Inženjerska rješenja
62

Kako funkcionišu avionski toalet i Wi-Fi internet na 12.000 metara: Iza toga stoji nevjerovatna nauka

B. R.
Foto: EPA-EFE
Foto: EPA-EFE
Kako se konektovati na internet dok letite avionom pri brzini većoj od 800 kilometara na sat? Kako se kuha i pripremaju topli napici na velikoj nadmorskoj visini? Kako funkcioniše avionski toalet na visini od 12.000 metara?

Ovo su stvari o kojima avionski putnici rijetko razmišljaju, ali koje su svakodnevne na avionu. Što je svaka od njih učestalija, to ju je teže izvesti u zraku. Al St. Germain, konsultant u avioindustriji koji je radio za aviokompanije među kojima su američki Delta i United, ukazao je da je prilično izvanredno kada se počne otkrivati kako funkcionišu različiti segmenti aviona.

"Kada sagledate skoro sve što se nalazi u avionu, shvatite koliko je toga potrebno iz inženjerske perspektive, čak i za dobijanje obroka. Sve je duplo teže u avionu nego na tlu", napomenuo je.

Toalet

Upotreba vode za ispiranje avionskog toaleta je zabranjena zbog toga što je težina letjelice ograničena. Umjesto toga se koristi zrak. Naime, za ispiranje se koristi diferencijalni zračni pritisak koji je James Kemper patentirao 1975. godine. Spremnici za fekalije iz toaleta obično se nalaze u stražnjem dijelu aviona, a ponekad i u prednjem dijelu aviona.

Kada se pritisne dugme za ispiranje, otvara se ventil koji je na dnu WC šolje, povezujući ga sa cijevi koja se nalazi ispod šolje. Spomenuta cijev i spremnik za fekalije su pod pritiskom, što znači da prilikom otvaranja ventila nastaje vakuum koji povlači ono što je u šolji.

"To je poput vašeg usisivača. Kada pritisnete dugme, ventil se otvori. Čim se ventil otvori, onda povlači sve ono što je u šolji", ukazao je britanski avioinženjer Nigel Jones.

Prema njegovim riječima, efekat vakuuma neprekidno postoji dok avion leti, ali se ne čuje dok se ventil ne otvori. Međutim, kada je avion na tlu, diferencijalni pritisak ne postoji, što znači da ispiranje šolje pokreće pumpa koja stvara vakuum u spremniku. Kako avion polijeće, diferencijalni pritisak raste, vakuum se prirodno stvara i zaustavlja se rad pumpe.

Jones je napomenuo da su WC šolje obložene teflonom, što znači da za njih ništa ne prijanja jer diferencijalni pritisak vrlo brzo sve povlači. Aviokompanije biraju koliko toaleta žele u letjelici i gdje će se oni nalaziti. No, postoji minimalni broj toaleta, a koji ovisi o veličini aviona. Aviokompanije mogu tražiti da taj broj bude veći od minimalnog.

Naravno, spremnike napunjene fekalijama treba isprazniti, a pražnjenje slijedi nakon slijetanja aviona. Riječ je o 50 godina starom procesu, ali i u ovom segmentu se pomjeraju granice. Naime, te granice je pomjerio Jamco, japanska kompanija s 50 posto udjela na tržištu avionskih toaleta. Jamco pravi ugradbene bidee za osam aviokompanija te je prvi napravio higijenske beskontaktne ispirače i slavine, i to na avionu Boeing 787.

Plavi led

Plavi led je naziv za slučajna ispuštanja otpadnih voda iz aviona. Jones je naglasio da nikada nije bilo namjernih ispuštanja otpadnih voda. No, kada se desi curenje u ispusnoj cijevi, svaka tekućina koja izlazi iz spremnika se automatski smrzava jer su temperature zraka znatno ispod nula stepeni celzijusovih.

Ovo se često dešavalo do 80-ih godina prošlog stoljeća, kada je zabranjeno da avion polijeće ako postoji bilo kakvo curenje u toaletnom avionskom sistemu. Međutim, incidenti se i dalje dešavaju. Pa je tako stanovnik u blizini londonskog aerodroma Heathrow 2021. uprskan izmetom iz aviona. To se desilo zbog toga što je avion bio blizu tla, tj. nije bio na visini kada je temperatura niska.

Jones je naglasio da su nekada potrebni dani kako bi se popravio toalet zbog toga što ima kompleksan cjevovodni sistem. To za posljedicu može imati da avion mora biti prizemljen dok se problem ne riješi.

Topli obroci

Neki su nezadovoljni time koliko je potrebno da dobiju topli obrok u avionu. Međutim, treba imati na umu da se ti obroci pripremaju u metalnoj cijevi - avionu koji se kreće na visini od 12.000 metara. Priprema obroka u avionu je složen proces sa strogim higijenskim propisima.

