La pression dans la cabine d'un avion est une chose à laquelle les passagers ne pensent pas vraiment jusqu'à ce que leurs oreilles commencent à claquer ou qu'une urgence se produise. Thinkstock/Getty Images

Dans les années 30, le constructeur aéronautique Boeing a proposé un nouvel avion de ligne, le modèle 307 Stratoliner, qui présentait une innovation révolutionnaire. Il était équipé d'une cabine pressurisée, qui a permis à l'avion de voler plus rapidement et en toute sécurité à des altitudes supérieures aux conditions météorologiques, sans que les passagers et l'équipage aient des difficultés à obtenir suffisamment d'oxygène en respirant l'air plus fin à 20 ans, 000 pieds (6, 096 mètres).

Depuis, la pressurisation de la cabine est devenue l'une de ces technologies que la plupart d'entre nous qui volons tiennent probablement pour acquises.

La pressurisation de la cabine fonctionne si bien que les passagers la remarquent à peine, en partie parce qu'il ajuste progressivement la pression de l'air à l'intérieur de l'avion à mesure qu'il monte en altitude, puis l'ajuste à nouveau en descendant, explique Chuck Horning. Il a été professeur agrégé au département des sciences de la maintenance aéronautique à l'Université aéronautique Embry-Riddle à Daytona Beach, Floride, depuis 2005 et avant, mécanicien et instructeur de maintenance chez Delta Airlines pendant 18 ans.

"Ce n'est pas un système très complexe, " dit Horning, qui explique que la technologie de base est restée à peu près la même pendant des décennies, malgré l'avènement de l'électronique, les contrôles informatisés l'ont rendu plus précis. Essentiellement, l'avion utilise une partie de l'excès d'air aspiré par les compresseurs de ses moteurs à réaction. "Les moteurs n'ont pas besoin de tout cet air pour la combustion, une partie est donc prélevée et utilisée à la fois pour la climatisation et la pressurisation."

L'excès d'air des compresseurs est refroidi, puis pompé dans la cabine. Il est régulé par un appareil appelé contrôleur de pression de la cabine aérienne, que Horning décrit comme "le cerveau du système de pressurisation".

"Ce contrôleur régule automatiquement la pressurisation, " explique Horning. " Il sait à partir des informations que l'équipage de conduite entre dans quelle est l'altitude de croisière. Il programme la pressurisation de telle sorte qu'au fur et à mesure que l'avion monte et que la pression extérieure descend, ça va au travail."

Une trop forte pression sur un avion pourrait mettre son fuselage sous trop de pression à cause de la pression différentielle lors de la montée de l'avion, dit Horning. Pour éviter cela, les avions de ligne n'essayent pas de reproduire la pression atmosphérique au niveau de la mer. Au lieu, à une altitude de croisière de 36, 000 pieds (10, 973 mètres), la plupart des jets commerciaux simulent la pression atmosphérique à une altitude de 8, 000 pieds (2, 438 mètres), à peu près le même qu'Aspen, Colorado.

Le Boeing 787 Dreamliner, qui a de la fibre de carbone super résistante dans sa cellule, est capable de réduire cela à l'équivalent de la pression atmosphérique à 6, 000 pieds (1, 829 mètres). "C'est mieux, car à mesure que l'altitude de la cabine augmente, vous avez moins d'oxygène dans votre sang, " explique Horning. " C'est pourquoi quand vous descendez d'un avion, vous pouvez vous sentir fatigué.

La quantité d'air à ajouter pour pressuriser dépend du volume de la cabine, dit Horning. Parce que le système de pressurisation de l'avion fonctionne en combinaison avec le système de climatisation, il fait également circuler cet air en continu dans la cabine, en recirculant une partie et en ventilant le reste en aspirant de l'air frais du compresseur du moteur.

La plupart des avions échangeront complètement l'air à l'intérieur de la cabine en trois à cinq minutes, selon Horning.

La pressurisation progressive est la clé

Les avions de ligne doivent veiller à pressuriser progressivement au fur et à mesure qu'ils montent et à dépressuriser tout aussi progressivement lorsqu'ils descendent vers l'aéroport de destination, parce que les humains sont assez sensibles aux changements de pression atmosphérique - quelque chose que quiconque a déjà souffert d'une oreille d'avion sait déjà. C'est l'une des raisons pour lesquelles le système de pressurisation d'air est doté de commandes automatisées. Comme l'explique Horning, en cas de dysfonctionnement du contrôleur, le pilote de l'avion pouvait dépressuriser manuellement l'avion pendant la descente, mais cela pourrait être une expérience inconfortable pour les passagers et l'équipage, car il est difficile de le faire aussi habilement à la main.

Le système de pressurisation de l'air contient également des mécanismes de sécurité conçus pour éviter les accidents. La soupape de décharge de pression positive s'ouvrira si la pression intérieure devient trop élevée parce que trop d'air est pompé dans la cabine. Cela soulagera cette pression. Il y a aussi la soupape de pression négative, qui protège l'avion des effets d'un décalage dans lequel la pression extérieure deviendrait plus importante qu'à l'intérieur de la cabine. (Cela peut se produire lors d'une descente soudaine, comme détails Aerosavvy.)

"Les avions ne sont pas conçus pour être des sous-marins, " Horning dit. "Ils sont conçus pour avoir une pression intérieure plus élevée qu'à l'extérieur. C'est pourquoi cette soupape de surpression négative est beaucoup plus sensible. quand tu es dans un avion qui descend, de temps en temps, vous entendez un fort courant d'air. C'est la soupape de pression négative qui s'enclenche.

Dans les rares cas d'échec de la dépressurisation au cours d'un vol, il existe d'autres garanties, Notes de corne. Il y a un capteur qui détecte quand la pression baisse à l'équivalent de 12, 000 pieds (3, 658 mètres) d'altitude. Cet interrupteur laisse automatiquement tomber les masques à oxygène dans la cabine, afin que les passagers puissent continuer à respirer sans difficulté. Dans certains avions, l'oxygène vient des bouteilles, tandis que d'autres l'obtiennent de générateurs qui libèrent de l'oxygène par réaction chimique.

Maintenant c'est intéressant

La dépressurisation soudaine est décrite dans le moment culminant du film classique de James Bond "Goldfinger, " dans lequel la cabine pressurisée est perforée et le méchant éponyme est aspiré par une fenêtre jusqu'à sa disparition. " S'il y a une dépressurisation rapide de la cabine, vous avez cet énorme volume d'air qui essaiera de s'échapper de n'importe quel trou laissant s'échapper l'air. Cela va créer une assez bonne perturbation à l'intérieur de la cabine. Vous allez être désorienté. La scène du film en a peut-être un peu exagéré, bien que, " dit Horning.