航空專業(yè)的同學(xué)來回答一下這個專業(yè)問題。

確實，在很多人的印象中，客機(jī)的機(jī)艙就是一個密封的大罐子，外面的氣體進(jìn)不了機(jī)艙里面，機(jī)艙里面的氣體也跑不到外面，那么機(jī)艙里面那么多的乘客呼吸的氧氣是怎么來的呢？

首先，我們知道，即便是飛在萬米高空，大氣中仍然是有氧氣的。

如下圖所示，是大氣壓與海拔高度之間的關(guān)系。實際上，即便是飛機(jī)飛得很高，周圍的環(huán)境中仍然有氧氣，只是氧氣的含量低了很多，氣體溫度也非常低，所以飛機(jī)只要通過適當(dāng)?shù)姆椒ò阎車�大氣中的空氣壓縮、加熱一下就可以用來供給機(jī)艙內(nèi)的乘客呼吸。

那么飛機(jī)是如何給氧氣加壓、加溫的呢？這就要看飛機(jī)的心臟——航空發(fā)動機(jī)的了。

飛機(jī)的發(fā)動機(jī)中幾乎都會有“壓氣機(jī)”這個部件【如下圖所示】，看到這個名字就知道了，這個部件是用來給氣體加壓的。稀薄的空氣通過了這個部件之后，氣壓會上升，一定體積的氣體內(nèi)含氧量也會增加。

同時，壓氣機(jī)在給空氣增壓的同時，還會讓氣體的溫度升高。所以飛機(jī)外低溫、少氧的氣體經(jīng)過這么一處理之后，就變成了高溫、富氧的氣體，這個時候用一定的方式把這些氣體導(dǎo)入到機(jī)艙中，自然就可以讓機(jī)艙內(nèi)的乘客呼吸了。

如下圖所示，就是連接飛機(jī)發(fā)動機(jī)與機(jī)艙的導(dǎo)管。我們在飛機(jī)上呼吸的空氣就是飛機(jī)發(fā)動機(jī)源源不斷從外面環(huán)境中吸收后“加工”出來的。

當(dāng)然了，這些直接從發(fā)動機(jī)中導(dǎo)出來的氣體不能直接排放到機(jī)艙中【因為這些氣體的溫度還是會過高】，需要經(jīng)過復(fù)雜的空氣處理系統(tǒng)處理之后才能夠排放入機(jī)艙中去。如下圖所示，就是這套空氣處理系統(tǒng)。

有些時候我們會在一些老舊的飛機(jī)機(jī)艙中聞到濃重的煤油味，實際上就是這條與外界聯(lián)通的管路一不小心混進(jìn)去少量的煤油而產(chǎn)生的。

所以說，飛機(jī)的發(fā)動機(jī)真的是勞動標(biāo)兵，不光要給飛機(jī)提供推力，還要用力吸氣供給機(jī)艙內(nèi)的氧氣，甚至于還要作為發(fā)電機(jī)提供整個飛機(jī)的電力，所以難怪要把飛機(jī)發(fā)動機(jī)稱為發(fā)動機(jī)的“心臟”。

我們大部分人都坐過飛機(jī)，當(dāng)飛機(jī)飛行在萬米高空的時候，我們呼吸的氧氣其實是來自飛機(jī)外面的高空之中。

飛機(jī)機(jī)艙不是密封的嗎？我們怎么可能呼吸高空的氧氣呢？

這里給大家介紹一下民航客機(jī)的客艙氧氣系統(tǒng)：發(fā)動機(jī)引氣

大型民航客機(jī)的渦輪噴氣發(fā)動機(jī)除了提供飛行的動力，還能夠“引入”熱壓縮空氣，熱壓縮空氣是由發(fā)動機(jī)內(nèi)部的風(fēng)扇葉片壓縮而成，大部分作為動力，一部分則被“引入”飛機(jī)內(nèi)部。

熱壓縮空氣被“引入”后由熱交換器進(jìn)行降溫，達(dá)到我們感覺舒適的溫度和密度，然后經(jīng)過過濾之后進(jìn)入客艙內(nèi)的空調(diào)循環(huán)系統(tǒng)，供乘客和空乘人員正常呼吸。

