使用气压计记录飞机机舱气压？
<p>昨天使用SensorTile.box做了一个气压记录器，简单做了低功耗，电池充满能工作12小时左右。</p><p>SensorTile.box附带的固件支持数据记录功能，但是因为蓝牙一下处于工作状态，不适合在飞机上使用。</p>
<p>其实这个想法很多年前就有过，因为飞机在起飞和陷落时由于机舱内的气压变化耳朵经常会不舒服，通常能通过咽吐沫解决</p>
<p>几年前有一次我在飞机降落时睡着了，没有及时做吞咽，结果耳朵疼了很长时间，那种滋味特别难受。</p>
<p>后来自己想出一个办法，闭上嘴捏住鼻子使劲鼓气，感觉耳朵能喷出一股气以后不疼了。</p>
<p>那么问题来了，使用捏鼻子排气法应该是在耳朵内的气压高于环境气压时把耳朵内的气体排出，使用耳朵内的气压和环境气压平衡。</p>
<p>但是我试过这种方法不管是在飞机起飞还是降落时都管用，如果飞机在起飞时外界的气压在下降，耳朵内的气压会大于环境气压。</p>
<p>可为什么飞机在降落的时候也会出现这种情况呢？</p>
<p>我猜可能是机舱内的增压系统在起飞和降落时有时因为没控制好会让机舱内的气压突然升高再下降导致人耳朵内的气压高于环境气压。</p>
<p>不过仔细想想机舱机的气压真有这么难控制吗？</p>
<p>接下来准备在下次坐飞机时带上这个小盒子，记录一下机舱内的气压做分析。</p>
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<p>下边是我使用SensorTile.box从昨天下午四点到今天凌晨四点，记录了一晚上的气压和室温曲线，可以看到气压在逐渐下降，室温基本稳定在25度以上，东北冬天在室内活动还是比较舒服的。</p>
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<p>为了运营成本、安全性、舒适性综合考虑，飞机在高空飞行时机舱加压只加到海拔两千多米，某些廉价航空甚至会放宽到三千米左右，只有一些新机型在主流航线会加压到两千米以内，但都不会加压到多数平原地面对应的海拔。所以，绝大多数出发地的飞机在上升时，机舱气压会逐渐降低，而降落时会逐渐升高，整个加压过程是线性的，不会突变，故而决不会出现楼主说的没有控制好的情形，这是机舱的加压原理决定的。</p>
<p>人耳在气压短时变化后，耳内气压与耳外气压差到达一定程度，因鼓膜形变会令人感到不适。造成这种现象的根本原因是人耳的生理结构，咽鼓管又长又细，其中有个狭窄处仅1-2mm，且无硬骨支撑，有时还有粘液，这就很容易造成狭窄处闭合导致内耳封闭，进而导致气压差鼓膜形变。解决办法要么是频繁做吞咽或打哈欠动作，要么闭嘴捏鼻子突然使劲呼气，靠肺内突然升高的气压冲开咽鼓管。一般来说，飞机爬升的降压段耳内压高，吞咽、打哈欠更容易打开咽鼓管，而下降的增压段用使劲呼气的办法更容易，该法也是军机机组乘员常用的。因为我较为经常的乘坐飞机，又跟所学专业有关，故而很早就熟练掌握了利用哈欠和呼气法逐段主动平衡耳内外气压的办法，就是在耳朵感到难受前就分几次平衡好了内外压，故而很少遇到耳朵难受的情况，但有时睡着了还是会遇上。耳内外气压差越大，特别是耳内气压低的情况，越难靠动作平衡，所以要提前主动做动作。</p>
<p>飞机机舱加压没控制好的后果不是耳朵难受的问题，而是生死攸关。过去的飞机没有足够明显的加压控制警告提醒，飞行员有时会忘了打开自动加压开关，结果造成严重后果。曾经有一架塞浦路斯太阳神航空的波音737飞机就因飞行员忘记打开自动加压开关导致全员缺氧昏迷，最后飞机燃料耗尽坠毁。飞机上有独立的舱内气压检测系统，一旦发生失压，警报系统会立刻动作并自动弹出氧气面罩，飞行员会立刻驾机疾速下降至安全低空。</p>
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chunyang 发表于 2020-11-25 16:46
为了运营成本、安全性、舒适性综合考虑，飞机在高空飞行时机舱加压只加到海拔两千多米，某些廉价航空甚至会 ...
<p>今天测了一下 确实变化不大 不过这次不知道是飞的好还是增压系统控制的好 整个过程都挺舒服 只有几次吞咽后声音变大的情况。</p> littleshrimp 发表于 2020-11-26 14:38
今天测了一下 确实变化不大 不过这次不知道是飞的好还是增压系统控制的好 整个过程都挺舒服 只有几次吞咽 ...
