Environmental control system
বিমানবিজ্ঞানে, একটি বিমানের পরিবেশগত নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা (ই. সি. এস) একটি অপরিহার্য উপাদান যা ক্রু এবং যাত্রীদের জন্য বায়ু সরবরাহ, তাপ নিয়ন্ত্রণ এবং কেবিনের চাপ প্রদান করে। অতিরিক্ত ক্রিয়াকলাপগুলির মধ্যে রয়েছে এভিওনিক্স শীতল করা, ধোঁয়া সনাক্তকরণ এবং আগুন দমন। সংক্ষিপ্ত বিবরণ নীচে বর্ণিত সিস্টেমগুলি বর্তমান উৎপাদন বোয়িং বিমানগুলির জন্য নির্দিষ্ট, যদিও বিবরণগুলি মূলত এয়ারবাস এবং অন্যান্য সংস্থার যাত্রীবাহী জেটগুলির জন্য অভিন্ন। একটি ব্যতিক্রম ছিল কনকর্ড যেখানে একটি সম্পূরক বায়ু সরবরাহ ব্যবস্থা লাগানো ছিল কারণ এটি যে উচ্চতায় উড়েছিল এবং এটি কিছুটা বেশি কেবিনের চাপ প্রয়োগ করেছিল। বায়ু সরবরাহ জেটলাইনারগুলিতে, দহনকারীর উজানে প্রতিটি গ্যাস টারবাইন ইঞ্জিনের একটি সংকোচকারী পর্যায় থেকে রক্তক্ষরণ করে ইসিএস-এ বায়ু সরবরাহ করা হয়। এই রক্তক্ষরণ বাতাসের তাপমাত্রা এবং চাপ কোন সংকোচকারী পর্যায় ব্যবহার করা হয় এবং ইঞ্জিনের পাওয়ার সেটিং অনুসারে পরিবর্তিত হয়। একটি ম্যানিফোল্ড প্রেসার রেগুলেটিং শাট-অফ ভালভ (এম. পি. আর. এস. ও. ভি) ডাউনস্ট্রিম সিস্টেমের জন্য পছন্দসই চাপ বজায় রাখার জন্য প্রয়োজনীয় প্রবাহকে সীমাবদ্ধ করে। সিস্টেমের মধ্য দিয়ে বাতাস চালানোর জন্য একটি নির্দিষ্ট ন্যূনতম সরবরাহ চাপের প্রয়োজন হয়, তবে যতটা সম্ভব কম সরবরাহ চাপ ব্যবহার করা পছন্দ করা হয়, কারণ রক্তক্ষরণ বাতাসকে সংকুচিত করতে ইঞ্জিন যে শক্তি ব্যবহার করে তা প্রবর্তনের জন্য উপলব্ধ নয় এবং জ্বালানী খরচ ক্ষতিগ্রস্ত হয়। এই কারণে, সাধারণত বিভিন্ন সংকোচকারী পর্যায়ের অবস্থানে দুটি (বা কিছু ক্ষেত্রে যেমন বোয়িং 777, তিনটি) রক্তক্ষরণ বন্দরগুলির মধ্যে একটি থেকে বাতাস টানা হয়। যখন ইঞ্জিনটি নিম্ন চাপে (নিম্ন চাপ বা উচ্চ উচ্চতায়) থাকে, তখন সর্বোচ্চ চাপের রক্তক্ষরণ বন্দর থেকে বাতাস টানা হয়। চাপ বাড়লে (বেশি চাপ বা কম উচ্চতা) এবং একটি পূর্বনির্ধারিত ক্রসওভার পয়েন্টে পৌঁছলে, উচ্চ চাপ বন্ধ-বন্ধ ভালভ (এইচ. পি. এস. ও. ভি) বন্ধ হয়ে যায় এবং জ্বালানির কার্যকারিতা হ্রাস কমাতে নিম্ন চাপ বন্দর থেকে বাতাস নির্বাচন করা হয়। ইঞ্জিনের চাপ কমে গেলে বিপরীতটি ঘটে। কাঙ্ক্ষিত