L'atmosfera,
massa d'aria che avvolge la terra, è costituita da una miscela di gas, i cui
elementi principali sono costituiti dall’azoto (78%) e dall'ossigeno (21%).
Seguono poi con percentuali inferiori, l'anidride carbonica, l'elio, l'idrogeno,
il vapore acqueo ecc.
L'elemento
di maggiore importanza per l'uomo è l'ossigeno, in quanto il suo apporto
continuo e regolare, assicurato dalla respirazione, è essenziale per
l'organismo. In sua assenza, infatti, tutti i processi vitali si arrestano e le
cellule vanno incontro ad alterazioni profonde ed irreversibili.
Al
livello del mare e fino a quote intorno a 2500¸3000
metri, la pressione dell'ossigeno
(circa un quarto della pressione totale dell' aria) è sufficiente per la
normale funzione respiratoria delle persone.
A
quote superiori a quelle sopra indicate, a causa della variazione della
pressione atmosferica, si verifica una diminuzione della concentrazione di
ossigeno al livello dei vari tessuti, in conseguenza della diminuita pressione
dell'ossigeno al livello degli alveoli polmonari (anossia).
Questa
diminuzione dell'ossigeno contenuto nel sangue, con conseguente deficienza o
mancanza di ossigenazione dei tessuti, comporta l'insorgere di fenomeni come
aumento della ventilazione polmonare, senso di spossatezza, nausea, vomito,
confusione mentale ecc.
La
cura consiste nella pronta somministrazione di ossigeno e nel ritorno a quote
meno elevate.
La
cabina dei moderni aeromobili da trasporto passeggeri è normalmente
pressurizzata, in modo da non rendere necessario l'uso di ossigeno supplementare
alle alte quote di volo.
Tuttavia,
nel caso in cui l’impianto di pressurizzazione non funzioni regolarmente o si
verifichi una decompressione rapida, si rende assolutamente necessario poter
disporre di un impianto per la distribuzione dell'ossigeno, onde permettere
all'equipaggio ed ai passeggeri di raggiungere senza danno una quota di
sicurezza, nel tempo e nel modo stabilito da una procedura di emergenza
specifica per ogni tipo di aeromobile.
Ulteriore
necessità di ossigeno può verificarsi nel caso di contaminazione dell'aria
della cabina da fumo, vapori nocivi oppure per fini terapeutici.
Secondo
l'uso cui è destinato, l'ossigeno può venire suddiviso nelle seguenti
categorie:
 |
terapeutico
- ossigeno riservato a persone che risentono della riduzione di ossigeno
rispetto alle condizioni esistenti al livello del mare o sofferenti per
altre ragioni; |
|
emergenza
-
ossigeno richiesto in caso di decompressione della cabina ad alta quota; |
|
terapeutico
di emergenza -
ossigeno richiesto da coloro che risentono degli effetti di una
decompressione ad alta quota anche quando l'aeromobile è giunto a quota
di sicurezza; |
|
supplementare
- ossigeno richiesto per aumentare la pressione parziale dell'ossigeno
esistente nell'aria alle alte quote; |
|
protettivo
- ossigeno richiesto per proteggere l'equipaggio dal fumo o da gas nocivi. |
Per
soddisfare tutte le richieste di ossigeno sopra indicate, gli aeromobili sono
muniti di due impianti fissi ed indipendenti, uno destinato all'equipaggio ed
uno ai passeggeri. Inoltre sono dotati di un certo numero di bombole portatili
opportunamente sistemate nell'interno della cabina. In casi particolari, come ad
esempio il trasporto di passeggeri che necessitano di ossigenoterapia, sugli
aeromobili è possibile installare provvisoriamente un apposito apparato.
L'impianto
ossigeno destinato all’equipaggio è essenzialmente composto da:
|
una
bombola contenente ossigeno puro al 99,51% allo stato gassoso (il
rimanente 0,5% deve essere composto di argon e azoto); |
|
un
riduttore di pressione; |
|
una
rete di distribuzione; |
|
un
regolatore di flusso; |
|
una
maschera oronasale per ogni membro dell'equipaggio stesso. |
L'impianto
è del tipo a diluizione e a domanda, ma può erogare anche ossigeno puro a
flusso continuo.
