Pressurisation et oxygène

[Max.le-rouge]

Bonsoir,

Lors de vols en altitude en liner, la cabine est pressurisée pour que les personnes à bord puissent respirer sans souci.

Ma question de néophyte qui d'en coup m'assaille est la suivante:
-comment lors d'un vol d'une dizaine d'heures voir plus se fait la régénération en oxygène pour tout ce petit monde ?
Y a t il des réserves en oxygène ou celle-ci est elle prélevée malgré sa raréfaction à l'extérieur, lors du vol ?

[ironclaude]

C'est de l'air prélevé sur l'air avalé par les moteurs, non ?

[pipo2000]

La composition de l'air atmosphérique est quasiment la même en altitude qu'au sol (~21% massique d'O2). C'est sa faible pression qui le rend difficilement respirable en altitude car elle diminue l'intensité, et même inverse, le processus de transfert de l'oxygène dans le sang au niveau des poumons.

Pour rendre l'air d'altitude respirable il "suffit" donc le mettre sous pression. Et comme évoqué par Iron Claude en général cet air sous pression est extrait des étages de compression du moteur. Il passe par une unité de conditionnement, est circulé dans la cabine puis éjecté par des orifices. "En général" car sur Boeing 787 l'air n'est pas extrait des moteurs, il est pressurisé par un compresseur électrique dédié.

[GunMan]

La composition de l'air atmosphérique est quasiment la même en altitude qu'au sol (~21% massique d'O2). C'est sa faible pression qui le rend difficilement respirable en altitude car elle diminue l'intensité, et même inverse, le processus de transfert de l'oxygène dans le sang au niveau des poumons.

Pour rendre l'air d'altitude respirable il "suffit" donc le mettre sous pression. Et comme évoqué par Iron Claude en général cet air sous pression est extrait des étages de compression du moteur. Il passe par une unité de conditionnement, est circulé dans la cabine puis éjecté par des orifices. "En général" car sur Boeing 787 l'air n'est pas extrait des moteurs, il est pressurisé par un compresseur électrique dédié.

C’est parfaitement exact, et pour compléter, un bipède en cabine a besoin :
- De rester au dessus d’une certaine pression ambiante (pour qu’il ne se mette pas à bouillir…)
- De respirer de l’air à une pression partielle en oxygène de 0,2 bar.

Pression partielle = concentration x pression totale

Donc deux moyens d’enrichir cette pression partielle : jouer sur la concentration (par exemple, en portant un masque donnant une forte concentration, c’est ce qui se passe en cas de dépressurisation cabine !) ou jouer sur la pression totale, en la maintenant à une valeur garantissant une pression partielle en O2 raisonnable, ce que fait le système de pressurisation cabine.

[Max.le-rouge]

Merci beaucoup pour ces explications claires et complètes.

[EnZo34]

Pour compléter les réponses précédentes, j'ajouterais que dans un liner, la pressurisation maintient une altitude cabine aux alentours des 8 000 pieds (soit environ 2 400 m). Ce qui, pour certaines personnes, peut créer une gêne.

Et ce qui explique que les personnels navigants ont généralement un taux de globules rouges dans le sang supérieur à la moyenne.

[ironclaude]

J'avais plutôt retenu 3.000m... sauf pour le B 787 ou c'est 1800m, grace à la structure carbone du fuselage

[krampouz]

parfois des patients ont pour des raisons médicales des bonbonnes à oxygène en oxygénothérapie, est-ce que c'est accepté à bord tel que ou y a--t-il des procédures spéciales ?

[EnZo34]

parfois des patients ont pour des raisons médicales des bonbonnes à oxygène en oxygénothérapie, est-ce que c'est accepté à bord tel que ou y a--t-il des procédures spéciales ?

Alors, ça dépend du type d'équipement ...
De tête, les respirateurs individuels qui "concentrent" l'air ambiant sont autorisés sans restriction. Seuls 2 de ceux qui ont en plus une bonbonne d'O2 sont autorisés; l'O2 est considéré comme une matière dangereuse, donc son emport à bord d'un liner est réglementé.

Pour les vols sanitaires, il existe des autorisations spécifiques permettant d'embarquer des bonbonnes plus volumineuses (avec des impératifs en matière de fixation et sécurisation en cabine).

[krampouz]

merci :-)

[pipo2000]

2400m, 8000ft, c’est la limite maximum réglementaire à l’altitude maximale. En pratique c’est moins pour favoriser le confort.

@ironclaude : 3000m c’est 10kft et tu commences à avoir des effets d’hypoxie dans une partie non négligeable de la population. Sur petit avion non pressurisé, au delà de 30minutes n (?) Le pilote doit passer sous oxygène. Et en cas de depressurisation sur un gros c’est l’altitude à rejoindre asap (les masques à oxygène passagers, qui fonctionnent sur base d’une reaction chimique, ont une durée limitée à 15mn (?)).

