Environmental control system
ایروناٹکس میں، ہوائی جہاز کا ماحولیاتی کنٹرول سسٹم (ای سی ایس) ایک لازمی جزو ہے جو عملے اور مسافروں کے لیے ہوا کی فراہمی، تھرمل کنٹرول اور کیبن پریشرائزیشن فراہم کرتا ہے۔ اضافی افعال میں ایوینکس کو ٹھنڈا کرنا، دھوئیں کا پتہ لگانا، اور آگ کو دبانا شامل ہیں۔ جائزہ ذیل میں بیان کردہ نظام موجودہ پروڈکشن بوئنگ ہوائی جہازوں کے لیے مخصوص ہیں، حالانکہ تفصیلات بنیادی طور پر ایئربس اور دیگر کمپنیوں کے مسافر جیٹ طیاروں کے لیے یکساں ہیں۔ ایک رعایت کونکورڈ تھی جس میں ایک اضافی ہوا کی فراہمی کا نظام نصب تھا جس کی وجہ یہ زیادہ اونچائی پر اڑتا تھا، اور اس میں کیبن کا قدرے زیادہ دباؤ بھی استعمال ہوتا تھا۔ ہوا کی فراہمی جیٹ لائنرز پر، دہن کے اوپر کی طرف، ہر گیس ٹربائن انجن کے کمپریسر مرحلے سے خون بہہ کر ای سی ایس کو ہوا فراہم کی جاتی ہے۔ اس خون بہنے والی ہوا کا درجہ حرارت اور دباؤ اس کے مطابق مختلف ہوتا ہے کہ کون سا کمپریسر مرحلہ استعمال کیا جاتا ہے، اور انجن کی پاور سیٹنگ۔ کئی گنا دباؤ ریگولیٹنگ شٹ آف والو (ایم پی آر ایس او وی) بہاؤ کے نظام کے لیے مطلوبہ دباؤ کو برقرار رکھنے کے لیے ضرورت کے مطابق بہاؤ کو محدود کرتا ہے۔ نظام کے ذریعے ہوا کو چلانے کے لیے ایک مخصوص کم از کم سپلائی پریشر کی ضرورت ہوتی ہے، لیکن یہ مطلوبہ ہے کہ سپلائی پریشر کو جتنا ممکن ہو کم استعمال کیا جائے، کیونکہ انجن خون بہنے والی ہوا کو کمپریس کرنے کے لیے جو توانائی استعمال کرتا ہے وہ پروپلشن کے لیے دستیاب نہیں ہے، اور ایندھن کی کھپت متاثر ہوتی ہے۔ اس وجہ سے، ہوا عام طور پر مختلف کمپریسر مرحلے کے مقامات پر دو میں سے ایک (یا کچھ معاملات میں جیسے بوئنگ 777، تین) بلیڈ بندرگاہوں سے کھینچی جاتی ہے۔ جب انجن کم دباؤ (کم زور یا زیادہ اونچائی) پر ہوتا ہے، تو ہوا سب سے زیادہ دباؤ والی بلیڈ پورٹ سے کھینچی جاتی ہے۔ جیسے جیسے دباؤ بڑھتا ہے (زیادہ زور یا کم اونچائی) اور پہلے سے طے شدہ کراس اوور پوائنٹ تک پہنچتا ہے، ہائی پریشر شٹ آف والو (ایچ پی ایس او وی) بند ہو جاتا ہے اور ایندھن کی کارکردگی کے نقصان کو کم کرنے کے لیے کم دباؤ والی بندرگاہ سے ہوا کا انتخاب کیا جاتا ہے۔ انجن کا دباؤ کم ہونے پر الٹا ہوتا ہے۔ مطلوبہ درجہ حرارت حاصل کرنے کے لیے، خون کی ہوا کو ہیٹ ایکسچینجر سے گزارا جاتا ہے جسے پری کولر کہا جاتا ہے۔ انجن کے پنکھے سے بہنے والی ہوا کو انجن کے اسٹراٹ میں واقع پری کولر کے پار اڑایا جاتا ہے، اور سروس سے بہنے والی ہوا سے اضافی گرمی کو جذب کرتا ہے۔ ایک فین ایئر ماڈیولیٹنگ والو (ایف اے ایم وی) سروس بلڈ ہوا کے آخری ہوا کے درجہ حرارت کو کنٹرول کرنے کے لیے ٹھنڈک ہوا کے بہاؤ کو تبدیل کرتا ہے۔ خاص طور پر، بوئنگ 787 کیبن پر دباؤ ڈالنے کے لیے خون بہنے والی ہوا کا استعمال نہیں کرتا ہے۔ اس کے بجائے طیارہ پروں کے آگے واقع مخصوص انلیٹس سے ہوا کھینچتا ہے۔ کولڈ ایئر یونٹ (سی اے یو) کے کام کرنے کا بنیادی جزو ایئر سائیکل مشین (اے سی ایم) کولنگ ڈیوائس ہے۔ ابتدائی بوئنگ 707 طیاروں سمیت کچھ طیاروں میں بخارات کمپریشن ریفریجریشن کا استعمال کیا گیا جیسا کہ گھریلو ایئر کنڈیشنر میں استعمال ہوتا ہے۔ ایک اے سی ایم کوئی فریون استعمال نہیں کرتا: ہوا خود ریفریجریٹر ہے۔ کم وزن اور دیکھ بھال کی ضروریات کی وجہ سے اے سی ایم کو بخارات سائیکل آلات پر ترجیح دی جاتی ہے۔ زیادہ تر جیٹ لائنر پی اے سی کے سے لیس ہوتے ہیں۔ مخفف کا مطلب یہاں دیکھیں۔ ایئر کنڈیشنگ (اے سی) پیک کا مقام ہوائی جہاز کے ڈیزائن پر منحصر ہے۔ کچھ ڈیزائنوں میں، وہ فوسیلج کے نیچے دو پروں کے درمیان ونگ ٹو باڈی فیئرنگ میں نصب ہوتے ہیں۔ دوسرے طیاروں (ڈگلس ایرکرافٹ ڈی سی-9 سیریز) پر اے سی پیک دم میں واقع ہوتے ہیں۔ میکڈونل ڈگلس ڈی سی-10/ایم ڈی-11 اور لاک ہیڈ ایل-1011 پر طیارہ پیک فلائٹ ڈیک کے نیچے طیارے کے سامنے واقع ہیں۔ تقریبا تمام جیٹ لائنرز کے پاس دو پی اے سی کے ہوتے ہیں، حالانکہ بوئنگ 747، لاک ہیڈ ایل-1011، اور میکڈونل-ڈگلس ڈی سی-10/ایم ڈی-11 جیسے بڑے طیاروں میں تین ہوتے ہیں۔ اے سی پیک میں بہنے والی خون بہنے والی ہوا کی مقدار کو فلو کنٹرول والو (ایف سی وی) کے ذریعے منظم کیا جاتا ہے۔ ہر پی اے سی کے لیے ایک ایف سی وی نصب کیا جاتا ہے۔ عام طور پر بند آئسولیشن والو بائیں خون بہنے والے نظام کی ہوا کو دائیں پی اے سی کے (اور اس کے برعکس) تک پہنچنے سے روکتا ہے، حالانکہ یہ والو ایک خون بہنے والے نظام کے ضائع ہونے کی صورت میں کھویا جا سکتا ہے۔ ایف سی وی کے نیچے کی طرف کولڈ ایئر یونٹ (سی اے یو) ہے، جسے ریفریجریشن یونٹ بھی کہا جاتا ہے۔ سی اے یو کی بہت سی مختلف قسمیں ہیں ؛ تاہم، وہ سب عام بنیادی اصولوں کا استعمال کرتے ہیں۔ خون بہنے والی ہوا بنیادی رام-ایئر ہیٹ ایکسچینجر میں داخل ہوتی ہے، جہاں اسے رام ہوا، توسیع یا دونوں کے امتزاج سے ٹھنڈا کیا جاتا ہے۔ ٹھنڈی ہوا پھر کمپریسر میں داخل ہوتی ہے، جہاں اسے دبایا جاتا ہے، جو ہوا کو دوبارہ گرم کرتا ہے۔ ثانوی رام-ایئر ہیٹ ایکسچینجر سے گزرنا ہوا کو ٹھنڈا کرتا ہے جبکہ ہائی پریشر کو برقرار رکھتا ہے۔ اس کے بعد ہوا ایک ٹربائن سے گزرتی ہے جو گرمی کو مزید کم کرنے کے لیے ہوا کو پھیلاتی ہے۔ ٹربو چارجر یونٹ کی طرح، کمپریسر اور ٹربائن ایک ہی شافٹ پر ہوتے ہیں۔ ٹربائن سے گزرنے والی ہوا سے نکالی گئی توانائی کو کمپریسر کو طاقت دینے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ اس کے بعد ہوا کے بہاؤ کو ری ہیٹر کی طرف بھیج دیا جاتا ہے اس سے پہلے کہ یہ کنڈینسر کو پانی نکالنے والے کے ذریعے پانی نکالنے کے لیے تیار ہو جائے۔ اس کے بعد ہوا کو پانی کے جداکار کے ذریعے بھیجا جاتا ہے، جہاں ہوا کو اس کی لمبائی کے ساتھ سرپل کرنے پر مجبور کیا جاتا ہے اور سینٹرفیوگل قوتیں نمی کو چھلنی کے ذریعے اور بیرونی دیواروں کی طرف پھینک دیتی ہیں جہاں اسے نالے کی طرف منتقل کیا جاتا ہے اور جہاز کے اوپر بھیجا جاتا ہے۔ پھر، ہوا عام طور پر واٹر سیپریٹر کولیسر یا ساک سے گزرے گی۔ کیبن کی ہوا کو صاف رکھنے کے لیے جرابیں انجن سے نکلنے والی گندگی اور تیل کو برقرار رکھتی ہیں۔ پانی کو ہٹانے کا یہ عمل برف کو نظام کی تشکیل اور رکاوٹ سے روکتا ہے، اور کاک پٹ اور کیبن کو زمینی آپریشن اور کم اونچائی پر دھند سے بچاتا ہے۔ ذیلی صفر بوٹسٹریپ سی اے یو کے لیے، نمی ٹربائن تک پہنچنے سے پہلے نکالی جاتی ہے تاکہ ذیلی صفر درجہ حرارت تک پہنچ سکے۔ پی اے سی کے آؤٹ لیٹ ہوا کا درجہ حرارت رام ایئر سسٹم (نیچے) کے ذریعے ایڈجسٹنگ فلو کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے، اور درجہ حرارت کنٹرول والو (ٹی سی وی) کو ماڈیول کرتا ہے جو اے سی ایم کے ارد گرد گرم خون بہنے والی ہوا کے ایک حصے کو بائی پاس کرتا ہے اور اسے اے سی ایم ٹربائن کے نیچے کی طرف ٹھنڈی ہوا کے ساتھ ملا دیتا ہے۔ رام ایئر سسٹم رام ایئر انلیٹ ایک چھوٹا سا سکوپ ہے، جو عام طور پر ونگ ٹو باڈی فیئرنگ پر واقع ہوتا ہے۔ تقریبا تمام جیٹ لائنر بنیادی اور ثانوی رام ایئر ہیٹ ایکسچینجرز کے ذریعے ٹھنڈی ہوا کے بہاؤ کی مقدار کو کنٹرول کرنے کے لیے رام ایئر انلیٹ پر ماڈیولیٹنگ دروازے کا استعمال کرتے ہیں۔ رام-ایئر ریکوری کو بڑھانے کے لیے، تقریبا تمام جیٹ لائنر رام-ایئر ایگزاسٹ پر ماڈیولیٹنگ وین کا استعمال کرتے ہیں۔ رام سسٹم کے اندر ایک رام ایئر پنکھا جب طیارہ زمین پر ہوتا ہے تو ہیٹ ایکسچینجرز میں رام ایئر کا بہاؤ فراہم کرتا ہے۔ تقریبا تمام جدید فکسڈ ونگ طیارے اے سی ایم ٹربائن سے چلنے والے اے سی ایم کے ساتھ مشترکہ شافٹ پر پنکھے کا استعمال کرتے ہیں۔ ہوا کی تقسیم AC PACK اخراج ہوا کو دباؤ والے فوسیلج میں ڈکٹ کیا جاتا ہے، جہاں اسے ری سرکولیشن پنکھوں سے فلٹر شدہ ہوا کے ساتھ ملایا جاتا ہے، اور مکس کئی گنا میں کھلایا جاتا ہے۔ تقریبا تمام جدید جیٹ لائنرز پر، ہوا کا بہاؤ تقریبا 50 ٪ بیرونی ہوا اور 50 ٪ فلٹر شدہ ہوا ہے۔ جدید جیٹ لائنر ایچ ای پی اے فلٹرز کو گرفتار کرنے والے اعلی کارکردگی والے ذرات کا استعمال کرتے ہیں، جو تمام بیکٹیریا اور کلسٹرڈ وائرس کے 99 فیصد سے زیادہ کو پھنساتے ہیں۔ مکس مینیفولڈ سے ہوا کو ہوائی جہاز کے مختلف زونوں میں اوور ہیڈ ڈسٹری بیوشن نوزلز کی طرف بھیج دیا جاتا ہے۔ ہر زون میں درجہ حرارت کو چھوٹی مقدار میں ٹرم ہوا شامل کرکے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے، جو کہ ٹی سی وی کے اوپر کی طرف اے سی پیک سے ٹیپ کی گئی کم دباؤ، اعلی درجہ حرارت والی ہوا ہے۔ انفرادی گیسپر وینٹ کو بھی ہوا فراہم کی جاتی ہے۔ وینٹ پر ایک گھومنے والا کنٹرول بالکل بھی ہوا کی پیداوار اور کافی حد تک کافی ہوا کے درمیان وینٹیلیشن کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے موڑ دیا جا سکتا ہے۔ گیسپرز عام طور پر ہوائی جہاز میں سوار اے سی پیک سے اپنی ہوا وصول کرتے ہیں، جو بدلے میں ہوائی جہاز کے جیٹ انجنوں کے کمپریسر مراحل سے یا جب معاون پاور یونٹ (اے پی یو) یا زمینی ذریعہ سے زمین پر ہوتے ہیں تو کمپریسڈ، صاف ہوا حاصل کرتے ہیں۔ گیسپرز کے لیے ایک ماسٹر کنٹرول کاک پٹ میں واقع ہوتا ہے۔ گیسپرز کو اکثر پرواز کے بعض مراحل کے دوران عارضی طور پر بند کر دیا جاتا ہے (مثال کے طور پر۔ ٹیک آف اور چڑھنے کے دوران) جب خون بہنے والی ہوا کے مطالبات سے انجنوں پر بوجھ کو کم سے کم کیا جانا چاہیے۔ فوسیلج میں ہوا کا بہاؤ تقریبا مستقل ہوتا ہے، اور آؤٹ فلو والو (او ایف وی) کے کھلنے کو تبدیل کرکے دباؤ برقرار رکھا جاتا ہے۔ زیادہ تر جدید جیٹ لائنرز میں ایک واحد او ایف وی ہوتا ہے جو فوسیلج کے نچلے پچھلے سرے کے قریب واقع ہوتا ہے، حالانکہ بوئنگ 747 اور 777 جیسے کچھ بڑے طیاروں میں دو ہوتے ہیں۔ او ایف وی کے بند ہونے کی صورت میں، کم از کم دو مثبت دباؤ ریلیف والو (پی پی آر وی) اور کم از کم ایک منفی دباؤ ریلیف والو (این پی آر وی) فراہم کیے جاتے ہیں تاکہ فوسیلج کو زیادہ اور کم دباؤ سے بچایا جا سکے۔ ہوائی جہاز کے کیبن کا دباؤ عام طور پر 8000 فٹ یا اس سے کم کیبن کی اونچائی تک دباؤ ڈالا جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ دباؤ ہے، جو ماحول کا دباؤ ہے۔ نوٹ کریں کہ کم کیبن اونچائی زیادہ دباؤ ہے۔ کیبن کا دباؤ کیبن پریشر شیڈول کے ذریعے کنٹرول کیا جاتا ہے، جو ہر طیارے کی اونچائی کو کیبن کی اونچائی سے جوڑتا ہے۔ نئے ہوائی جہاز جیسے ایئربس اے 350 اور بوئنگ 787 میں زیادہ سے زیادہ کیبن کی اونچائی کم ہوگی جو پروازوں کے دوران مسافروں کی تھکاوٹ کو کم کرنے میں مدد کرتی ہے۔ عام جیٹ لائنر کروزنگ اونچائی پر ماحول عام طور پر بہت خشک اور ٹھنڈا ہوتا ہے۔ لمبی پرواز پر کیبن میں پمپ کی جانے والی بیرونی ہوا میں سنکشیپن پیدا کرنے کی صلاحیت ہوتی ہے جو بدلے میں کٹاؤ یا برقی خرابی کا سبب بن سکتی ہے، اور اس طرح ختم ہو جاتی ہے۔ نتیجتا، جب کم اونچائی پر مرطوب ہوا کا سامنا کرنا پڑتا ہے اور اسے کھینچا جاتا ہے، تو ای سی ایس اسے وارمنگ اور کولنگ سائیکل اور اوپر بیان کردہ واٹر سیپریٹر کے ذریعے خشک کر دیتا ہے، تاکہ اعلی بیرونی رشتہ دار نمی کے ساتھ بھی، کیبن کے اندر یہ عام طور پر 10 فیصد سے زیادہ نہیں ہوگی۔ اگرچہ کم کیبن نمی پھپھوندی اور بیکٹیریا کی نشوونما کو روکنے کے صحت سے متعلق فوائد رکھتی ہے، لیکن کم نمی جلد، آنکھوں اور میوکوسل جھلی کو خشک کرنے کا سبب بنتی ہے اور پانی کی کمی میں معاون ہوتی ہے، جس کی وجہ سے تھکاوٹ، تکلیف اور صحت کے مسائل پیدا ہوتے ہیں۔ ایک تحقیق میں فلائٹ اٹینڈنٹس کی اکثریت نے کم نمی کی وجہ سے تکلیف اور صحت کے مسائل کی اطلاع دی۔ 2003 میں امریکی کانگریس کو دیے گئے ایک بیان میں کمرشل ایرکرافٹ کے مسافر کیبن میں ہوا کے معیار سے متعلق کمیٹی کے ایک رکن نے کہا کہ "کم رشتہ دار نمی کچھ عارضی تکلیف کا سبب بن سکتی ہے (مثال کے طور پر، آنکھیں خشک ہونا، ناک کے راستے اور جلد)، لیکن دیگر ممکنہ قلیل یا طویل مدتی اثرات قائم نہیں کیے گئے ہیں"۔ کچھ طیاروں کے ای سی ایس میں کیبن نمی کنٹرول سسٹم شامل کیا جا سکتا ہے تاکہ رشتہ دار نمی کو انتہائی کم سطح سے برقرار رکھا جا سکے، جو سنکشیپن کو روکنے کی ضرورت کے مطابق ہو۔ مزید برآں، بوئنگ 787 اور ایئربس اے 350، اپنی تعمیر میں زیادہ کٹاؤ مزاحم مرکبات کا استعمال کرتے ہوئے، لمبی پروازوں پر 16 فیصد کیبن رشتہ دار نمی کے ساتھ کام کر سکتے ہیں۔ صحت کے خدشات خون بہنے والی ہوا انجنوں سے آتی ہے لیکن دہن کے اوپر کی طرف انجن سے خون بہتا ہے۔ ہوا انجن کے ذریعے پیچھے کی طرف نہیں بہہ سکتی سوائے ایک کمپریسر اسٹال کے (بنیادی طور پر ایک جیٹ انجن بیک فائر) کے، اس طرح خون بہنے والی ہوا ہوائی جہاز کے اپنے انجنوں کے معمول کے چلنے سے دہن آلودگیوں سے پاک ہونی چاہیے۔ تاہم، بعض مواقع پر کاربن سیل خون بہنے والی ہوا میں تیل (ممکنہ طور پر خطرناک کیمیکلز پر مشتمل) کا رساو کر سکتے ہیں، جسے صنعت میں دھوئیں کے واقعے کے طور پر جانا جاتا ہے۔ اس سے عام طور پر جلد نمٹا جاتا ہے کیونکہ تیل کی ناکام مہریں انجن کی زندگی کو کم کر دیں گی۔ انجن بے کے اندر اس اور دیگر ذرائع سے تیل کی آلودگی نے کچھ وکالت کرنے والے گروپوں کی طرف سے صحت کے خدشات کو جنم دیا ہے اور کئی تعلیمی اداروں اور ریگولیٹری ایجنسیوں کی طرف سے تحقیق کو جنم دیا ہے۔ تاہم، کسی قابل اعتماد تحقیق سے دھوئیں کے واقعات کی وجہ سے ہونے والی طبی حالت کے وجود کا ثبوت نہیں ملا ہے۔ فوٹ نوٹ حوالہ جات ایچ وی اے سی ایپلی کیشنز حجم ASHRAE ہینڈ بک، امریکن سوسائٹی آف ہیٹنگ، وینٹیلیٹنگ اینڈ ایئر کنڈیشنگ انجینئرز، انکارپوریٹڈ (ASHRAE)، اٹلانٹا، GA، 1999۔ ہوائی جہاز کے کیبن کے اجزاء ماحولیاتی