<p>既不是飞的好，也不是增压控制的好，完全是由你的身体状态决定的。</p>
<p>看来还得说说飞机的增压系统。首先，整个机舱对增压机构而言，是个巨大的滞后系统，如果拿电路来比拟，那就是一个时间常数非常大的RC回路，输入电压的迅速变化并不会导致输出电压的显著变化。用一个日常生活中的例子更容易理解：冬季在一间门窗紧闭的房间内烧电炉取暖，问屋子里的气温会突然升高么？显然不会，因为电炉的加热功率对整个房间空间的比热容而言非常小，而且还有房间对外的散热，所以房间的温度只会慢慢上升，只要不开门窗，室温决不会突变。机舱加压系统完全类似这种情况，所以机舱加压系统甚至都不是闭环的，即不是用舱内气压的反馈来调整增压机构的输出，而关联的是高度表，以高度数据来控制增压机构，这样做更简单可靠，因为飞机的高度表对飞机而言是最重要的仪表之一，是高度可靠的设备，且有多种不同数据来源的冗余。</p>
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<p>机舱增压对飞机的结构安全其实是有重大威胁的，而舱外气压最主要由高度决定，所以维持稳定的舱内气压虽令乘客舒适但却不利于飞行安全。为保障飞行安全兼顾乘客的舒适度，降低舱内气压变化率而不是稳定舱内气压本身才是机舱增压系统的设计目标。</p>
<p>民航飞机有特定的航线，包括起飞和降落航线，不同机场甚至同一机场的不同时段，因地理差异和飞机起降密度的差别，航线规划很可能差别很大，即单位时间内的飞行高度变化不同，对应的是气压变化率不同。如果飞机被安排了单位时间内高度变化较大的航线，乘客的舒适度显然会相对较低。</p>
<p>不过在特定航线下，舒适性在很大程度上与乘客的身体状况相关。如果咽鼓管内有液体，特别是局部有炎症反应时，咽鼓管显然更容易闭合，导致内外耳的压差过大引发不适。所以，乘坐飞机时，主动采取平衡耳内外气压的措施对降低不适有很大帮助。</p>
<p>厉害了，懂的好多。</p>
chunyang 发表于 2020-11-26 17:45
机舱增压对飞机的结构安全其实是有重大威胁的，而舱外气压最主要由高度决定，所以维持稳定的舱内气压虽令乘 ...
<p>我对比了2次飞行数据，耳朵难受应该和飞机下降速度（气压变化率）有关，如果飞机下降速度过快耳朵会特别难受，导致吞咽都不管用。</p>
<p>不过有一点我不太理解，从记录的数据来看飞机下降时气压确实是在不断增加的，就是说耳朵外的气压会比耳机里的气压高。但是捏鼻子喷气的方法好像是把耳朵里的气体泄到外边，实际难道是在往耳朵里打气？</p>
littleshrimp 发表于 2020-11-30 12:21
我对比了2次飞行数据，耳朵难受应该和飞机下降速度（气压变化率）有关，如果飞机下降速度过快耳朵会特别 ...
<p>是否感到难受由气压变化率决定而非气压本身，缓慢的气压变化比如乘车上高原、登山等不会导致耳朵难受，因为咽鼓管始终畅通，耳内外的气压是平衡的。</p>
<p>闭嘴捏鼻（或堵鼻，我就握拳用两根手指的关节背来堵鼻）猛呼气会增大整个呼吸道和咽部的气压，强行冲开闭合的咽鼓管，并增加内耳的气压。飞机在下降时，短期内外部气压会迅速高于耳内气压，更容易导致咽鼓管闭合，所以这招在飞机下降时往往比吞咽更有用，打哈欠也比吞咽有用。飞机上升段吞咽的作用还行，因为耳内气压更高，咽鼓管闭合的位置和程度与下降时不同。我通常不会用吞咽法，感觉明显就用吐气法，否则用哈欠法，但这两个方法都得练练，我大概两次就熟练掌握了，但若身体不适，效果会大打折扣甚至完全无用。</p>
<p>总结一下就是，上升段用哈欠法为主，闭嘴堵鼻呼气也行，冲开咽鼓管后再正常呼吸，耳内外气压就平衡了。而下降段一旦哈欠法无效，尽快闭嘴堵鼻呼气。最好的办法是预先做多次气压平衡动作，在有明显感觉时，咽鼓管已闭合一段时间耳内外的气压差已经过大了，压差越大越难处理。</p>
chunyang 发表于 2020-11-30 12:41
是否感到难受由气压变化率决定而非气压本身，缓慢的气压变化比如乘车上高原、登山等不会导致耳朵难受，因 ...
<p>如果闭嘴捏鼻是增加耳内的气压，估计耳朵是出气容易进气难，所以下降时才会更难受</p>
littleshrimp 发表于 2020-12-1 09:17
如果闭嘴捏鼻是增加耳内的气压，估计耳朵是出气容易进气难，所以下降时才会更难受
<p>咽鼓管闭合后，内部气压高于外界当然更容易打开。但即使内压高，用吐气法也能冲开咽鼓管，区别是从内部还是外部而已。</p>
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