Vì sao khoang ngồi của máy bay bay ở độ cao lớn phải cách ly với bên ngoài?

Trong lịch sử hàng không đã từng xảy ra sự kiện sau: năm 1875, có ba nhà khoa học Pháp ngồi trên một khinh khí cầu bay lên cao. Sau khi chiếc khí cầu hạ xuống, người ta thấy hai xác chết trong khoang, còn nhà khoa học thứ ba thì đang ở trạng thái hôn mê nghiêm trọng. Sự bất hạnh của họ là do thiếu ô xy gây ra Từ sau lần bay ấy, người ta biết được rằng không có thiết bị bảo hộ mà lên cao là nguy hiểm. Mà sự thực cũng rõ ràng là như thế. Con người trong thời gian rất dài chỉ thích ứng với điều kiện tự nhiên trên mặt đất. Cùng với việc độ cao tăng lên, điều kiện tự nhiên xung quanh cũng có những thay đổi, ví dụ ở độ cao 4000m, áp suất khí quyển chỉ bằng 3/5 ở mặt đất, nếu có người lên tới độ cao đó thì thể khí ở trong bụng và ở trong tai do áp suất giảm và giãn nở, làm cho bụng và tai bị đau đớn. Lúc đó do khí oxy giảm bớt, người ta sẽ cảm thấy phải thở gấp, tim đập nhanh loạn, hiệu suất làm việc giảm rất nhiều. Lên đến độ cao 8000m, hai mắt người không thể phân biệt được màu sắc và sẽ bị hôn mê rất nhanh. Nếu tiếp tục lên đến độ cao trên 19000m thì áp suất không khí ở bên ngoài chỉ còn bằng 1/16 ở dưới mặt đất, ở áp suất thấp như vậy, nước chỉ cần đến 370C là đã sôi; mà thân nhiệt của người lại vừa 37 độ C nên toàn bộ nước và máu trong người sẽ sôi lên biến thành thể hơi làm cho thân người trương lên như một quả bóng lớn, chỉ cần sau mấy giây là sẽ chết. Còn nữa, ở độ cao trên 10000 mét, nhiệt độ không khí sẽ giảm xuống tới dưới -60 độ C.

Qua đó có thể thấy, khi người ta ngồi máy bay bay lên cao cần phải nghĩ cách khắc phục được các chướng ngại do áp suất nhỏ, khí oxi ít, nhiệt độ thấp gây ra. Chỉ có những người đã trải qua huấn luyện và thân thể đặc biệt khỏe mạnh mới có thể lưu lại ở trên cao một thời gian ngắn thôi, ví dụ năm 1935 đã từng có một người lái một máy bay không có khoang che lên tới độ cao hơn 14500 m, thế nhưng việc làm đó là vô cùng nguy hiểm. Vì vậy để giữ gìn an toàn cho người lái bay ở độ cao lớn, các khoang ngồi củ máy bay hiện đạI đều được làm kín, cách ly với bên ngoài, và trong khoang ngồi tìm cách duy trì được các điều kiện mà con người cần thiết như áp suất, khí oxi và nhiệt độ, v.v.

Mặc dù điều kiện bên ngoài rất khắc nghiệt khoang ngồi kín của máy bay vẫn phải bảo đảm duy trì được môi trường không khác dưới mặt đất bao nhiêu. Như thế có nghĩa là nói khi bay ở trên cao trong hoàn cảnh bên ngoài áp suất giảm xuống chỉ còn bằng một phần mấy chục độ dưới không độ, khí oxy giảm đi rất nhiều thì khoang máy bay vẫn giữ được áp suất, nhiệt độ và lượng oxi đáng kể cho những người ngồi trên máy bay không cảm thấy khó chịu. Thế nhưng khoang ngồi đã làm kín thì áp suất trong máy bay sẽ lớn hơn áp suất bên ngoài, vì thế vỏ ngoài may bay phải gia cố chắc chắn tránh khỏi tình trạng phồng lên như khí cầu khi bơm quá nhiều hơi. Để giảm bớt sự chịu lực của vỏ ngoài máy bay, áp suất trong khoang ngồi kín cũng được duy trì hoàn toàn như ở dưới mặt đất mà thấp hơn. Hơn nữa, các loại máy bay khác nhau cũng có yêu cầu khác nhau: khoang ngồi kín của máy bay dân dụng thì phải hết sức làm sao duy trì được điều kiện để chịu như ở mặt đất; yêu cầu đối với máy bay ném bom sẽ thấp hơn một chút, còn máy bay tiêm kích ném bom thì có yêu cầu thấp nhất, bởi vì thời gian bay của máy bay tiêm kích tương đối ngắn, người lái lại mặc quần áo bay và qua huấn luyện lâu dài nên có thể cho phép điều kiện kín trong khoang ngồi kém một chút.

Càng lên cao không khí càng loãng lên phải thế để cân bằng oxi và áp suất