Bagaimana Kabin Pesawat Tetap Aman: Tekanan, Oksigen dan Sistem Cadangan Dijelaskan

Pada ketinggian jelajah, udara di luar pesawat terlalu tipis untuk bernapas dan jauh terlalu dingin untuk bertahan tanpa perlindungan. Kabin mengatasi ini dengan menciptakan "ketinggian kabin" buatan yang lebih rendah di dalam fuselase yang disegel, menggunakan udara yang ditarik dari mesin dan dikendalikan oleh sistem katup, dengan masker oksigen dan peraturan ketat sebagai cadangan jika ada yang salah.

Di mana udara kabin berasal

Di sebagian besar jet, udara yang bertekanan "diambil" dari tahap kompresor mesin, menurut sumber pelatihan penerbangan Boldmethod. Udara hisap ini keluar dari mesin dalam keadaan panas — sekitar 200°C, menurut entri Tekanan Kabin Wikipedia — dan kemudian didinginkan melalui penukar panas dan dicampur dengan udara kabin yang bersirkulasi ulang sebelum didorong ke dalam kabin melalui saluran.

Udara yang masuk dengan sengaja disuplai lebih cepat daripada dibiarkan keluar. Kabin mengosongkan melalui satu atau lebih katup aliran keluar di dekat belakang fuselase, yang membuka dan menutup untuk menyempurnakan tekanan: mereka menutup sedikit saat pesawat naik untuk menahan lebih banyak tekanan, dan membuka lebih saat turun, menurut Boldmethod.

Mengapa kabin tidak diberi tekanan hingga permukaan laut

Peraturan Administrasi Penerbangan Federal AS (FAA) mengharuskan tekanan kabin pada pesawat kategori transportasi tetap pada atau di bawah setara dengan ketinggian 8.000 kaki, menurut teks peraturan FAA yang diringkas melalui database eCFR. Memberikan tekanan sepenuhnya ke permukaan laut akan memerlukan fuselase yang lebih berat mampu menahan perbedaan tekanan yang jauh lebih besar antara dalam dan luar — pertukaran yang pembuat pesawat secara umum telah menghindari.

Sebagian besar pesawat widebody yang lebih tua terbang dengan ketinggian kabin sekitar 7.000–8.000 kaki, artikel Tekanan Kabin Wikipedia mencatat, mengutip Boeing 767 sebagai contoh dekat 7.000 kaki. Pesawat komposit yang lebih baru turun lebih rendah: Boeing menyatakan di situsnya sendiri bahwa 787 Dreamliner mempertahankan ketinggian kabin pada 6.000 kaki — sekitar 2.000 kaki lebih rendah daripada jet aluminium konvensional — karena kerangka komposit-nya menahan risiko kelelahan dan korosi yang perbedaan tekanan lebih tinggi timbulkan pada struktur logam. Boeing juga mengatakan 787 meningkatkan kelembaban kabin, bertujuan untuk membantu penumpang merasa "lebih segar" setelah penerbangan panjang.

Apa yang terjadi jika tekanan hilang

Peraturan FAA di bawah 14 CFR 121.333 mensyaratkan oksigen tersedia untuk setidaknya 10 persen penghuni kabin penumpang pada ketinggian tekanan kabin antara 10.000 dan 14.000 kaki setelah kejadian pengurangan tekanan, dengan oksigen pertolongan pertama tambahan diperlukan untuk berbagi penghuni yang lebih kecil di atas 8.000 kaki, menurut teks peraturan melalui Legal Information Institute Cornell Law School. Dalam praktik, materi pelatihan maskapai yang dikutip oleh AOPA menggambarkan penyebaran masker otomatis setelah ketinggian kabin mencapai kira-kira 13.000–14.000 kaki.

Untuk awak penerbangan, peraturan FAA 14 CFR 121.333 mensyaratkan pasokan oksigen dua jam per anggota kru di atas 10.000 kaki, mencakup 10 menit penurunan dari ketinggian operasional maksimum ke 10.000 kaki diikuti 110 menit pada ketinggian tersebut, menurut ringkasan peraturan melalui Legal Information Institute Cornell Law School. Di atas flight level 250, setidaknya satu pilot harus mengenakan dan menggunakan masker oksigen di kendali kecuali masker donning cepat — diperlukan untuk diamankan dan mengirimkan oksigen dalam lima detik — tersedia.

Mengapa kecepatan penting: waktu kesadaran berguna

Urgensi di balik peraturan ini bermuara pada seberapa sedikit waktu yang dimiliki kru untuk bereaksi. Outlet keselamatan penerbangan AVweb menerbitkan tabel "waktu kesadaran berguna" yang dikutip secara umum — jendela di mana seseorang masih dapat bertindak secara efektif sebelum hipoksia merusak penilaian. Pada 18.000 kaki jendela itu adalah kira-kira 20–30 menit; pada 25.000 kaki turun menjadi sekitar 3–5 menit; pada 30.000 kaki itu adalah sekira-kira 1–2 menit; dan pada 40.000 kaki itu menyusut menjadi kira-kira 15–20 detik, menurut angka AVweb. Pengurangan tekanan cepat dan tiba-tiba — daripada kebocoran lambat — memotong waktu ini lebih jauh lagi, catatan AVweb, karena tubuh kehilangan oksigen keluar melalui paru-paru pada saat oksigen yang dihirup juga turun.

Itulah juga mengapa pilot dilatih untuk mengenakan oksigen dan mulai penurunan darurat segera setelah kejadian pengurangan tekanan apa pun daripada mendiagnosis penyebab terlebih dahulu.

Redundansi bawaan

Sistem tekanan dirancang dengan cadangan. Entri tekanan kabin Wikipedia mencatat bahwa setidaknya dua mesin biasanya memasok udara hisap sehingga sistem dapat menoleransi kegagalan mesin, dan bahwa sebagian besar jet modern menjalankan pengontrol tekanan elektronik yang diduplikasi dengan mode cadangan manual. Katup aliran keluar sendiri juga berfungsi sebagai katup pelepas keselamatan, mencegah perbedaan tekanan antara kabin dan udara luar dari melampaui batas struktural — umumnya dikutip dalam kisaran 7,8–9,4 psi tergantung pada jenis pesawat.

Pelajaran sejarah membentuk perlindungan ini. Entri Wikipedia yang sama menunjukkan kecelakaan de Havilland Comet tahun 1954, di mana siklus tekanan berulang menyebabkan kelelahan logam dan kegagalan fuselase, sebagai titik balik yang menyebabkan protokol inspeksi yang ditingkatkan, metode pengujian radiografi, dan perubahan desain — termasuk jendela kabin oval yang sekarang standar pada jet bertekanan.

Angka-angka kunci sekilas