大家一定覺得機(jī)艙內(nèi)部是個大悶罐吧，如果有人打嗝放屁，大家就要跟著聞一路！其實并不是這樣的，正是因為飛機(jī)客艙內(nèi)的空氣來自外界，可以循環(huán)，所以機(jī)艙內(nèi)的空氣在5至10分鐘之內(nèi)就會被換新一遍。在飛機(jī)客艙后面有一個氣閥，能夠?qū)⒂眠^的空氣排出機(jī)艙。

所以，盡管我們乘坐的飛機(jī)在高空飛行，機(jī)艙也是密封的，但是我們卻能夠呼吸萬米高空的新鮮空氣，客艙內(nèi)的氧氣來自飛機(jī)外面，沒想到吧！

上面介紹的是在正常情況下大型民航客機(jī)機(jī)艙內(nèi)的氧氣來源，如果發(fā)生突發(fā)情況，座位上方釋放的氧氣面罩的氧氣是有化學(xué)氧氣發(fā)生器產(chǎn)生的，駕駛艙的飛行機(jī)組則有有氧氣瓶提供的應(yīng)急供養(yǎng)系統(tǒng)。當(dāng)然啦，這些平時都是用不上的。

最后要說一下，大家或許都認(rèn)為高空空氣稀薄，無法呼吸。其實一萬米高空的氧氣含量和我們在地面上呼吸的空氣中氧氣含量是一樣的，都是20.9%，只不過因為高空的空氣密度低，所以氧氣絕對量少，人類無法正常呼吸。

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飛機(jī)在萬米高空飛行時，機(jī)艙密閉式，飛機(jī)上的氧氣是怎么來的？，民航不大清楚，軍用戰(zhàn)斗機(jī)和轟炸機(jī)，略知一二，因為空氣溫度，伴隋飛機(jī)上升，快速下降。每上升一千米，大約溫度下降五度。這樣假如地面氣溫三十?dāng)z氐度，飛機(jī)上升至一萬兩千米，大約應(yīng)是負(fù)三十度，這么低的溫度任何人也受不了。

伴隨飛機(jī)上升，氣壓也逐步下降，如果飛機(jī)座艙不增壓，高到一定成度，人也容易因身體內(nèi)外壓差，爆炸而死。再者氧氣含量逐漸下降，四千米之上，稱為生命禁區(qū)。氣壓、氣溫、氧氣減少長期下去，高原病就會找上你。

戰(zhàn)斗機(jī)飛行員高空飛行，首先地面上，就戴上了氧氣面具，為防脫落，還有個東西，可含在嘴里，氧氣面罩也就很結(jié)實。座艙密封后，增壓加溫只要開著開關(guān)，就會開始，不用擔(dān)心，非常舒適。高空飛行，飲食也得注意，不吃含氣的食品，例如肥肉，豆制品，不能吃，汽水、啤酒更不允許。當(dāng)然我說的是上世紀(jì)，六、七十年代。估計現(xiàn)在會更先進(jìn)，現(xiàn)在又出現(xiàn)了多少新科技。

大家都知道在萬米高空，空氣稀薄。飛機(jī)在萬米高空飛行，外部氣壓和溫度非常低，為了保證乘客安全，機(jī)艙都是密封的。不過，機(jī)艙內(nèi)的氧氣還是從飛機(jī)外面來的，飛機(jī)高空飛行時，通過發(fā)動機(jī)帶動壓縮機(jī)把空氣壓縮，提高氣壓到和地面一樣的水平，經(jīng)過濾后輸送進(jìn)機(jī)艙，再通過排風(fēng)口排出去，實現(xiàn)循環(huán)。

除此以外，飛機(jī)還配備一套應(yīng)急氧氣系統(tǒng)，以便機(jī)艙失壓燈特殊情況下，為乘客提供氧氣，這是安全保障措施的一種，也是機(jī)械增壓供氧的備份 。在正常情況下，還是用機(jī)械裝置給機(jī)艙供氧。

現(xiàn)代飛機(jī)的飛行高度都很高，所以機(jī)艙基本都是增壓的，以達(dá)到和地面一樣的氣壓，保證駕駛?cè)藛T和乘客的安全。

萬米高空，就是距離地面10公里的高空，這里通常就是我們所說的對流層頂部，屬于平流層。

平流層因為氣流平穩(wěn)，不存在大氣上下對流，非常適合民航飛機(jī)的飛行，不容易產(chǎn)生顛簸，有利于乘客保證乘客舒適的飛行體驗和保障飛行安全。

簡單理解，飛機(jī)通常大部分時間都是在云上飛行，這里大氣稀薄，人類如果直接暴露在該環(huán)境下，很快就會窒息死亡。但飛機(jī)不一樣，通常的民航飛機(jī)，機(jī)艙實際上也并非嚴(yán)格密閉。