তাপমাত্রা অর্জনের জন্য, প্রাক-কুলার নামক একটি তাপ বিনিময়ের মাধ্যমে রক্তপাত-বায়ু প্রবাহিত হয়। ইঞ্জিনের ফ্যান থেকে আসা বাতাসের প্রবাহ প্রি-কুলার জুড়ে প্রবাহিত হয়, যা ইঞ্জিনের স্ট্রটে অবস্থিত এবং সার্ভিস ব্লিড বাতাস থেকে অতিরিক্ত তাপ শোষণ করে। একটি ফ্যান এয়ার মড্যুলেটিং ভালভ (এফ. এ. এম. ভি) সার্ভিস ব্লিড বায়ুর চূড়ান্ত বায়ুর তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে শীতল বায়ুপ্রবাহকে পরিবর্তন করে। উল্লেখযোগ্যভাবে, বোয়িং 787 কেবিনকে চাপ দেওয়ার জন্য রক্তাক্ত বাতাস ব্যবহার করে না। পরিবর্তে বিমানটি ডানার সামনে অবস্থিত ডেডিকেটেড ইনলেট থেকে বাতাস টানতে থাকে। কোল্ড এয়ার ইউনিট (সিএইউ)-এর কার্যকারিতার প্রাথমিক উপাদান হল এয়ার সাইকেল মেশিন (এসিএম) কুলিং ডিভাইস। প্রথম দিকের বোয়িং 707 বিমান সহ কিছু বিমান বাষ্প-সংকোচন রেফ্রিজারেশন ব্যবহার করত যেমনটি হোম এয়ার কন্ডিশনারে ব্যবহৃত হত। এসিএম কোনও ফ্রিয়ন ব্যবহার করে নাঃ বাতাস নিজেই রেফ্রিজারেন্ট। কম ওজন এবং রক্ষণাবেক্ষণের প্রয়োজনীয়তার কারণে এসিএম বাষ্প চক্র যন্ত্রের চেয়ে বেশি পছন্দ করা হয়। বেশিরভাগ জেটলাইনারগুলি প্যাকস অর্থ সংক্ষেপে সজ্জিত এখানে দেখুন। এয়ার কন্ডিশনার (এসি) প্যাক (গুলি)-এর অবস্থান বিমানের নকশার উপর নির্ভর করে। কিছু নকশায়, এগুলি ফিউজলেজের নীচে দুটি ডানার মধ্যে উইং-টু-বডি ফেয়ারে ইনস্টল করা হয়। অন্যান্য বিমানে (ডগলাস এয়ারক্রাফট ডিসি-9 সিরিজ) এসি প্যাকগুলি লেজের মধ্যে অবস্থিত। ম্যাকডোনেল ডগলাস ডিসি-10/এমডি-11 এবং লকহিড এল-1011-এর বিমান প্যাকগুলি ফ্লাইট ডেকের নীচে বিমানের সামনে অবস্থিত। বোয়িং 747, লকহিড এল-1011 এবং ম্যাকডোনেল-ডগলাস ডিসি-10/এমডি-11-এর মতো বড় বিমানগুলিতে তিনটি থাকলেও প্রায় সমস্ত জেটলাইনারের দুটি প্যাক রয়েছে। এসি প্যাকেটে প্রবাহিত রক্তক্ষরণ বাতাসের পরিমাণ ফ্লো কন্ট্রোল ভালভ (এফসিভি) দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। প্রতিটি প্যাকের জন্য একটি করে এফসিভি স্থাপন করা হয়। একটি সাধারণত বন্ধ বিচ্ছিন্নতা ভালভ বাম রক্তক্ষরণ ব্যবস্থার বাতাসকে ডান পি. এ. সি. কে (এবং তদ্বিপরীত) পৌঁছাতে বাধা দেয়, যদিও একটি রক্তক্ষরণ ব্যবস্থার ক্ষতির ক্ষেত্রে এই ভালভটি খোলা যেতে