- Home
- Technology
- Flights Airflow System: ৩৫,০০০ ফুট উচ্চতায় অক্সিজেন সিলিন্ডার ছাড়াই বিমানের যাত্রীরা কীভাবে শ্বাস নেয়?
Flights Airflow System: ৩৫,০০০ ফুট উচ্চতায় অক্সিজেন সিলিন্ডার ছাড়াই বিমানের যাত্রীরা কীভাবে শ্বাস নেয়?
Flights Airflow System: বিশাল উচ্চতায় অক্সিজেন সিলিন্ডার ছাড়াই বিমানে যাত্রীরা কীভাবে শ্বাস নেয়, তা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছে। কেবিন প্রেসারাইজেশন সিস্টেম ও জেট ইঞ্জিন ব্যবহার করে এই অসম্ভবকে সম্ভব করা হয়।
অক্সিজেন সিলিন্ডার ছাড়াই বিমানে যাত্রীরা কীভাবে শ্বাস নেয়?
Flights Airflow System: আমরা যখন আকাশে বিমানে ভ্রমণ করি, তখন বিমানটি মাটি থেকে প্রায় ৩৫,০০০ থেকে ৪০,০০০ ফুট উচ্চতায় উড়তে থাকে। এই বিশাল উচ্চতায় বাইরের বাতাস অত্যন্ত পাতলা এবং তাপমাত্রা থাকে হিমাঙ্কের অনেক নিচে (প্রায় -৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস)। সাধারণ অবস্থায় এই উচ্চতায় কোনো মানুষের পক্ষে অক্সিজেন সিলিন্ডার ছাড়া কয়েক সেকেন্ডও বেঁচে থাকা অসম্ভব। অথচ একটি বড় বিমানে ৩০০ থেকে ৪০০ জন যাত্রী কোনো সিলিন্ডার ছাড়াই ঘণ্টার পর ঘণ্টা দিব্যি শ্বাস-প্রশ্বাস নেয়। এই অসাধ্য সাধন হয় আধুনিক বিমান প্রযুক্তির এক বিস্ময়কর ব্যবস্থার মাধ্যমে, যার নাম ‘কেবিন প্রেসারাইজেশন সিস্টেম’ (Cabin Pressurization System)।
উচ্চতার সঙ্গে বাতাসের পরিবর্তন ও আমাদের শরীর
ভূপৃষ্ঠে বা সমুদ্রপৃষ্ঠে বাতাসের চাপ বেশি থাকায় বাতাসের অণুগুলো খুব কাছাকাছি থাকে। ফলে আমরা যখন শ্বাস নিই, তখন আমাদের ফুসফুস সহজেই প্রয়োজনীয় অক্সিজেন গ্রহণ করতে পারে। কিন্তু আমরা যতই ওপরের দিকে উঠতে থাকি, বাতাসের চাপ ততই কমতে থাকে এবং অক্সিজেনের অণুগুলো দূরে সরে যেতে থাকে। ৩৫,০০০ ফুট উচ্চতায় বাতাসে অক্সিজেনের শতকরা হার (প্রায় ২১%) ঠিক থাকলেও বাতাসের চাপ এতটাই কম থাকে যে, আমাদের ফুসফুস সেই বাতাস থেকে অক্সিজেন টেনে রক্তে মিশিয়ে দিতে পারে না। ফলে মানুষ দ্রুত অজ্ঞান হয়ে যায়, যাকে বিজ্ঞানের ভাষায় ‘হাইপোক্সিয়া’ (Hypoxia) বলে। এই সমস্যা সমাধানের জন্য বিমানের ভেতরে কৃত্রিমভাবে ভূপৃষ্ঠের মতো বায়ুচাপ তৈরি করা হয়।
বিমানের ভেতর বাতাস আসে কোথা থেকে?