為保證機(jī)艙內(nèi)氧氣供應(yīng)正常，民航飛機(jī)從一開始就有了一個被稱為空氣循環(huán)機(jī)的重要系統(tǒng)，發(fā)展到在今天，只要飛機(jī)運(yùn)行正常，你吸入的通過這個系統(tǒng)的空氣，甚至比通過自家的空調(diào)更加干凈舒適。

具體的過程就不說了，簡單來說，這個系統(tǒng)要做的就是:通過發(fā)動機(jī)將稀薄的大氣吸入，用壓氣機(jī)加壓后分配給系統(tǒng)中的空調(diào)組件，然后一系列的降溫混合等操作。

然后通過飛機(jī)兩邊的天花板中的管道，將舒適（較冷）的空氣放入客艙，供給乘客呼吸，最后從兩側(cè)的底部格柵中流出，形成一個循環(huán)系統(tǒng)。

一般來說，對流層的頂部，盡管空氣已經(jīng)很稀薄了，但空氣中氧氣的占比，與低層大氣相比變化并不大，仍然是21%左右，這也是發(fā)動機(jī)能正常點火工作的重要原因。因為整個空氣都是經(jīng)發(fā)動機(jī)流入的，空氣循環(huán)機(jī)的正常工作，也就依賴于發(fā)動機(jī)的正常工作了

所以如果飛機(jī)遇到異常天氣，或者其他突發(fā)情況，發(fā)動機(jī)不正常，或者是需要滿功率工作，空氣循環(huán)機(jī)就無法得到充足的空氣，就會導(dǎo)致機(jī)艙內(nèi)缺氧，這時候飛機(jī)內(nèi)隱藏懸掛的氧氣袋，還有儲備的氧氣罐就能當(dāng)做救急用了。

所以，乘客不用太擔(dān)心高空缺氧的問題了。

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歡迎關(guān)注兵器知識譜，今天我們來聊一聊關(guān)于飛機(jī)供氧的話題。飛機(jī)不管是密閉的增壓倉還是“敞篷”式開放座艙；不管是在萬米高空還是在千米中空，都需要供氧系統(tǒng)為載員實施供氧。

而供氧系統(tǒng)則是依靠飛機(jī)的制氧機(jī)或者自身攜帶的氧氣儲存罐進(jìn)行供氧，制氧機(jī)是從外部抽取空氣進(jìn)行制氧；飛機(jī)自身攜帶的氧氣儲存罐的氧氣是事先充裝好的液態(tài)氧，在飛行過程中打開閥門就可以直接向艙內(nèi)供氧。

比如世界上第一種采用增壓倉設(shè)計的飛機(jī)——B-29“超級空中堡壘”轟炸機(jī)，它的駕駛艙就是密閉式的艙室，艙門一旦關(guān)閉就與外界完全隔絕了，而供氧系統(tǒng)就是使用氧氣儲存罐進(jìn)行供氧的。

起飛前需要打開氧氣儲存罐向艙內(nèi)加壓，因此B-29轟炸機(jī)的機(jī)組成員在10多個小時的飛行中是不需要佩戴氧氣罩的，即使飛行高度達(dá)到10000米的高空飛行，機(jī)艙內(nèi)的氣壓也能保持0.6個大氣壓值（地面上是1個大氣壓值），現(xiàn)代大型客機(jī)依舊采用與B-29轟炸機(jī)相同的供氧方法。

而現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)則是通過制氧機(jī)為飛行員供氧，即機(jī)載制氧系統(tǒng)，制氧機(jī)的制氧氣源來自飛機(jī)外部，入氣口通常設(shè)置在發(fā)動機(jī)壓縮機(jī)內(nèi)，以分子篩或者膜分離技術(shù)從壓縮空氣中獲得氧氣，然后通過供氧管道為機(jī)艙加壓和直接從氧氣罩為飛行員供氧，下面我們就來學(xué)習(xí)機(jī)載供氧系統(tǒng)的相關(guān)知識。