পারে। এফসিভির নিম্নপ্রবাহ হল কোল্ড-এয়ার ইউনিট (সিএইউ), যা রেফ্রিজারেশন ইউনিট হিসাবেও পরিচিত। বিভিন্ন ধরনের সিএইউ রয়েছে; তবে, তারা সকলেই সাধারণ মৌলিক বিষয়গুলি ব্যবহার করে। রক্তক্ষরণকারী বায়ু প্রাথমিক র্যাম-এয়ার হিট এক্সচেঞ্জারে প্রবেশ করে, যেখানে এটি র্যাম বায়ু, সম্প্রসারণ বা উভয়ের সংমিশ্রণ দ্বারা শীতল হয়। ঠান্ডা বাতাস তারপর সংকোচকারীতে প্রবেশ করে, যেখানে এটি দমন করা হয়, যা বাতাসকে পুনরায় গরম করে। মাধ্যমিক র্যাম-এয়ার হিট এক্সচেঞ্জারের মধ্য দিয়ে একটি পাস উচ্চ চাপ বজায় রেখে বাতাসকে শীতল করে। বাতাস তারপর একটি টারবাইনের মধ্য দিয়ে যায় যা তাপকে আরও কমাতে বাতাসকে প্রসারিত করে। একটি টার্বো-চার্জার ইউনিটের মতো, সংকোচকারী এবং টারবাইন একটি একক খাদের উপর থাকে। টারবাইনের মধ্য দিয়ে যাওয়া বাতাস থেকে নির্গত শক্তি সংকোচকারীকে শক্তি যোগাতে ব্যবহৃত হয়। জল উত্তোলক দ্বারা জল উত্তোলনের জন্য প্রস্তুত হওয়ার জন্য কনডেনসারের কাছে যাওয়ার আগে বায়ুপ্রবাহটি রিহিটারে পরিচালিত হয়। এরপরে বাতাসকে একটি জল বিভাজকের মাধ্যমে পাঠানো হয়, যেখানে বাতাসকে তার দৈর্ঘ্য বরাবর সর্পিল করতে বাধ্য করা হয় এবং কেন্দ্রাতিগ বলের কারণে আর্দ্রতা একটি চালনী দিয়ে এবং বাইরের দেয়ালের দিকে প্রবাহিত হয় যেখানে এটি একটি নালার দিকে প্রবাহিত হয় এবং উপরের দিকে পাঠানো হয়। তারপর, বাতাস সাধারণত জল বিভাজক কোলসেসার বা মোজার মধ্য দিয়ে যায়। কেবিন বাতাসকে পরিষ্কার রাখার জন্য ইঞ্জিন থেকে রক্তক্ষরণ হওয়া ময়লা এবং তেলকে মোজা ধরে রাখে। এই জল অপসারণ প্রক্রিয়াটি বরফকে সিস্টেম গঠন এবং আটকে রাখতে বাধা দেয় এবং ককপিট এবং কেবিনকে স্থল অপারেশন এবং কম উচ্চতায় কুয়াশা থেকে রক্ষা করে। সাব-জিরো বুটস্ট্র্যাপ সিএইউ-এর জন্য, টারবাইনে পৌঁছানোর আগে আর্দ্রতা বের করা হয় যাতে সাব-জিরো তাপমাত্রায় পৌঁছানো যায়। প্যাক নির্গমনের বাতাসের তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রিত হয় র্যাম-এয়ার সিস্টেমের (নীচের) মাধ্যমে সামঞ্জস্যপূর্ণ প্রবাহ দ্বারা, এবং একটি তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ ভালভ (টিসিভি) সংশোধন করে যা এসিএমের চারপাশে গরম রক্তক্ষরণ বাতাসের একটি অংশকে বাইপাস করে এবং এটি এসিএম টারবাইনের নিচের