L'impianto
ossigeno dei passeggeri consente l'erogazione di ossigeno a flusso continuo, ed
è costituito da:
|
più
bombole identiche a quelle dell'impianto per l’equipaggio; |
|
una
rete di distribuzione, corredata di riduttore/regolatore; |
|
maschere
onorassi. |
Le
maschere sono alloggiate in contenitori ad apertura automatica e manuale, posti
in prossimità di ciascuna fila di poltrone, presso le stazioni degli assistenti
di volo e nelle toilettes. Alcuni contenitori sono provvisti di una maschera in
più rispetto al numero delle poltrone che debbono servire.
Su
alcuni aeromobili l'impianto ossigeno passeggeri utilizza ossigeno prodotto da
generatori chimici collegati a una o più, maschere.
In
caso di decompressione ad alta quota, l'impianto consente la fuoriuscita
automatica delle maschere in modo che gli occupanti della cabina passeggeri
possano servirsene.
A
bordo degli aeromobili esistono anche delle bombole ossigeno portatili per
l'equipaggio e per i passeggeri, il cui numero dipende dal tipo di aeromobile;
nei pressi delle varie bombole trovano posto anche le relative maschere.
Tutte
le bombole installate a bordo di un aeromobile sono del tipo ad alta pressione,
costruite in leghe trattate a caldo e possono avere forma e capacità diversa.
Le
bombole ad alta pressione sono identificate dal colore verde e dalla scritta:
AVIATORS BREATHING OXIGEN. Possono sopportare pressioni elevate ma sono
normalmente caricate a 1800¸1850
psi. Un disco di sicurezza permette lo scarico dell'ossigeno nel caso la
pressione della bombola dovesse raggiunge valori pericolosi per alta
temperatura.
L'ossigeno
è contenuto in una bambola caricata a 1850 psi. Un manometro a lettura diretta
installato sulla sommità della bombola ne indica la pressione. Se questa
diviene eccessiva, un disco di sicurezza si rompe e permette all'ossigeno di
scaricarsi all'esterno dell’aeromobile attraverso una apposita tubazione.
Il
foro di scarico sulla fusoliera è protetto da un disco di plastica verde che
impedisce a polvere e sporcizia di entrare nella linea; il disco si rompe ad una
pressione di soli 500 psi segnalando cosi l'avvenuta scarica.
Con
la valvola di esclusione (shut-off) aperta l'ossigeno fluisce attraverso
un trasduttore ed un riduttore di pressione. Il trasduttore ha il compito di
trasformare il segnale di pressione in segnale elettrico per l'indicatore di
pressione posto in cabina piloti. Il riduttore riduce la pressione dell'ossigeno
ad un valore inferiore a quello esistente nella bombola.
L'ossigeno
tramite le tubazioni di distribuzione, giunge ai regolatori di flusso e quindi
alle maschere che sono installate presso ciascun membro dell'equipaggio.
I
regolatori di flusso dosano il flusso di ossigeno in funzione della pressione
interna dell'aeromobile; possono essere installati in prossimità di ciascun
posto della cabina piloti o incorporati nelle maschere.
Su
ciascun regolatore di flusso sono installati i comandi per selezionare le varie
condizioni di impiego dell'impianto.
In
particolare si potrà avere erogazione di:
|
ossigeno
a richiesta, miscelato con aria; |
|
solo
ossigeno, a richiesta; |
|
solo
ossigeno a flusso continuo ad una pressione doppia di quella dei due casi
precedenti. |
Le
maschere per l'equipaggio sono del tipo oronasale, si adattano al viso in modo
tale da ridurre al minimo eventuali perdite e coprono solo naso e bocca. Tali
maschere contengono un microfono collegato all'impianto interfonico di bordo.
L'impianto
fornisce essenzialmente ossigeno di emergenza e supplementare a flusso continuo.
L'impiego di questo impianto non è prevista per motivi diversi da quelli
citati, tuttavia, in caso di estrema necessità può anche essere utilizzato per
fornire ossigeno terapeutico.
Le
bombole possono essere una o più (a seconda del tipo di aeromobile) e sono
simili a quelle dell’impianto piloti. Un riduttore di pressione posto
all'uscita della/e bombola/e consente la riduzione di pressione dell’ossigeno
che fluisce al regolatore di flusso, normalmente chiuso. Il compito del
regolatore di flusso, o compensatore di quota, è di regolare il flusso di
ossigeno da inviare alla rete di distribuzione, in funzione della quota cabina e
del numero dei passeggeri.