La durée avant perte de moyens lors d’une decompression rapide ici : https://en.m.wikipedia.org/wiki/Time_of ... sciousness

30 secondes à 35kft, faut pas niaiser.

[E-crew]

parfois des patients ont pour des raisons médicales des bonbonnes à oxygène en oxygénothérapie, est-ce que c'est accepté à bord tel que ou y a--t-il des procédures spéciales ?

Généralement le passager n'est pas autorisé à amener sa bouteille d'oxygène personnelle à bord. Il doit acheter en acheter une vendue par la compagnie, qui est notamment plus petite (et surtout neuve, donc état connu, c'est souvent aussi le cas pour les vary-kennels pour les transports d'animaux : la compagnie impose l'achat du modèle qu'elle fournit).

[ironclaude]

...
@ironclaude : 3000m c’est 10kft et tu commences à avoir des effets d’hypoxie dans une partie non négligeable de la population.
...

Aallo, nan mais aallo quoi, tu te ballades dans les Alpes et tu peux rester des dizaines d'heures, des jours entiers à plus de 3.000. Et tu fais des efforts. On n'est pas en sucre non plus...

[pipo2000]

Tu peux te balader mais ton corps sent déjà les effets de l'altitude (https://www.randonner-malin.com/effets- ... ndonnee-2/). Et tous les passagers d'un avion n'ont pas une classe 1, certains ont des difficultés respiratoires qui peuvent rendre dangereux les 3000m.

[TooCool_12f]

Sur petit avion non pressurisé, au delà de 30minutes n (?) Le pilote doit passer sous oxygène.

euuuhhhh.. c'est nouveau, ça? déjà avant on avait pour plafond sans oxygène 12500ft, puis c'est passé à 10000 (harominsation européenne tout ça tout ça), mais je n'ai jamais entendu parler d'une obligation de passer sur oxygène sur coucou non pressurisé (pendant mon tour d'europe autant jadis, j'ai passé plusieurs fois jusqu'à quelques heures, au FL125 dans mon DR400 de compète...

[pipo2000]

C'est dans les PART-NCO et PART-CAT si tu veux vérifier Toocool. La règle c'est oxygène pour le pilote : au dessus de 13kft / plus de 30mn entre 10kft et 13kft.

Je n'ai pas l'historique de la réglementation par contre. Peut-être que tu étais réglo si tu as fait ton tour d'Europe sous la présidence de Pompidou

[TooCool_12f]

ça a changé le 25 août 2016 (je viens de trouver).

Autant je me souvenais de la règlementation (j'ai passé assez de temps à me prendre la tête à la passer ), autant j'avais pas capté que c'était aussi applicable aux pilotes dans leur coucou d'aéroclub. Mon interprétation était qu'on pouvait voler jusqu'à FL100 sans oxygène (même si, en VFR, on est supposé tenir des niveaux "+500"), et oxygène obligatoire seulement au dessus (même sans la limite des 30 min)...

Même si mon PPL date un peu, de mémoire, jusqu'en 2016, c'était FL125 autorisé (et sans restriction d temps) pour avions légers non commerciaux

[Milos]

ça a changé le 25 août 2016 (je viens de trouver).

Ce n'était donc pas sous la présidence de Pompidou

[Pete à feu]

Pour compléter les réponses précédentes, j'ajouterais que dans un liner, la pressurisation maintient une altitude cabine aux alentours des 8 000 pieds (soit environ 2 400 m). Ce qui, pour certaines personnes, peut créer une gêne.

Et ce qui explique que les personnels navigants ont généralement un taux de globules rouges dans le sang supérieur à la moyenne.

Sur les A350 le niveau est plus bas, les pilotes de ces machines sont moins fatigués après plusieurs heures de vol, et les PNC itou.

[TooCool_12f]

un petit souvenir.. c'était le bon vieux temps...

http://toocool12f.free.fr/fichiers/videos/100_0540.avi

[5aBrigada]

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@ironclaude : 3000m c’est 10kft et tu commences à avoir des effets d’hypoxie dans une partie non négligeable de la population.
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Aallo, nan mais aallo quoi, tu te ballades dans les Alpes et tu peux rester des dizaines d'heures, des jours entiers à plus de 3.000. Et tu fais des efforts. On n'est pas en sucre non plus...

Des dizaines d'heures pas tant que ça. La quasi totalité des agglomérations alpines sont à moins de 1500m. Chamonix par exemple est à 1000m et la plus haute commune d'Europe occidentale est à 2000m, Saint Véran. Même en randonnée on ne passe pas tellement d'heures au-delà de 2000m, en Europe en tous cas et si on n'est pas alpiniste expérimenté. J'ai pas mal pratiqué la randonnée dans les Écrins, je ne crois pas avoir déjà passé plus de deux nuits consécutives à plus de 2500m, et dans la journée on redescend souvent.
Les touristes qui se rendent dans certaines régions de la Cordillère des Andes sont nombreux à y avoir des problèmes liés à l'altitude (il est même recommandé de faire une visite chez le médecin à ce sujet avant d'y aller).