দিকে ঠান্ডা বাতাসের সাথে মিশ্রিত করে। র্যাম এয়ার সিস্টেম র্যাম-এয়ার ইনলেট একটি ছোট স্কুপ, যা সাধারণত উইং-টু-বডি ফেয়ারে অবস্থিত। প্রাথমিক এবং গৌণ র্যাম এয়ার হিট এক্সচেঞ্জারগুলির মাধ্যমে শীতল বায়ুপ্রবাহের পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ করতে প্রায় সমস্ত জেটলাইনার র্যাম-এয়ার ইনলেটে একটি মড্যুলেটিং দরজা ব্যবহার করে। র্যাম-এয়ার পুনরুদ্ধার বাড়ানোর জন্য, প্রায় সমস্ত জেটলাইনার র্যাম-এয়ার নিষ্কাশনে মড্যুলেটিং ভ্যান ব্যবহার করে। যখন বিমানটি মাটিতে থাকে তখন র্যাম সিস্টেমের মধ্যে একটি র্যাম-এয়ার ফ্যান হিট এক্সচেঞ্জার জুড়ে র্যাম-এয়ার প্রবাহ সরবরাহ করে। প্রায় সমস্ত আধুনিক ফিক্সড-উইং বিমান এসিএম টারবাইন দ্বারা চালিত এসিএমের সাথে একটি সাধারণ খাদে একটি পাখা ব্যবহার করে। বায়ু বিতরণ এসি প্যাক নিষ্কাশন বায়ু চাপযুক্ত ফিউজলেজের মধ্যে প্রবাহিত হয়, যেখানে এটি পুনর্ব্যবহারযোগ্য ফ্যান থেকে ফিল্টার করা বাতাসের সাথে মিশ্রিত হয় এবং মিশ্রণ বহুগুণে খাওয়ানো হয়। প্রায় সমস্ত আধুনিক জেটলাইনারে, বায়ুপ্রবাহ প্রায় 50 শতাংশ বাইরের বায়ু এবং 50 শতাংশ ফিল্টার করা বায়ু। আধুনিক জেটলাইনারগুলি উচ্চ দক্ষতার পার্টিকুলেট অ্যারেস্টিং এইচইপিএ ফিল্টার ব্যবহার করে, যা সমস্ত ব্যাকটেরিয়া এবং ক্লাস্টার ভাইরাসগুলির 99 শতাংশেরও বেশি আটকে রাখে। মিশ্র বহুগুণ থেকে বায়ু বিমানের বিভিন্ন অঞ্চলে ওভারহেড ডিস্ট্রিবিউশন অগ্রভাগের দিকে পরিচালিত হয়। প্রতিটি জোনের তাপমাত্রা সামান্য পরিমাণে ছাঁটা বাতাস যোগ করে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে, যা কম চাপ, উচ্চ-তাপমাত্রার বাতাস যা টিসিভির এসি প্যাকের উজানে ট্যাপ করা হয়। পৃথক গ্যাসপার ভেন্টেও বায়ু সরবরাহ করা হয়। কোনও বায়ু আউটপুট এবং মোটামুটি যথেষ্ট বাতাসের মধ্যে বায়ুচলাচল সামঞ্জস্য করতে ভেন্টের উপর একটি ঘূর্ণায়মান নিয়ন্ত্রণ চালু করা যেতে পারে। গ্যাসপাররা সাধারণত বিমানের এসি প্যাকগুলি থেকে তাদের বাতাস গ্রহণ করে, যা বিমানের জেট ইঞ্জিনের সংকোচকারী পর্যায় থেকে বা মাটিতে থাকাকালীন অক্জিলিয়ারি পাওয়ার ইউনিট (এপিইউ) বা স্থল উৎস থেকে সংকুচিত, পরিষ্কার বাতাস গ্রহণ করে। গ্যাস্পারদের জন্য একটি প্রধান নিয়ন্ত্রণ ককপিটে