▼下圖為世界上第一種采用增壓艙的飛機(jī)——B-29轟炸機(jī)，它采用氧氣罐供氧系統(tǒng)為增壓倉中的載員實施供氧。

機(jī)載制氧系統(tǒng)的供氧原理

機(jī)載制氧系統(tǒng)主要由氣源部分、制氧部分、供氧部分、備用氧部分、控制部分等組成。

氣源部分的作用是將來自發(fā)動機(jī)壓氣機(jī)的壓縮空氣進(jìn)行降溫和降壓處理，并且除去空氣中的水和雜質(zhì)。

制氧部分是通過分子篩或膜分離制氧裝置，采用變壓吸附方法分離出氧氣、氮?dú)獾葰怏w，氧氣加壓后輸入飛機(jī)的氧氣調(diào)節(jié)器，其它氣體排出機(jī)外。

供氧部分是根據(jù)切換條件，將制氧部分產(chǎn)生的氧氣和備用氧進(jìn)行切換，依照供氧規(guī)律供飛行人員呼吸用。

控制部分則是利用氧分壓傳感器裝置及自動控制系統(tǒng)，自動控制輸出氧氣濃度及氧氣壓力。

我們分別來了解應(yīng)用最廣泛的分子篩制氧法和膜分離制氧法的機(jī)載制氧系統(tǒng)工作原理：

分子篩制氧系統(tǒng)

分子篩制氧系統(tǒng)（OBOGS）采用的主要技術(shù)是20世紀(jì)70~80年代發(fā)展成熟的變壓吸附制氧法（PSA），它基于分子篩對空氣中的氧、氮組分選擇性吸附而使空氣分離獲得氧氣。

機(jī)載分子篩式制氧機(jī)一般采用加壓吸附常壓解吸（HP）方法，由兩只吸附塔分別進(jìn)行相同的循環(huán)過程，從而實現(xiàn)連續(xù)供氣。

分子篩是一種晶狀鋁硅酸鹽，其原子按一定的形狀排列，基本結(jié)構(gòu)單元是四個氧陰離子圍繞一個較小的硅或鋁離子而形成的四面體。

制氧過程是這樣的：從發(fā)動機(jī)里抽取的壓縮空氣由進(jìn)氣閥進(jìn)入裝有分子篩的吸附腔→空氣中的氮?dú)�、二氧化碳等被分子篩吸附→向富氧罐罐輸入篩出的氧氣。

比如法國EROS公司為“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)研發(fā)的13X型分子篩式制氧機(jī)就使用了晶狀硅酸鹽分子篩，該型制氧機(jī)總重量僅為11.6Kg，能為座艙提供0.15～0.68MPa壓力的氧氣供應(yīng)。

膜分離制氧系統(tǒng)

膜分離制氧系統(tǒng)是通過分離空氣制取高濃度氧氣來滿足供氧需要，制氧原理是利用高分子有機(jī)聚合膜滲透選擇性，從氣體混合物中分離出富氧氣體 。

制氧過程是這樣的：第一步、抽取空氣，即氣源部分從發(fā)動機(jī)的壓氣機(jī)中抽取壓縮空氣通往制氧機(jī)的膜分離器當(dāng)中；

第二步、為膜分離器加壓，即以一定的分高壓比做為膜分離器分離空氣的動力，壓力不低于50KPa，當(dāng)壓縮空氣通過膜的分離后可獲得濃度約為81～85%的富氧氣體；

第三步、儲存富氧氣體，通過空氣壓縮機(jī)將分離后獲得的富氧氣體進(jìn)行壓縮，然后儲存在壓縮空氣罐內(nèi)，當(dāng)壓力達(dá)到設(shè)計值以后即可對機(jī)艙實施供氧。

比如某型飛機(jī)容量為1立方米的壓縮空氣罐，當(dāng)壓力達(dá)到0.2MPa以后即可滿足供氧要求；當(dāng)壓力達(dá)到0.88MPa以后制氧機(jī)停止制氧；當(dāng)壓力低于0.2MPa以后制氧機(jī)自動啟動制氧。

機(jī)載制氧技術(shù)不僅大大延長了飛機(jī)的續(xù)航時間，還降低了后勤保障難度，減小了代償損失，是飛機(jī)供氧系統(tǒng)的一次革命。

▼下圖為某型國產(chǎn)家用分子篩制氧機(jī)，它的制氧和供氧原理與飛機(jī)供氧系統(tǒng)基本相同，高分子材料技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了制氧機(jī)技術(shù)的發(fā)展。