Obroke pripremaju ugostiteljske kompanije koje obično posluju na aerodromima, i to prije nego što se dopreme u avion. To djeluje jednostavno sve do trenutka kada je potrebno zagrijati svu tu hranu. Pritom, hrana za duge letove se često zamrzava.

Jones je ukazao da većina avionskih pećnica može koristiti konvekciju ili paru za grijanje te se pećnice istovremeno mogu koristiti za 40 ili 50 obroka. Podsjetio je da u jednom velikom avionu može biti između 10 i 12 pećnica. Tokom noći, kada je avion prizemljen, provjerava se da li su pećnice uključene. Kada avion polijeće, tada su potpuno isključene.

"Avionu je potrebna sva snaga motora kako bi poletio. Zbog toga se pećnice ne uključuju. Kada avion dostigne određenu visinu, onda se pećnice mogu uključiti", objasnio je Jones.

Rashladni uređaji su na drugom strujom krugu tako da se nikada ne isključuju. U suprotnom, to bi bio recept za trovanje hranom.

Topli napici

Da li vam je ikada savjetovano da ne pijete čaj ili kafu dok ste u avionu? No, pitanje je koliko je taj savjet utemeljen. Naime, voda u avionu za pripremu toplih napitaka nije flaširana, već je riječ o vodi iz rezervoara, a koja se koristi za cijelu letjelicu - od toaleta do kuhinje.

Jones je istakao da se za pripremu čaja ili kafe koristi voda koja se zagrijava do tačke na kojoj se ubijaju sve bakterije. Osim toga, voda se tretira prije nego što se naspe u spremnik. Primjera radi, voda u Boeingu 787 se tretira ultraljubičastim svjetlom.

Wi-Fi konekcija

Mnogi pristup internetu uzimaju zdravo za gotovo. No, koliko je lako održati internetsku vezu dok se putuje u zraku pri brzini od 800 kilometara na sat?

"Riječ je o prilično jednostavnoj tehnologiji. Na vrhu aviona je antena koja je uvijek konektovana sa satelitima koji su u položaju geostacionarnog luka", objasnio je Don Buchman, direktor kompanije Viasat koja omogućava Wi-Fi internet na skoro 10.000 letova dnevno.

No, to jednostavno ima inženjersku pozadinu. Avioni s Viasatovim Wi-Fiom primaju signale od satelita koji su 36.000 kilometara iznad Zemlje, a koji se nalaze duž ekvatora. Da bi sateliti bili u geostacionarnom luku ili orbiti potrebno je između jedan mjesec i pola godine. Kada su sateliti u geostacionarnom luku, njima se može obuhvatiti trećina Zemlje. Primjera radi, kada biste letjeli oko svijeta bila bi vam dovoljna tri satelita, a Viasat ih ima 18.

Buchman je naveo da putnici rijetko primjećuju kada avionska antena prekine konekciju s jednim satelitom te se poveže s drugim satelitom. Kako je kazao, to je primjetno onda kada je potrebno duže vremena za prekid, odnosno uspostavu konekcije. To se dešava onda kada su sateliti udaljeniji jedan od drugog.

Internetska brzine u avionu mogu dostići više od 100 megabiti u sekundi, ali putnici obično imaju internet brzine od 20 do 40 megabiti u sekundi. Buchman je podsjetio da je to brzina dovoljna za gledanje filmova i/ili serija na Netflixu. Primjera radi, procjena kompanije Viasat jeste da je 100.000 ljudi na 1.800 letova četiri sata gledalo Super Bowl.

Wi-Fi konekcija ne ometa važnu komunikaciju u avionu, a mogu je koristiti i piloti. I dok Wi-Fi konekcija danas djeluje kao nešto što se podrazumijeva, ona postoji posljednjih 20 godina, a započela je s iPhoneom kao uređajem za koji Buchman konstatovao da je promijenio sve.

Svjež zrak na 12.000 metara

Dotok svježeg zraka u avionima je još jedno od ključnih pitanja. Naime, u avionima se koriste HEPA filteri, a HEPA je akronim od engleskih riječi, tj. skraćenica za "visoko učinkovito zadržavanje čestica". Osim što su standard u avionima, ovi filteri su standard i u operacionim salama.

Prema podacima američke Agencije za zaštitu okoliša (EPA), ovi filteri mogu ukloniti najmanje 99,7 posto prašine, polena, plijesni, bakterija i sve ostale čestice u zraku veličine 0,3 mikrona.

Jones je ukazao da se nekada zrak u avion dopremao iz avionskih motora pa se morao hladiti klima uređajima. Međutim, kod novijih aviona, kao što je Boeing 787, to nije slučaj. Umjesto toga, oni imaju ugrađene kompresore koji zrak preuzimaju iz vanjskog izvora. Takav zrak prečišćavaju HEPA filteri.

Svaka avionska kabina funkcioniše na drugačijem sistemu, što znači da je moguće sniziti temperaturu u poslovnoj klasi, a povisiti u ekonomskoj klasi ili obratno. Cijeli sistem je osmišljen da putnicima bude što ugodnije, piše CNN.