অবস্থিত; গ্যাস্পারগুলি প্রায়শই উড়ানের নির্দিষ্ট পর্যায়ে অস্থায়ীভাবে বন্ধ থাকে (যেমন। টেক-অফ এবং আরোহণের সময়) যখন রক্তক্ষরণ-বায়ুর চাহিদা থেকে ইঞ্জিনের উপর বোঝা অবশ্যই কমিয়ে আনতে হবে। ফিউজলেজে বায়ুপ্রবাহ প্রায় স্থির থাকে এবং বহির্প্রবাহ ভালভের (ও. এফ. ভি) খোলার পরিবর্তন করে চাপ বজায় রাখা হয়। বেশিরভাগ আধুনিক জেটলাইনারের একটিমাত্র ও. এফ. ভি রয়েছে যা ফিউজলেজের নীচের পিছনের প্রান্তের কাছে অবস্থিত, যদিও বোয়িং 747 এবং 777-এর মতো কিছু বড় বিমানের দুটি রয়েছে। ওএফভি বন্ধ হয়ে গেলে, ফিউজলেজকে অতিরিক্ত এবং কম চাপ থেকে রক্ষা করার জন্য কমপক্ষে দুটি পজিটিভ প্রেসার রিলিফ ভালভ (পিপিআরভি) এবং কমপক্ষে একটি নেগেটিভ প্রেসার রিলিফ ভালভ (এনপিআরভি) সরবরাহ করা হয়। বিমানের কেবিনের চাপ সাধারণত 8000 ফুট বা তার কম উচ্চতায় চাপ দেওয়া হয়। তার মানে হল যে চাপ হল, যা পরিবেষ্টিত চাপ। মনে রাখবেন যে, কেবিনটির উচ্চতা কম হলে চাপ বেশি হয়। কেবিনের চাপ একটি কেবিন চাপ সময়সূচী দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়, যা প্রতিটি বিমানের উচ্চতাকে কেবিনের উচ্চতার সাথে যুক্ত করে। এয়ারবাস এ350 এবং বোয়িং 787-এর মতো নতুন বিমানগুলির কেবিন উচ্চতা কম হবে যা উড়ানের সময় যাত্রীদের ক্লান্তি কমাতে সাহায্য করবে। সাধারণ জেটলাইনার ক্রুজিং উচ্চতায় বায়ুমণ্ডল সাধারণত খুব শুষ্ক এবং শীতল হয়; দীর্ঘ উড্ডয়নের সময় কেবিনের মধ্যে পাম্প করা বাইরের বাতাসের ঘনীভবন ঘটানোর সম্ভাবনা রয়েছে যা ফলস্বরূপ ক্ষয় বা বৈদ্যুতিক ত্রুটির কারণ হতে পারে এবং এইভাবে নির্মূল করা হয়। ফলস্বরূপ, যখন কম উচ্চতায় আর্দ্র বাতাসের সম্মুখীন হয় এবং টেনে আনা হয়, তখন ইসিএস উষ্ণায়ন ও শীতলকরণ চক্র এবং উপরে উল্লিখিত জল বিভাজকের মাধ্যমে এটিকে শুকিয়ে দেয়, যাতে উচ্চ বাহ্যিক আপেক্ষিক আর্দ্রতার মধ্যেও, কেবিনের ভিতরে এটি সাধারণত 10 শতাংশের বেশি আপেক্ষিক আর্দ্রতা না থাকে। যদিও কম কেবিন আর্দ্রতার ছত্রাক এবং ব্যাকটেরিয়ার বৃদ্ধি রোধ করার স্বাস্থ্য উপকারিতা রয়েছে, কম আর্দ্রতা ত্বক, চোখ এবং মিউকোসাল ঝিল্লি শুকিয়ে যায় এবং ডিহাইড্রেশনে অবদান রাখে, যার ফলে ক্লান্তি, অস্বস্তি এবং স্বাস্থ্য সমস্যা দেখা দেয়। একটি সমীক্ষায় বেশিরভাগ ফ্লাইট অ্যাটেনডেন্ট কম আর্দ্রতা থেকে অস্বস্তি এবং স্বাস্থ্য সমস্যার কথা জানিয়েছেন। 