氧氣罐機(jī)載供氧系統(tǒng)的供氧原理

相對于制氧系統(tǒng)而言，使用氧氣罐實施供氧的機(jī)載供氧系統(tǒng)的供氧原理就十分簡單了，說白了就是打開氧氣罐的閥門為機(jī)艙直接供氧（就是這么簡單粗暴）。

飛機(jī)氧氣罐供氧系統(tǒng)的供氧過程是這樣的：第一步、罐裝液態(tài)氧，制氧廠備制純度為90%的純氧，經(jīng)過多次加壓以后制成液態(tài)氧，然后通過加氣車向飛機(jī)內(nèi)的氧氣罐注入液態(tài)氧，內(nèi)儲存的氧氣壓力達(dá)到12~15Mp左右即表示罐裝結(jié)束。

第二步、供氧，當(dāng)飛機(jī)艙內(nèi)需要供氧時，飛行員打開供氧系統(tǒng)的供氧按鈕，氧氣罐開始向供氧系統(tǒng)釋放純氧為機(jī)艙加壓。

第三步、供氧控制，當(dāng)氧氣罐的壓力低于0.2MPa時，供氧系統(tǒng)控制部分將會自動切斷機(jī)艙加壓路線，轉(zhuǎn)而向氧氣罩線路實施精準(zhǔn)供氧；當(dāng)氧氣罐壓力低于0.11MPa時，供氧系統(tǒng)全面停止供氧。

由于氧氣罐供氧是不可持續(xù)的，因此氧氣罐供氧系統(tǒng)只做為飛機(jī)的應(yīng)急供氧或備份供氧使用，比如A380客機(jī)在滿載的情況下氧氣罐供氧系統(tǒng)只能為機(jī)艙持續(xù)加壓20分鐘；F-22隱身戰(zhàn)斗機(jī)的氧氣罐供氧系統(tǒng)只能為機(jī)艙加壓5分鐘。

關(guān)于飛機(jī)氧氣罐供氧系統(tǒng)的供氧原理體現(xiàn)得最具代表性的是一起航空事故，即塞浦路斯太陽神航空公司522號航班事故。

事故原因是該航班飛行員將供氧系統(tǒng)的按鈕打在“手動”檔上，造成制氧機(jī)無法自動啟動。當(dāng)飛機(jī)飛行到9000米高空后制氧系統(tǒng)檢測到艙內(nèi)壓力已降低至0.2MPa以后自動啟動應(yīng)急供氧系統(tǒng)，氧氣罐開始釋放純氧為機(jī)艙加壓。

20分鐘后艙內(nèi)壓力達(dá)到0.6MPa的正常氣壓值，但是這也意味著應(yīng)急供氧系統(tǒng)中氧氣罐內(nèi)的液態(tài)氧壓力已經(jīng)將至0.11MPa，供氧系統(tǒng)隨即自動停止為機(jī)艙加壓。

10分鐘后艙內(nèi)氧氣逐漸耗盡，艙壓再次下將至0.2MPa，供氧系統(tǒng)自動釋放乘客座位上方的氧氣面罩，開始實施精準(zhǔn)供氧。

然而此時飛機(jī)上115名乘客和6名機(jī)組成員已經(jīng)缺氧昏迷，而且氧氣罐里的氧氣只剩下0.11MPa的壓力，精準(zhǔn)供氧只能持續(xù)15分鐘。

當(dāng)氧氣罐內(nèi)僅剩的氧氣全部耗盡以后機(jī)艙徹底失壓（失壓的意思是氣壓基本為0），乘客和機(jī)組成員全部在昏迷中缺氧死亡，然而飛機(jī)卻在自動駕駛模式中繼續(xù)飛行，直到然后耗盡后于希臘境內(nèi)墜毀。

▼下圖為進(jìn)入希臘領(lǐng)空后在兩架希臘空軍F-16戰(zhàn)斗機(jī)伴飛下的塞浦路斯太陽神航空公司522號航班，機(jī)型為波音737-300客機(jī)，當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)抵近觀察時發(fā)現(xiàn)機(jī)內(nèi)121名載員全部不省人事，而事實上在進(jìn)入希臘領(lǐng)空前他們就已經(jīng)在失壓的機(jī)艙內(nèi)全部死亡了，可見機(jī)載供氧是一件容不得半點馬虎的事，事后所有大型客機(jī)都做了相關(guān)改進(jìn)，比如機(jī)載供氧系統(tǒng)在非自動狀態(tài)下飛機(jī)無法打開自動駕駛功能。