[ironclaude]

Pour compléter les réponses précédentes, j'ajouterais que dans un liner, la pressurisation maintient une altitude cabine aux alentours des 8 000 pieds (soit environ 2 400 m). Ce qui, pour certaines personnes, peut créer une gêne.

Et ce qui explique que les personnels navigants ont généralement un taux de globules rouges dans le sang supérieur à la moyenne.

Sur les A350 le niveau est plus bas, les pilotes de ces machines sont moins fatigués après plusieurs heures de vol, et les PNC itou.

Oui, 1800 m, pour la même raison que le 787 : fuselage en carbone résistant mieux à la pressu...

[ironclaude]

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@ironclaude : 3000m c’est 10kft et tu commences à avoir des effets d’hypoxie dans une partie non négligeable de la population.
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Aallo, nan mais aallo quoi, tu te ballades dans les Alpes et tu peux rester des dizaines d'heures, des jours entiers à plus de 3.000. Et tu fais des efforts. On n'est pas en sucre non plus...

Des dizaines d'heures pas tant que ça. La quasi totalité des agglomérations alpines sont à moins de 1500m. Chamonix par exemple est à 1000m et la plus haute commune d'Europe occidentale est à 2000m, Saint Véran. Même en randonnée on ne passe pas tellement d'heures au-delà de 2000m, en Europe en tous cas et si on n'est pas alpiniste expérimenté. J'ai pas mal pratiqué la randonnée dans les Écrins, je ne crois pas avoir déjà passé plus de deux nuits consécutives à plus de 2500m, et dans la journée on redescend souvent.
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Chamonix c'est spécial, c'est l'origine de l'Alpinisme et à l'époque effectivement y avait pas trop de stations de haute altitude.

Aujourd'hui dans les Alpes y a pas mal de pistes de ski à 3.000 m voir plus mais aussi pas mal de refuges ou on dort à plus de 3.000 m, plus quelques-uns à plus de 4.000 m... Je me souviens en particulier de celui qui est sur l'arête du Cervin, et il y en a sur le Mont Blanc aussi...

[Azrayen]

Aujourd'hui dans les Alpes y a (...) pas mal de refuges ou on dort à plus de 3.000 m, plus quelques-uns à plus de 4.000 m... Je me souviens en particulier de celui qui est sur l'arête du Cervin, et il y en a sur le Mont Blanc aussi...

Au Cervin le rifugio Carrel est < 4000 (plutôt ~3800) ; côté est il y a la Solvayhütte un chouia sous 4000 (donc pas non plus > 4000).
Idem au Mont Blanc (le Goûter ~3800) ; Vallot est à 4200 mais on n'y dort pas "en principe", c'est plus un abri de secours/urgence.

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Concernant le ski, oui il y a des pistes > 3000, mais le plus haut "village" = hébergement (que j'ai en tête en tt cas) c'est Val Thorens à 2300m --> c'est là que les gens passent une durée significative ; au dessus, c'est temporaire (de quelques minutes à quelques heures).

Et que ce soit pour le ski ou d'autres activités, y compris certaines relativement "passives" (monter en baskets au Midi via le téléphérique, par exemple), les malaises liés à l'altitude sont relativement courants.

La pression atmosphérique et donc avec elle, la pression partielle en oxygène, décroissent avec l’altitude selon une relation pratiquement exponentielle. Elle diminue d'un tiers à 3 000 m, de moitié à 5 500 m et des deux tiers au sommet de l'Everest

https://fr.wikipedia.org/wiki/Mal_aigu_des_montagnes

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Il n'apparait dès lors pas particulièrement idiot que la règlementation prévoie des limites et des marges, notamment sur des machines mono-pilote.

Aux commandes, on n'a pas le loisir de "faire une pause" si on est handicapé par l'altitude ; et l'hypoxie est "sournoise".

Exemple (bandes ATC) - NB il s'agit d'un avion volant plus haut, avec manifestement un souci de pressu :
Version "simple"


Version avec commentaires



++
Az'

[pipo2000]

Aux commandes, on n'a pas le loisir de "faire une pause" si on est handicapé par l'altitude ; et l'hypoxie est "sournoise".

D'ailleurs le terme handicap recouvre divers effets. Au début du topic on parlait de la difficulté à respirer qui est caractéristique des très hautes altitudes. Mais dans le cas du bouzin de TooCool les symptômes sont plutôt cognitifs : difficulté à raisonner mais aussi et surtout l'euphorie. A la manière d'un individu en hypothermie qui finit par enlever ses vêtements, l'hypoxie peut rendre le pilote "téméraire".