2003 সালে মার্কিন কংগ্রেসকে দেওয়া এক বিবৃতিতে বাণিজ্যিক বিমানের যাত্রী কেবিনগুলিতে বায়ুর গুণমান সম্পর্কিত কমিটির একজন সদস্য বলেছিলেন যে "কম আপেক্ষিক আর্দ্রতা কিছু অস্থায়ী অস্বস্তির কারণ হতে পারে (যেমন, চোখ, অনুনাসিক পথ এবং ত্বক শুকিয়ে যাওয়া), তবে অন্যান্য সম্ভাব্য স্বল্প-বা দীর্ঘমেয়াদী প্রভাবগুলি প্রতিষ্ঠিত হয়নি।" কিছু বিমানের ইসিএস-এ একটি কেবিন আর্দ্রতা নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা যুক্ত করা যেতে পারে যাতে আপেক্ষিক আর্দ্রতা অত্যন্ত নিম্ন স্তর থেকে বজায় থাকে, যা ঘনীভবন প্রতিরোধের প্রয়োজনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। উপরন্তু, বোয়িং 787 এবং এয়ারবাস এ350, তাদের নির্মাণে আরও ক্ষয়-প্রতিরোধী সংমিশ্রণ ব্যবহার করে, দীর্ঘ ফ্লাইটে 16 শতাংশ কেবিন আপেক্ষিক আর্দ্রতার সাথে কাজ করতে পারে। স্বাস্থ্যের উদ্বেগ রক্তক্ষরণকারী বাতাস ইঞ্জিন থেকে আসে তবে জ্বলনকারীর উপরের দিকের ইঞ্জিন থেকে রক্তক্ষরণ হয়। কম্প্রেসার স্টলের সময় ছাড়া ইঞ্জিনের মধ্য দিয়ে বাতাস পিছন দিকে প্রবাহিত হতে পারে না (মূলত একটি জেট ইঞ্জিনের ব্যাকফায়ার), এইভাবে রক্তক্ষরণকারী বাতাসটি বিমানের নিজস্ব ইঞ্জিনের স্বাভাবিক চলাচল থেকে জ্বলন দূষক থেকে মুক্ত হওয়া উচিত। যাইহোক, কখনও কখনও কার্বন সিলগুলি রক্তক্ষরণকারী বাতাসে তেল (সম্ভাব্য বিপজ্জনক রাসায়নিকযুক্ত) ফুটিয়ে তুলতে পারে, যা শিল্পে একটি ধোঁয়া ইভেন্ট হিসাবে পরিচিত। এটি সাধারণত দ্রুত মোকাবেলা করা হয় কারণ ব্যর্থ তেল সিলগুলি ইঞ্জিনের আয়ু হ্রাস করবে। ইঞ্জিন উপসাগরের মধ্যে এই এবং অন্যান্য উৎস থেকে তেল দূষণ কিছু অ্যাডভোকেসি গ্রুপের স্বাস্থ্য উদ্বেগের কারণ হয়ে দাঁড়িয়েছে এবং বেশ কয়েকটি একাডেমিক প্রতিষ্ঠান এবং নিয়ন্ত্রক সংস্থার দ্বারা গবেষণার সূত্রপাত করেছে। যাইহোক, কোনও বিশ্বাসযোগ্য গবেষণা ধোঁয়ার ঘটনা দ্বারা সৃষ্ট একটি চিকিৎসা অবস্থার অস্তিত্বের প্রমাণ দেয়নি। আমেরিকান সোসাইটি অফ হিটিং, ভেন্টিলেটিং অ্যান্ড এয়ার-কন্ডিশনিং ইঞ্জিনিয়ার্স, ইনকর্পোরেটেড (ASHRAE), আটলান্টা, GA, 1999-এর ASHRAE হ্যান্ডবুকের এইচভিএসি অ্যাপ্লিকেশন ভলিউম। বিমানের কেবিন উপাদান পরিবেশগত