le 400, en avantage secondaire on est la plupart du temps au dessus des nuages, c'est plus de confort pour les passagers.

Tout est donc compromis entre un tas de paramètres contadictoires, et c'est le lot de l'aviation, des petits aux gros avions c'est pareil: faire léger mais pas trop, concevoir un avion est une chose horriblement complexe, il a fallu 1 siècle pour passer du Blériot au Boeing. Cette partie conception est de très loin ce qu'il y a de plus intéressant dans l'aéronautique, bien plus que le métier de pilote, quand l'avion est sur le parking ça parait être évident mais on ignore tous combien cela a été un tâche longue et très difficile, et on voit bien que malgré la maitrise des grands constructeurs il reste encore souvent bien des déboires avant d'arriver à une machine opérationnelle, facile à exploiter et rentable pour ce monde de grands fadas des low cost,.... on voit les difficultés de Boeing avec le 787 et d'Airbus avec l'A400M, mais quand ces machines seront au point elles seront le top du top...

donc en montant,  à partir de 2-3000 m on pressurise la cabine (à une valeur constante équivalent à une altitude de 2-3000m, comme indiquée plus haut), supportable par tout le monde

Dans la bon sens mais pas tout à fait ça, en fait on pressurise dès le décollage effectué, la cabine monte à son altitude   selon le niveau de vol prévu, à un vario cabine de l'ordre de 300 - 500 ft/min, et de même pour la descente ainsi les passagers ne souffrent pas trop, sinon ils subiraient le vario avion jusqu'à 2-3000 mètres, ce serait relativement supportable à la montée, même avec 3-4000 ft/min, par contre ces serait pénible en descente avec des varios de l'ordre de -2000 ft/min...

cela dit les pilotes de Spitfire dégringolaient de 30000 ft en un rien de temps et sans pressu, mais ils étaient jeunes !

salut,

Si un avion supposé totalement étanche, avec une pression intérieur de 1 bar monte au FL350, deux possibilités :
- soit il est assez résistant pour contenir les contraintes.
- soit il ne l'est pas. A ce moment, selon les matériaux de constructions, il y a d'abord une déformation élastique (si l'avion redescend, il reprendra sa forme) puis déformation plastique (déformation permanente). Habituellement, à ce moment la c'est la fin : rupture d'ailes, ... Mais il n'explose pas comme un ballon de baudruche.

L'oxygène servant à la préssu provient uniquement de l'air extérieur. En fait, quand l'avion est pressurisé  pour, par ex, 7000 ft, c'est comme si toi tu étais à 7000 ft à la montagne. A l'humidité près (car l'air est très sec dans un avion). L'oxygène (et les autres gaz) proviennent de l'air qui est prélevé sur les compresseurs des moteurs. Comme il est compressé, il revient à une pression qui permet la respiration pour l'Homme.
La proportion d'oxygène pour un volume d'air donnée, ne change pas dans l'atmosphère : au sol y'a env. 21% de dioxygène. A 40000ft, y'a encore 21% de dioxygène. La seule chose à faire pour qu'on ait assez de dioxygène, c'est de compresser ce volume d'air.
La pression d'un avion préssurisé, se contrôle uniquement par une vanne qui s'ouvre plus ou moins pour faire sortir de l'air => l'avion n'est jamais étanche (on peut la fermer, mais habituellement ce n'est que pour les cas d’amerrissage pour que l'avion coule plus lentement).

L'oxygène en bouteille qu'emporte un avion ne sert qu'en cas de panne de pressu ou décompression explosive (trou dans l'avion).

Max a écrit:

Salut,

En conclusion si un avion monte au FL350 sans être pressurisé il devrai exploser?

Attention, il y a confusions dans les esprits!
Le problèmes d'explosion ou d'implosion sont uniquement dus aux différences de pression entre deux fluides séparés par une paroi quelconque. Si l'extérieur et l'intérieur sont à la même pression, aucun problème! Même si cette pression est très faible, comme à 35 000ft par exemple. Sur un aéronef non pressurisé, il n'y a donc aucune contrainte mécanique sur la cellule dû au fait qu'on vole à une pression moindre qu'au sol!

Alors la question que vous allez poser, c'est pourquoi on pressurise un avion alors?
Eh bien c'est à cause de nous, les hommes. En effet, en haut, il y a moins de pression, donc moins d'oxygène par litre d'air inspiré. Or, si il y en un a qui a horreur du manque d'oxygène, c'est bien notre cerveau (et tous les autres organes de notre corps bien sûr). Au dessus de 12 000ft, les risques d'hypoxie (manque d'oxygène) sont importants, et il faut donc rétablir une pression "normale" à bord de l'avion pour éviter de se retrouver avec 250 zombies à bord.