飛機(jī)必須使用供氧系統(tǒng)為載員實施供氧的原因

在多數(shù)讀者的印象中似乎只有在萬米高空飛行的增壓倉飛機(jī)才需要機(jī)載供氧系統(tǒng)進(jìn)行供氧，然而事實上任何一種飛機(jī)都需要都需要供氧系統(tǒng)，包括滑翔機(jī)！

原因在于飛機(jī)上的載員并不是只在空氣稀薄的高空才會缺氧，在某些特定飛行狀態(tài)下，幾百米的低空同樣會出現(xiàn)缺氧，比如在做爬升或者俯沖等高機(jī)動動作時，這個時候飛行員需要承受巨大的過載，必須吸入純氧才能防止因腦部缺氧而暈厥。

我們以二戰(zhàn)時期的P-51“野馬”戰(zhàn)斗機(jī)為例：該型戰(zhàn)斗機(jī)正常情況下最大飛行速度為708千米/小時，是人類史上飛行速度最快的螺旋槳飛機(jī)。

而P-51“野馬”戰(zhàn)斗機(jī)的對手是德軍裝備的梅塞施密特Me262噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)，它是人類歷史上第一種噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)，最大飛行速度為870千米/小時。

P-51“野馬”戰(zhàn)斗機(jī)在與梅塞施密特Me262噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)對決時為了彌補(bǔ)速度上的劣勢，飛行員常常需要先爬升到3000米中空，然后以俯沖的形式在短時間內(nèi)將飛機(jī)加速到780千米/小時。

這時候飛行員在沒有抗負(fù)荷服的情況下需要承受巨大的負(fù)過載，全身血液無法向腦部供氧，如果沒有純氧供飛行員呼吸，那么在俯沖過程中飛行員就會因此暈厥。

為飛行員提供純氧呼吸服務(wù)的正是機(jī)載供氧系統(tǒng)，只不過二戰(zhàn)時期高分子材料技術(shù)尚不發(fā)達(dá)，還沒有具備“在線”為飛行員制氧能力的制氧機(jī)，供氧完全依賴氧氣罐進(jìn)行，當(dāng)飛行員需要供氧系統(tǒng)實施供氧時只需要用手去搬動機(jī)艙內(nèi)的氧氣管道閥門即可（確實粗暴簡單）。

高分子材料技術(shù)制約著制氧機(jī)技術(shù)的發(fā)展，而制氧機(jī)技術(shù)的發(fā)展則制約著洲際航空技術(shù)的發(fā)展，這也是二戰(zhàn)時期人類只有遠(yuǎn)程轟炸機(jī)而沒有遠(yuǎn)程客機(jī)的原因。

遠(yuǎn)程轟炸機(jī)的機(jī)組成員最多8人，假設(shè)儲存一立方米的液態(tài)氧就足夠機(jī)組成員10小時的飛行供氧；但是載員人數(shù)一旦達(dá)到80人，那么一立方米的液態(tài)氧就只夠飛1個小時了，可見限制人類遠(yuǎn)距離飛行更多的原因并不是飛行技術(shù)，而是供氧技術(shù)，航天技術(shù)的發(fā)展同樣如此。

綜上所述我們可以得出這樣的結(jié)論：第一、飛機(jī)上的氧氣來自于機(jī)載供氧系統(tǒng)，而機(jī)載供氧系統(tǒng)則分為氧氣罐儲存液態(tài)氧供氧系統(tǒng)和制氧機(jī)供氧系統(tǒng)，氧氣罐儲存液態(tài)氧供氧系統(tǒng)的氧氣來自氧氣罐儲內(nèi)向外輸出的純氧；制氧機(jī)供氧系統(tǒng)的氧氣來自噴氣式發(fā)動機(jī)內(nèi)的壓縮空氣。