অনেকেই মনে করেন বিমানে হয়তো বিশাল কোনো অক্সিজেন ট্যাংক থাকে। আসলে তা নয়। বিমানের চারপাশে থাকা প্রাকৃতিক বাতাসকেই ব্যবহার করা হয়। তবে এই বাতাস সরাসরি কেবিনে ঢোকানো হয় না, বরং কয়েকটি ধাপে তা প্রক্রিয়াজাত করা হয়:
১. জেট ইঞ্জিন থেকে বাতাস সংগ্রহ (Bleed Air):
আধুনিক বিমানের ডানায় থাকা শক্তিশালী জেট ইঞ্জিনগুলো ওড়ার সময় সামনের দিক থেকে প্রচুর পরিমাণে বাইরের পাতলা বাতাস ভেতরে টেনে নেয়। ইঞ্জিনের ভেতরে থাকা কম্প্রেসার ফ্যানগুলো এই বাতাসকে প্রচণ্ড চাপে সংকুচিত (Compress) করে। সংকুচিত করার ফলে পাতলা বাতাস ঘন হয়ে ওঠে এবং এর চাপ ও তাপমাত্রা অনেক বেড়ে যায়। ইঞ্জিনের জ্বালানি পোড়ার আগেই এই সংকুচিত বাতাসের একটি অংশ পাইপের মাধ্যমে আলাদা করে নেওয়া হয়, যাকে ‘ব্লিড এয়ার’ (Bleed Air) বলে। (উল্লেখ্য, বোয়িং ৭৮৭ ড্রিমলাইনারের মতো কিছু আধুনিক বিমানে ইঞ্জিনের বদলে আলাদা বৈদ্যুতিক কম্প্রেসার ব্যবহার করে সরাসরি বাইরে থেকে বাতাস নেওয়া হয়।)
২. বাতাস ঠান্ডা ও শুদ্ধ করা:
ইঞ্জিন থেকে আসা এই সংকুচিত বাতাস অত্যন্ত গরম থাকে (প্রায় ২০০ ডিগ্রি সেলসিয়াস)। তাই এই বাতাসকে সরাসরি যাত্রীদের কাছে পাঠানো যায় না। প্রথমে একে বিমানের নিচে থাকা একটি বিশেষ শীতলীকরণ যন্ত্র বা ‘এয়ার কন্ডিশনিং প্যাক’-এর (Air Conditioning Packs) মধ্য দিয়ে পাঠানো হয়। সেখানে বাইরের হিমশীতল বাতাসের সংস্পর্শে এনে এই গরম বাতাসকে মানুষের আরামদায়ক তাপমাত্রায় (প্রায় ২২-২৪ ডিগ্রি সেলসিয়াস) নামিয়ে আনা হয়। এরপর উচ্চক্ষমতাসম্পন্ন HEPA (High-Efficiency Particulate Air) ফিল্টারের মাধ্যমে বাতাসকে জীবাণু ও ধূলিকণামুক্ত করা হয়।
৩. কেবিনে বাতাস সরবরাহ ও বায়ুচাপ নিয়ন্ত্রণ:
পরিশোধিত ও ঠান্ডা বাতাস এরপর বিমানের কেবিনে প্রবেশ করানো হয়। বিমানের কাঠামোটি এমনভাবে তৈরি করা হয় যেন তা বেলুনের মতো ভেতরের বাতাসের চাপ ধরে রাখতে পারে। কেবিনের ভেতরের বায়ুচাপ এমনভাবে নিয়ন্ত্রণ করা হয় যেন তা সমুদ্রপৃষ্ঠ থেকে প্রায় ৬,০০০ থেকে ৮,০০০ ফুট উচ্চতার পাহাড়ের চূড়ার সমান থাকে। এই চাপে মানুষের শ্বাস নিতে কোনো কষ্ট হয় না।
পুরনো বাতাস বেরিয়ে যাওয়ার ব্যবস্থা
৩০০ জন যাত্রী সারাক্ষণ শ্বাস নেওয়ার ফলে কেবিনের ভেতর কার্বন ডাই-অক্সাইড তৈরি হয়। তাই বাতাসকে সতেজ রাখতে প্রতি ২ থেকে ৩ মিনিট পরপর কেবিনের সম্পূর্ণ বাতাস পরিবর্তন করা হয়। বিমানের পেছনের দিকে একটি বিশেষ ভালভ থাকে, যাকে ‘আউটফ্লো ভালভ’ (Outflow Valve) বলে। এই ভালভটি স্বয়ংক্রিয়ভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। এটি প্রয়োজনমতো কিছুটা খুলে গিয়ে ভেতরের পুরনো বাতাস বাইরে বের করে দেয় এবং একই সঙ্গে কেবিনের ভেতরের নির্দিষ্ট বায়ুচাপ বজায় রাখে।
জরুরি অবস্থায় অক্সিজেন মাস্ক কেন নামে?
বিমানের এই ব্যবস্থাটি অত্যন্ত নিরাপদ। তবুও কোনো যান্ত্রিক ত্রুটি বা বিমানের জানালা ভেঙে গেলে হঠাৎ কেবিনের ভেতরের বায়ুচাপ কমে যেতে পারে। এমন জরুরি পরিস্থিতিতে যাত্রীদের মাথার ওপর থেকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে অক্সিজেন মাস্ক নেমে আসে। এই মাস্কগুলো কোনো বড় সিলিন্ডারের সঙ্গে যুক্ত থাকে না, বরং প্রতিটি সিটের ওপরে থাকা ছোট ছোট রাসায়নিক ক্যানিস্টারের (Chemical Oxygen Generator) সঙ্গে যুক্ত থাকে। মাস্কটি নিচের দিকে টান দিলে ভেতরে রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু হয় এবং তাৎক্ষণিকভাবে অক্সিজেন তৈরি হতে থাকে, যা বিমানটিকে নিরাপদ উচ্চতায় (১০,০০০ ফুটের নিচে) নামিয়ে আনা পর্যন্ত যাত্রীদের শ্বাস নিতে সাহায্য করে।
কেবিন প্রেসারাইজেশন সিস্টেম
বিমানের কেবিন প্রেসারাইজেশন সিস্টেম ইঞ্জিনিয়ারিং-এর এক অনন্য অবদান। বাইরের হিমশীতল ও শ্বাসরুদ্ধকর পরিবেশকে ইঞ্জিনের সাহায্যে সংকুচিত ও পরিশোধিত করে বিমানের ভেতরে এক নিরাপদ ও আরামদায়ক পরিবেশ তৈরি করা হয়। আর এ কারণেই কোনো ভারী অক্সিজেন সিলিন্ডার ছাড়াই ৩০০ জন যাত্রী আকাশের বুক চিরে নিরাপদে ও স্বচ্ছন্দে গন্তব্যে পৌঁছাতে পারেন।