La méthode pour augmenter la pression à bord de l'avion, qui n'est pas hermétique je le rappelle, c'est donc de le "gonfler", comme vous gonflez un bateau pour vos enfants ou cousins sur la plage l'été. L'air pour le gonflage est de l'air prélevé à l'extérieur par des écopes tout simplement(sur les aéronefs à turbine, on utilise l'air en sortie de compresseur), qui est comprimé dans un...compresseur (j'ai pas trouvé mieux) qui débouche dans la cabine . La pression à l'intérieur monte!

Ah oui, mais on a dit que l'avion n'était pas hermétique, et que l'air circulait via des valves et s'échappait à l'extérieur.
Pas de problème! sur votre bateau gonflable, vous faite un petit trou, avec un diamètre réglable. Vous pompez en permanence, et en même temps vous réglez le diamètre du trou, donc le débit de fuite, pour maintenir dans le bateau une pression constante. Vous venez de reproduire une cabine d'avion pressurisé : la pression à bord du bateau est constante, et en plus l'air circule à l'intérieur, garantissant une atmosphère saine pendant tout le durée du vol !

Le problème, comme on l'a souligné auparavant, c'est que comme on met sous pression la cabine, il y a une différence de pression entre l'intérieur, et l'extérieur, et donc des forces qui s'exercent de l'intérieur vers l'extérieur (de la plus forte pression, vers le plus faible). La structure de l'avion est donc soumise à rude épreuve, et elle doit être dimensionnée en conséquence. Plus la différence de pression est forte, plus les force s'appliquant sont considérables. Il y a donc sur chaque avion des limitations de différence de pression entre l'intérieur et l'extérieur, et cette différence est exprimée en PSI, comme on l'a évoqué plus haut.

J'espère avoir été clair, à force de parler de pression, je vais m'en servir une je crois

Bons vols!

Pas tout à fait!

Si on va au bout de ton raisonnement on se heurte à:

En altitude de croisière (35000ft) il y à de l'aire c'est vrai mais c'est de l'air appauvri en oxygène. Autrement dit on à beau pomper de l'air à l'extérieur en plein vol par des valves ou des  écopes à travers le  fuselage et par les réacteur si cet air est dépourvu d'oxigène comment il peut nous oxygéner? Il nous reste de l'azote et beaucoup d'autre gaz qui ne nous oxygènerons pas!

Dernière modification par mikayenka (11-04-2012 20:13:50)

En altitude de croisière (35000ft) il y à de l'aire c'est vrai mais c'est de l'air appauvri en oxygène. Autrement dit on à beau pomper de l'air à l'extérieur en plein vol par des valves ou des  écopes à travers le  fuselage et par les réacteur si cet air est dépourvu d'oxigène comment il peut nous oxygéner? Il nous reste de l'azote et beaucoup d'autre gaz qui ne nous oxygènerons pas!

Désolé, mais c'est toi qui fait fausse route, l'air n'est pas appauvri en pourcentage d'oxygène quand on monte en altitude, c'est juste sa pression qui diminue, la répartition des gaz dans l'air reste la même (ou quasiment), à savoir 21% d'oxy, 78% d'azote et le reste de plein de gaz comme l'a très justement dit antoine (l'as tu lu?)

Le problème qui se pose est encore une fois un problème de pression. Quand on monte et que la pression diminue, le volume de l'air augmente, et sa masse volumique diminue. Pour un même volume d'air, on aura donc moins de molécules d'oxygène (mais aussi moins de molécules d'azote). Tes poumons ont une capacité (en Litres) constante, tu ne pourras toujours respirer qu'environ 3 à4L par cylce de respiration. Or ces 3 à 4L d'air en altitude contiennent beaucoup moins de molécules d'oxygène vital qu'au niveau du sol, d'où le problème de l'hypoxie.

Pour rétablir la situation, il suffit de recomprimer l'air par rapport à ce qu'il est dehors, et sans changer sa composition, sans rien ajouter dedans, on va rétablir le nombre de molécules d'oxyène par litre d'air inspiré à un niveau normal.

Edit : Ah, j'ai encore croisé ton post antoine, je suis vraiment lent à écrire...mais on dit donc bien la même chose

Dernière modification par Max (11-04-2012 20:42:45)

...  10 PSI = 700 kg par mètre carré ...

En effet Beegee cela peut paraître beaucoup.
Cependant si on assimile l'avion à un cylindre sous pression, et pour avoir fait un peu de RDM, le calcul donne des valeurs largement inférieures aux limite élastique des matériaux. C'est pourquoi j'étais surpris.

Pour répondre à ton autre question le système de pressurisation est automatique chez Airbus (chez les autres avionneurs je ne connais pas le système).

Au sol L'outflow Valve sera complètement ouverte et se fermera lorsque la poussée de décollage sera appliquée et à après le toucher des roues et une temporisation l'outflow valve va se rouvrir.

Pour toute information supplémentaire je te conseille de lire "Airbus La grande visite Tome 1" qui est très bien fait et sous la rubrique pressurisation. Tu apprendra plein de choses.