Nel
caso di decompressione rapida, quando la pressione della cabina diminuisce ad un
equivalente di 12000¸14000
piedi (3600¸4200
metri) di quota, si ha l’apertura automatica del regolatore di flusso in modo
che l'ossigeno possa fluire nella rete di distribuzione e contemporaneamente si
aprono i portelli dei contenitori porta maschere.
Ogni
maschera scende dall'alloggiamento ma viene trattenuta da un apposito cavetto
che evita la rottura del tubo flessibile. L'azione di estrazione ed assestamento
della maschera sul viso provoca la rimozione dello spinotto di sicurezza che, in
tal modo, permette l'apertura della valvola e l’erogazione dell’ossigeno.
L'attivazione
dell'impianto e l'apertura dei portelli possono essere ottenuti anche
manualmente, a qualsiasi quota cabina, azionando un apposito interruttore posto
in cabina piloti.
Il
sistema di scarico per sovrapressione è comune a tutte le bombole
dell'impianto, piloti e passeggeri.
Le
maschere sono a forma di tazza e costruite in gomma morbida per il miglior
adattamento al viso. Sono munite di un sacchetto di plastica e possono essere
provviste di una cinta elastica per il sostegno o possono essere mantenute in
posizione dagli utenti stessi.
Il
funzionamento delle maschere avviene nel seguente modo: ogni volta che si
inspira, la depressione creatasi nella camera della maschera causa l’apertura
della valvola d'inalazione e della valvola di diluizione.
La
prima valvola permette l'aspirazione di ossigeno dal sacco economizzatore mentre
l'altra permette l'aspirazione dell'aria dall'atmosfera esterna.
Nella
camera della maschera avviene la miscelazione dell'aria con l'ossigeno. La
valvola di diluizione funziona anche come valvola di sicurezza nel caso dovesse
mancare l'ossigeno. Lo scarico viene effettuato tramite la valvola di scarico.
L'impianto
ossigeno per i passeggeri installato a bordo di alcuni aeromobili è di nuova
concezione, poiché utilizza ossigeno prodotto da generatori chimici. Questo
metodo di produzione dell'ossigeno elimina la necessità di installare bombole
ad alta pressione, regolatori e tubazioni di distribuzione.
L'impianto
è costituito da una serie di moduli indipendenti tra loro, ognuno dei quali è
costituito da un generatore chimico collegato a una o più maschere.
Il
generatore contiene clorato di sodio che, quando innescato, brucia generando
ossigeno puro.
La
reazione è attiva e quindi l'ossigeno inizia a defluire dal generatore quando
una maschera qualsiasi e rimossa dal contenitore ed è portata al viso dalle
persone.
Il
flusso dell'ossigeno è uguale per tutte le maschere e dura circa 15 minuti.
A
bordo degli aeromobili esistono due tipi di bombole portatili di ossigeno:
|
per
l'equipaggio; |
|
per
i passeggeri. |
Il
numero delle bombole portatili installate a bordo dipende dal tipo di
aeromobile.
Almeno
una bombola per l'equipaggio, ad uso dei piloti, si trova nella cabina piloti,
le altre, a disposizione degli assistenti di volo, sono in vari punti della
cabina passeggeri.
Cosi
pure le bombole per i passeggeri sono sistemate nei vari punti della cabina
stessa. Nei pressi delle varie bombole trovano posto anche le relative maschere.
Le
bombole per l'equipaggio sono provviste di due bocchette, una per l’erogazione
a flusso continuo di ossigeno terapeutico e l'altra per l’erogazione a
richiesta di ossigeno protettivo.
Le
bombole per i passeggeri sono provviste di due bocchette contrassegnate LO e HI
che forniscono rispettivamente ossigeno a flusso continuo di 2 litri al minuto e
4 litri al minuto.
La
normale pressione delle bombole è di 1850 psi e ognuna di esse provvista di
riduttore di pressione, di manometro a lettura diretta e di valvola shut-off.
L'apparato
viene installato in prossimità del passeggero stesso (sia barellato che seduto
in poltrona) e consiste di:
|
un
contenitore completo di bombola ossigeno, provvista di un regolatore del
tipo a domanda e di due uscite a flusso continuo; |
|
un
gorgogliatore umidificatore; |
|
una
maschera ossigeno o sonda ad occhiali. |
La
capacità della bombola è generalmente sufficiente per assicurare
l’erogazione di ossigeno per i voli più lunghi, ma in caso di particolari
richieste possono essere installate anche delle bombole ossigeno portatili
supplementari.