La pressione in cabina su un aereo è qualcosa a cui i passeggeri non pensano davvero fino a quando le loro orecchie non iniziano a schioccare o si verifica un'emergenza. Immagini Thinkstock/Getty

Già negli anni '30, il produttore di aviazione Boeing ha inventato un nuovo aereo di linea, il modello 307 Stratoliner, che ha caratterizzato un'innovazione rivoluzionaria. Era dotato di cabina pressurizzata, che ha permesso all'aereo di volare in modo più rapido e sicuro ad altitudini superiori alle condizioni atmosferiche, senza che i passeggeri e l'equipaggio abbiano difficoltà a ottenere abbastanza ossigeno respirando l'aria più rarefatta alle 20, 000 piedi (6, 096 metri).

Da allora, la pressurizzazione della cabina è diventata una di quelle tecnologie che la maggior parte di noi che vola probabilmente dà per scontata.

La pressurizzazione della cabina funziona così bene che i passeggeri a malapena se ne accorgono, in parte perché regola gradualmente la pressione dell'aria all'interno dell'aereo man mano che sale di quota, e poi lo regola di nuovo durante la discesa, spiega Chuck Horning. È stato professore associato nel dipartimento di scienze della manutenzione dell'aviazione presso la Embry-Riddle Aeronautical University di Daytona Beach, Florida, dal 2005 e prima ancora, un meccanico e istruttore di manutenzione presso Delta Airlines per 18 anni.

"Non è un sistema terribilmente complesso, "dice Horning, chi spiega che la tecnologia di base è rimasta praticamente la stessa per decenni, nonostante l'avvento dell'elettronica, i controlli computerizzati lo hanno reso più preciso. Essenzialmente, l'aereo utilizza parte dell'aria in eccesso aspirata dai compressori nei suoi motori a reazione. "I motori non hanno bisogno di tutta quell'aria per la combustione, quindi parte di esso viene prelevato e utilizzato sia per l'aria condizionata che per la pressurizzazione."

L'aria in eccesso dai compressori viene raffreddata, e poi pompato in cabina. È regolato da un dispositivo chiamato regolatore di pressione della cabina dell'aria, che Horning descrive come "il cervello del sistema di pressurizzazione".

"Quel controller regola automaticamente la pressurizzazione, "Spiega Horning. "Sa dalle informazioni che l'equipaggio di condotta entra in quale sia l'altitudine di crociera. Programma la pressurizzazione in modo che quando l'aereo sale e la pressione esterna scende, va a lavorare".

Pressurizzare troppo un aereo potrebbe mettere la sua fusoliera troppo sollecitata dalla pressione differenziale mentre l'aereo sale, dice Horning. Per evitarlo, gli aerei di linea non cercano di duplicare la pressione dell'aria a livello del mare. Anziché, ad un'altitudine di crociera di 36, 000 piedi (10, 973 metri), la maggior parte dei jet commerciali simula la pressione dell'aria a un'altitudine di 8, 000 piedi (2, 438 metri), più o meno come Aspen, Colorado.

Il Boeing 787 Dreamliner, che ha una fibra di carbonio super resistente nella sua cellula, è in grado di ridurla all'equivalente della pressione dell'aria a 6, 000 piedi (1, 829 metri). "Va meglio, perché man mano che l'altitudine della cabina sale, hai meno ossigeno nel sangue, " spiega Horning. "Ecco perché quando scendi da un aereo, potresti sentirti stanco."

Quanta aria deve essere aggiunta per pressurizzare dipende dal volume della cabina, dice Horning. Poiché il sistema di pressurizzazione dell'aeromobile funziona in combinazione con il sistema di condizionamento dell'aria, fa anche circolare continuamente quell'aria attraverso la cabina, facendo ricircolare una parte di essa e sfiatando il resto mentre aspira aria fresca dal compressore del motore.

La maggior parte degli aeroplani scambia completamente l'aria all'interno della cabina in tre o cinque minuti, secondo Horning.

La pressurizzazione graduale è fondamentale

Gli aerei di linea devono fare attenzione a pressurizzare gradualmente mentre salgono e depressurizzare altrettanto gradualmente quando scendono verso l'aeroporto di destinazione, perché gli esseri umani sono piuttosto sensibili ai cambiamenti nella pressione dell'aria, qualcosa che chiunque abbia mai sofferto di orecchio aereo sa già. Questo è uno dei motivi per cui il sistema di pressurizzazione dell'aria dispone di controlli automatizzati. Come spiega Horning, in caso di malfunzionamento del controller, il pilota dell'aereo potrebbe depressurizzare manualmente l'aereo durante la discesa, ma potrebbe essere un'esperienza spiacevole per i passeggeri e l'equipaggio, dal momento che è difficile farlo a mano così abilmente.

Il sistema di pressurizzazione dell'aria contiene anche meccanismi di sicurezza progettati per scongiurare incidenti. La valvola di rilascio della pressione positiva si aprirà se la pressione interna diventa troppo alta perché viene pompata troppa aria nella cabina. Allevierà quella pressione. C'è anche la valvola a pressione negativa, che protegge l'aeromobile dagli effetti di uno spostamento in cui la pressione esterna diventerebbe maggiore di quella interna alla cabina. (Ciò potrebbe verificarsi durante una discesa improvvisa, come dettagli di Aerosavvy.)

"Gli aeroplani non sono progettati per essere sottomarini, " dice Horning. "Sono progettati per avere una pressione interna maggiore rispetto a quella esterna. Ecco perché quella valvola limitatrice di pressione negativa è molto più sensibile." Di conseguenza, quando sei su un aereo che sta discendendo, di tanto in tanto si sente effettivamente un forte flusso d'aria. Questa è la valvola a pressione negativa che entra in azione.

Nel raro caso in cui la depressurizzazione fallisca durante un volo, ci sono altre garanzie, Note di corna. C'è un sensore che rileva quando la pressione scende all'equivalente di 12, 000 piedi (3, 658 metri) di dislivello. Quell'interruttore fa cadere automaticamente le maschere di ossigeno nella cabina, in modo che i passeggeri possano continuare a respirare senza difficoltà. In alcuni aerei, l'ossigeno viene dalle bombole, mentre altri lo ottengono da generatori che rilasciano ossigeno attraverso una reazione chimica.

Ora è interessante

La depressurizzazione improvvisa è raffigurata nel momento culminante del classico film di James Bond "Goldfinger, " in cui la cabina pressurizzata viene forata e l'omonimo cattivo viene risucchiato da una finestra fino alla sua morte. "Se c'è una rapida depressurizzazione della cabina, hai quell'enorme volume d'aria che proverà a uscire di corsa da qualsiasi buco stia facendo uscire l'aria. Questo creerà un bel disturbo all'interno della cabina. Sarai disorientato. La scena del film potrebbe aver esagerato un po', anche se, "dice Horning.