第二、氧氣罐儲存液態(tài)氧供氧系統(tǒng)受儲存罐容量的限制，供氧不具備可持續(xù)性，因此只做為飛機(jī)的應(yīng)急或者備份供氧系統(tǒng)；制氧機(jī)供氧系統(tǒng)是通過高分子材料過濾壓縮空氣獲得富氧氣體，具備持久供氧能力，是飛機(jī)的主要供氧系統(tǒng)。

文章最后我們再來解答一個困惑廣大讀者的問題——現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的載員不超過2個人，且滯空時間一般不超過4個小時，為什么不使用結(jié)構(gòu)簡單而且絕對可靠的氧氣罐儲存液態(tài)氧供氧系統(tǒng)，卻非要用復(fù)雜且存在風(fēng)險的制氧機(jī)供氧系統(tǒng)呢？

其實原因很簡單：現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)搭載著大量的電子設(shè)備，而氧氣罐儲存液態(tài)氧供氧系統(tǒng)的供氧方式主要是純氧供氧，純氧是一種助燃性極好的氣體，一旦電子設(shè)備在純氧加壓的座艙中打火或者戰(zhàn)斗機(jī)中彈起火，那么飛機(jī)將會迅速燃燒，飛行員可能連跳傘逃生的機(jī)會都沒有！這也是現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)的應(yīng)急供氧系統(tǒng)只提供5分鐘供氧的原因。

▼下圖為日本空自裝備的一架F-35J隱身聯(lián)合攻擊機(jī)，它于去年4月9日進(jìn)行飛行訓(xùn)練時墜毀，墜毀原因是該型戰(zhàn)機(jī)的機(jī)載制氧機(jī)出現(xiàn)供氧故障，飛行員缺氧暈厥后飛機(jī)失控墜毀。

客機(jī)在萬米高空巡航時，不但氣壓低，含氧量也非常少。這就需要給客機(jī)配備增壓系統(tǒng)和供氧系統(tǒng)。在正常情況下，客機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)可以通過發(fā)動機(jī)引氣提供壓縮空氣維持客艙內(nèi)的增壓和氧氣供應(yīng)。特殊情況下還有應(yīng)急供氧系統(tǒng)。

圖、客機(jī)空調(diào)系統(tǒng)示意圖

客艙是一個密閉空間，客機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)可以在5~10分鐘內(nèi)將客艙中的氧氣換一遍。此外客艙的氣壓也會隨著飛行高度的變化而變化，這樣能從一定程度上減少客艙和外界大氣的氣壓差。這也是為什么會在起飛和降落的時候，乘客的耳朵會有不適感。

圖、人在不同海拔下有意識的時間表

氧氣無色無味，但卻是人類活動的必須元素。在3萬4千英尺高空，客機(jī)的正常巡航高度，人類在缺氧的狀態(tài)下僅能維持30~60秒的清醒，大多數(shù)人一旦組織缺氧，開始失去意識時就會陷入昏睡的狀態(tài)。在萬米高空飛行時，可以說沒有什么比氧氣更重要了�？諝庵械暮�氧量約為21%，其余大部分是氮?dú)�，還有其他少量其他氣體。

客機(jī)的供氧系統(tǒng)也分為機(jī)組供氧系統(tǒng)和旅客供氧系統(tǒng)。其中機(jī)組應(yīng)急供氧系統(tǒng)和防護(hù)性供氧系統(tǒng)相聯(lián)，主要由高壓氧氣瓶、減壓器、壓力指示器、氧氣面罩和軟管組成應(yīng)急供氧系統(tǒng)。當(dāng)客機(jī)發(fā)生意外的時候，客艙也會自動釋放出氧氣面罩，每個座位上方的化學(xué)氧氣發(fā)生器也會自動啟動。當(dāng)乘客拉下氧氣面罩時，鐵屑會和罐中的氯酸鈉混合，兩者的放熱反應(yīng)會持續(xù)產(chǎn)生氧氣。

飛機(jī)上的氧氣正常來自外界空氣，緊急狀態(tài)用飛機(jī)自帶的氧氣供氧。

萬米高空空氣稀薄沒錯，但并不是沒有氧氣�？諝庀”�沒關(guān)系，只要壓縮后供給客艙就可以保證足夠呼吸的含氧量。

發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時候不斷吸入外界空氣，通過多級壓氣機(jī)的壓縮，達(dá)到高溫高壓進(jìn)入燃燒室。而一部分壓縮后的高溫高壓空氣并沒有進(jìn)入燃燒室燃燒，而是通過引氣活門和管路，被導(dǎo)入飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)，再經(jīng)過調(diào)溫調(diào)壓和過濾，供給客艙，最后通過機(jī)身的排氣活門排出機(jī)外。輔助動力裝置(APU)同樣具有引氣功能。圖片中低壓壓氣機(jī)和高壓壓氣機(jī)分別有一路引氣供給飛機(jī)。

