旅客機の客室の気圧変化を時間軸と気圧軸で表現すると？

質問

どうなりますか？旅客機で海外にいくときなど、降下時に特に、急激な気圧変化で、耳抜きしないと痛くなることがあります。あのときの、旅客機の客室の気圧値を時間軸との関係で、説明されたいです。大体の値でも断片的情報でもweb情報でも下さると幸いです。

特に何かの課題とかではありません。だいたいの数値、推定でもいいです、を、知りたい、というのが動機です。例えば次のように説明がつくと嬉しいです。

今自分で（数字はでたらめに）考えた例ですが、「普通の旅客機は高度約2000m位を飛行し続ける（本当？例ですよ例）。客室は通常約0.7気圧を維持するように加圧されている。通常着陸前約30分から降下開始する。その勢いは、約30分で約1500m降下する。約30分で客室気圧は約0.3気圧上昇する。その結果地表と同じ約1気圧になる。この約30分で0.3気圧上昇というのが多くの人には急すぎる」とか、こういう説明を知りたいです。

お分かりになる方教えてください。どうぞよろしくお願いします。

回答No.3

jedimaster

客室内の気圧変化は機種や路線や運航環境(管制上の必要から急降下を強いられる等)により毎回同じでは有りません。「海外にいくとき」とご質問の中にありますので、典型的なBoeing747-400の例で説明します。

まず、客室は「通常0.7気圧」等というふうに一定値が決まっているわけではありません。客室は与圧区域内外の最大差圧が決まっていますので、飛行高度が上がれば上がるほど、客室の気圧も外圧が下がるに従い下がっていきます。最大差圧は9.4psiで制限されます。psiは平方インチあたりのポンドです。胴体とか与圧隔壁とかの強度上、これ以上の差圧は許容されません。

飛行高度については、巡航は一定の高度というわけではなく、燃料を消費し重量が軽くなるに従い、燃費の良い最適高度は高くなりますので、Step Climbといい長距離国際線だと3回くらいに分けて徐々に高度を上げていきます。最終的には37000ft(フィート)～41000ft(11300m～12500m)
に達します。ちなみにB747-400では重量が軽ければ最高45000ft(13700m)まで上昇可能です。

このように最終的に最も高い高度から降下開始するとき、
客室内は8000ft(2400m)高度相当の気圧から、地上の気圧まで、気圧が上がる(気圧高度が下がる)ことになります。気圧高度の降下率は通常の自動制御では毎分300ft以内に制限していますが、飛行機自体が急降下すれば客室高度も急降下(気圧は急上昇)することもあります。これは着陸時に差圧が残っていると、緊急時にドアが開かなくなってしまうため、飛行機が地上にある状態で客室内も地上の気圧になるように気圧が調整されるからです。

これまでの話を単位を換えてまとめますと、
・巡航の最後の部分では、客室内はだいたい0.74気圧くらいになっている。
・飛行機が降下開始すると、客室内の気圧は飛行機の降下にしたがい上昇する。
・巡航高度から着陸までの時間は巡航高度や空港の状況、気象条件、管制上の要件などによりばらつきがあるが概ね短くて20分、長くて30分くらい。この時間が長い場合は毎分約0.01気圧の気圧上昇率を超えることは無いが、短い場合はこれ以上の変化率での気圧上昇も有りうる。

説明が下手なので、わかりにくかったらまた聞いてください。補足します。

お礼

とても面白く思えて、嬉しいです。質問させてください。

(1)ご回答にあった以外の、国際線の現行主要機種（て、よく知らないですが）についてはいかがでしょうか。上記の数値に1割-2割程度の幅を与えれば、概要は同じと考えて良いのかなと思いましたが、いかがでしょうか。
(2)国内線については、国際線よりも少し低空を飛ぶので、巡航のときの客室気圧は国際線のは国内線のより１割程度高めぐらいと考えていればだいたい良いでしょうか。客室内気圧や、客室内気圧変化率について、国内線・国際線の差で、何かお考えがありましたらお聞かせください。
(3)客室気圧とその変化について興味が出てきて、なにかトピックスがありましたら、大小とりまぜて、いくつでも、なんでもお聞きたい気持ちです。不確実情報でもいいですのでお気軽に語ってくださると良いのですが。
(4) 1psi は何気圧でしょうか。(この質問（に限らず他の質問も同様ですが）ご面倒でしたら無視してください。）
(5)飛行機に興味がでてきました。関係ないですが、国際線の巡航速度は約900km/hと、聞きましたが、大体あっていますでしょうか。国内線はいかがでしょうか。

何を質問するべきかが実はよくわからず書いています。そこで、上の、質問範囲にこだわらず、各種のことをお書きくださいましても、大変幸いです。よろしくお願い致します。

回答No.2

mide

私は飛行機に乗っているとき、自分の腕時計に付いている気圧計を観察するのが好きなんですが、大型旅客機の場合、気圧が一番低くなったときで 800ヘクトパスカルかそれを少し下回るくらい、つまり0.8気圧程度で、高度表示では 2200m程度です。これは参考URLの航空会社の説明と一致します。

ただ、客室内の気圧は上昇中に下がって水平飛行中は一定、下降時にまた上がるという、時間軸と気圧で描くと

＼＿／

という線になるのではどうやらないようで、私が気がついたところでは、上昇時はゆっくり気圧を下げ、水平飛行時にも少しずつ下がって行って最低気圧はかなり目的地に近づいたころになって達し、しばらくそれが続き、下降時の気圧はかなり急激に上げているように思えます。つまり左側の線は緩やかで真ん中の線は水平飛行の時間に比べて短く、右側の線は急なのです。が、本当にそうコントロールしているのかどうかは分かりませんので、私も興味のあるところです。

参考URL：

http://www.jas.co.jp/safety/inf011.htm

お礼

ありがとうございます。気圧計を観察するのですか。面白そうです。

回答No.1

shota_TK

だいたいの数値，ということで．

離陸してから約20分かけて高度約10000メートルまで上昇します．
外気は約0.3気圧になっていますので，室内気圧を約0.7-0.8気圧に
下げていきます．
着陸のときにはこの逆だと思います．

お礼

ありがとうございます。