飛機廁所是如何工作的？ _飛機

帶廁所和水槽的飛機廁所。當你必須離開時，你必須離開——即使在30000英尺的高空。圖片來源：Stuart Dee，蓋蒂圖片社。
據《大眾科學》（湯姆·霍金）：即使在飛行已經相當普遍的時代，你也永遠不會忘記第一次坐飛機旅行的一些事情。當飛機加速起飛時，被推回座位的那種發自內心的興奮，伴隨著你第一次湍流的緊張，以及廁所里的SLUUUUURP聲。
當你按下飛機廁所里的“沖水”按鈕時，隨之而來的是令人震驚的噪音，碗里的東西被神奇地吸走了。由于噪音和基本上“干凈”的碗，顯然有某種吸塵器式的效果在起作用。但是飛機廁所是如何工作的呢？
廁所和…理想氣體？
印第安納州普渡大學航空航天學院院長、航空航天工程師比爾·克羅斯利向《大眾科學》雜志解釋說，答案既簡單又巧妙。該系統依賴于一個簡單的事實。
他說：“當你飛到高空并且飛行速度很快時，機艙外的壓力遠低于機艙內的壓力。” 。
物理定律，特別是理想氣體定律，規定了壓力相對較高的區域的內容物將傾向于流入壓力相對較低的區域。沖洗飛機上的廁所會打開加壓機艙和保持大氣壓的油箱之間的閥門。這個過程恰好產生了這種壓差。
換句話說， “當你沖廁所時，你基本上是在打開一個通向外界的閥門，壓差會吸走碗里的東西， ”克羅斯利說。
該系統的優點在于，它不需要真空泵或其他復雜裝置來產生壓差。它只是利用了飛機內部和外部在高度上現有的壓力差。當然，這需要存在壓力差。
克羅斯利說，在地面上，該系統使用真空泵。該泵將一直使用，直到飛機達到大氣壓力允許系統在沒有它的情況下工作的高度，此時它將被關閉。
這個想法本身很簡單，自1975年首次獲得專利以來，它基本上沒有改變。然而，退休的飛機工程師Nigel Jones解釋說，實施的復雜性仍然因飛機而異。一些飛機的系統將每個廁所都疏散到一個水箱中，而另一些飛機則使用多個較小的水箱。一些使用復雜的管道布置，而另一些則選擇更簡單的配置。
簡單、復雜，以及介于兩者之間的坦克
然后是洛克希德三星，一架1968年至1984年間制造的客機，至今仍是瓊斯的最愛。三星的廁所以圓形排列而聞名，它們在幕后和乘客一樣獨特。
“（三星）有一個管理沖水的邏輯系統， ”他深情地說。“它的前部有一個水箱，用于前部廁所，后部有一個用于五六個廁所。該系統有三個，我認為是三個廁所泵，它會依次沖洗泵，如果五個廁所想沖洗，邏輯盒會說，‘好的，輪到泵了。’這太復雜了，而且都是為了沖洗廁所。”
有些人可能會說，這個系統聽起來可能有點過度設計。瓊斯承認：“每次出現問題時，我們都有這種感覺，看著泵并不能解決問題。” 。“如果我們必須進去看看邏輯盒，我們就必須躺在坦克上。這……好吧，這并不愉快。”
雖然這種復雜性可能有些過頭了——在現代客機上很少見——但Jones指出，系統管道的某種程度的扭曲和轉動很重要，原因很簡單：它減緩了浪費。
瓊斯說：“這不是一條直線（從廁所到水箱），也不可能。” 。真空壓力意味著，如果管道沒有彎曲，廢物會以相當大的力撞擊罐壁
有多大？據瓊斯說，這“足以讓你打破坦克” 。他冷冷地指出，即使沒有這樣的災難性結果，“噪音也會是最令人擔憂的。”
“藍冰”：比聽起來更糟糕
在真空沖水技術出現之前，飛機使用的化學系統類似于今天在便攜式廁所中使用的系統，在這種系統中，馬桶直接連接到裝滿可怕藍色液體的水箱。這也解釋了“藍冰”一詞的起源，它指的是以某種方式逃離水箱的廢物——在高海拔地區，任何此類廢物都會立即凍結，并保持凍結狀態，直到它返回地面，此時它會向任何不幸穿越其路徑的人揭示其真實性質。
如今，這樣的系統非常罕見，只在足夠大的飛機上使用，航空法規要求有廁所，但足夠小，真空系統帶來的麻煩比它的價值還大。克羅斯利說，唯一屬于這一類別的飛機是小型商務飛機，這些飛機有時配備了他所說的“花哨的廁所”
他說，在更大的飛機上，真空系統真的是城里唯一的游戲。“這就是你想要的飛機系統：首先，它是安全的；其次，它是可靠的；第三，它是輕便的。”

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