由于機(jī)身強(qiáng)度所限，客艙內(nèi)外氣壓差不能太大。飛機(jī)的空調(diào)系統(tǒng)通過控制排氣活門的開度調(diào)節(jié)客艙的氣壓，客艙氣壓用座艙高度來表示，座艙高度XX英尺即相當(dāng)于海拔XX英尺處的大氣壓。在駕駛艙有座艙高度指示和內(nèi)外壓差、升降率指示。

飛機(jī)在高空，客艙內(nèi)的氣壓控制在最低不超過相當(dāng)于海拔8000英尺的壓力。如果由于種種原因客艙氣壓過低，可能發(fā)生呼吸困難，那么旅客頭頂內(nèi)藏的氧氣面罩就會自動落下，內(nèi)部的化學(xué)氧氣發(fā)生器開始工作，給旅客供氧。飛行員的氧氣面罩則是連通著一個專門的氧氣瓶供氧。這時候也觸發(fā)了座艙壓力報警，機(jī)組會盡快降地高度或者備降。

客機(jī)的機(jī)艙確實是封閉的

實際上，正如很多人想象的那樣，客機(jī)的機(jī)艙是封閉的，外面的氣體是進(jìn)不到里面的，里面的氣體也不會到外面去。所以，這也就存在一個問題，如何確保乘客的氧氣充足呢？

飛機(jī)的壓氣機(jī)

飛機(jī)無論飛得有多高，周圍其實都還是有氧氣存在的，只是隨著高度的增加，氧氣的量會逐漸減小，氣體的溫度也會越來越低，所以，其實飛機(jī)只要能夠把周圍的空氣壓縮，并且適當(dāng)?shù)丶訜峋涂梢蕴峁┙o乘客呼吸了。

完成者操作的就是壓氣機(jī)，它可以把稀薄的空間通過加壓的方式，使得含氧量升高，同時氣體溫度也會被提升，然后再經(jīng)過一系列的加工之后，通過氣體導(dǎo)管導(dǎo)入機(jī)艙內(nèi)部，以此來給乘客提供氧氣。

因此，即使機(jī)艙是封閉的，也能夠確保氧氣的供給。

飛機(jī)上的氧氣正常來自外界空氣，緊急狀態(tài)用飛機(jī)自帶的氧氣供氧。

萬米高空空氣稀薄沒錯，但并不是沒有氧氣。空氣稀薄沒關(guān)系，只要壓縮后供給客艙就可以保證足夠呼吸的含氧量。

由于飛機(jī)的內(nèi)壁很薄，為了保證飛機(jī)的壽命，飛機(jī)內(nèi)外的氣壓壓力差不能相差太大，因此，在給空氣加壓的時候，并不會把壓力加到和地面相同的一個大氣壓，一般萬米高空機(jī)艙外是0.2個大氣壓，機(jī)艙內(nèi)只要加到0.8個大氣壓即可，并且乘客也能適應(yīng)。

氧氣無色無味，但卻是人類活動的必須元素。在3萬4千英尺高空，客機(jī)的正常巡航高度，人類在缺氧的狀態(tài)下僅能維持30~60秒的清醒，大多數(shù)人一旦組織缺氧，開始失去意識時就會陷入昏睡的狀態(tài)。在萬米高空飛行時，可以說沒有什么比氧氣更重要了�？諝庵械暮�氧量約為21%，其余大部分是氮?dú)�，還有其他少量其他氣體。

除此以外，飛機(jī)還配備一套應(yīng)急氧氣系統(tǒng)，以便機(jī)艙失壓燈特殊情況下，為乘客提供氧氣，這是安全保障措施的一種，也是機(jī)械增壓供氧的備份 。在正常情況下，還是用機(jī)械裝置給機(jī)艙供氧。

現(xiàn)代飛機(jī)的飛行高度都很高，所以機(jī)艙基本都是增壓的，以達(dá)到和地面一樣的氣壓，保證駕駛?cè)藛T和乘客的安全。