Airlock - Airlock

Para outros usos, consulte Airlock (desambiguação) .

Uma eclusa de ar a bordo do ônibus espacial .

Uma eclusa de ar , eclusa de ar ou eclusa de ar , muitas vezes abreviada para apenas trava , é um compartimento com portas que podem ser seladas contra pressão que permite a passagem de pessoas e objetos entre ambientes de diferentes pressões ou composição atmosférica, minimizando a mudança de pressão em os espaços contíguos e a mistura de ambientes. A fechadura consiste em uma câmara relativamente pequena com duas portas herméticas em série que não abrem simultaneamente.

Uma eclusa de ar pode ser usada para a passagem entre ambientes de gases diferentes ou pressões diferentes, ou ambos, para minimizar a perda de pressão ou evitar que os gases se misturem.

Uma eclusa de ar também pode ser usada debaixo d'água para permitir a passagem entre um ambiente de ar em um vaso de pressão e o ambiente aquático externo, caso em que a eclusa de ar pode conter ar ou água. Isso é chamado de airlock inundável ou uma airlock subaquática e é usado para evitar que a água entre em uma embarcação submersível ou em um habitat subaquático .

As eclusas de ar são usadas em voos espaciais , acomodações de mergulho de saturação , câmaras hiperbáricas , submarinos , alguns habitats subaquáticos , salas limpas e caixas e túneis pressurizados . Dependendo da diferença de pressão, quando as pessoas usam uma câmara de descompressão para fazer a transferência de uma pressão mais alta para a mais baixa, pode ser necessário seguir um esquema de descompressão para evitar a doença descompressiva . Um arranjo semelhante pode ser usado para acesso a espaços limpos e herméticos, espaços contaminados ou atmosferas irrespiráveis ​​sem necessariamente haver uma diferença de pressão. Nestes casos, um procedimento de descontaminação e lavagem substituem as mudanças de pressão.

O procedimento de entrar em uma fechadura de ar, lacrá-la, equalizar a pressão e passar pela porta interna é conhecido como travamento. Travar para fora é destravar a porta externa após equalizar a pressão e sair do compartimento da fechadura para o ambiente ambiente. O bloqueio ligado e desligado refere-se à transferência sob pressão, onde as duas câmaras estão fisicamente conectadas ou desconectadas antes de equalizar a pressão e bloquear para dentro ou para fora.

Operação

Antes de abrir qualquer uma das portas, a pressão do ar da eclusa de ar - o espaço entre as portas - é igualada com a do ambiente além da próxima porta a ser aberta. Isso é análogo a uma eclusa de hidrovia : uma seção de hidrovia com duas comportas estanques, em que o nível da água é variado para corresponder ao nível da água em ambos os lados.

Uma transição gradual de pressão minimiza as flutuações da temperatura do ar (consulte a lei de Boyle ), o que ajuda a reduzir o embaçamento e a condensação, diminui a tensão nas vedações de ar e permite a verificação segura da operação do traje de pressão e do traje espacial .

Quando uma pessoa que não está usando uma roupa de pressão se move entre ambientes de pressões muito diferentes, uma eclusa de ar altera a pressão lentamente para ajudar na equalização da cavidade de ar interna e para prevenir a doença descompressiva . Isso é crítico no mergulho subaquático , e um mergulhador ou trabalhador com ar comprimido pode ter que esperar em uma câmara de descompressão por algumas horas, de acordo com um cronograma de descompressão apropriado .

Formulários

Bloqueio de mergulho de submarino da Marinha dos EUA, 2007.

Airlocks são usados ​​em

Mergulho subaquático

Artigo principal: Mergulho de saturação

As eclusas são usadas para acesso às câmaras hiperbáricas e acomodação em mergulho de saturação, onde a propagação da saturação é comumente pressurizada por várias semanas, e os mergulhadores e ocasionalmente o pessoal de apoio devem ser transferidos entre as câmaras de acomodação e o sino de mergulho fechado que é usado para transportar os mergulhadores para o local de trabalho subaquático e vice-versa. Uma propagação de saturação normalmente incluirá uma eclusa de armazenamento e uma eclusa médica, instalações para trancar um sino fechado e uma eclusa de ar de pessoal para comprimir e descomprimir pessoas. Em um spread de "nível dividido", onde os mergulhadores podem viver em duas pressões de armazenamento diferentes, mais eclusas de ar podem ser necessárias para atender com eficácia as duas seções. Para descomprimir a tripulação atual da saturação, uma ou mais das câmaras de acomodação principais serão normalmente usadas, pois a descompressão pode levar mais de uma semana. A transferência para uma câmara de escape hiperbárica ou barco salva-vidas também passaria por uma fechadura, mas geralmente não haverá nenhuma mudança significativa de pressão.

Câmaras de tratamento hiperbáricas

Mais informações: Câmara de mergulho

Em qualquer câmara de tratamento hiperbárica capaz de acomodar mais de uma pessoa, e onde pode ser necessário colocar uma pessoa ou equipamento dentro ou fora da câmara enquanto ele está pressurizado, uma câmara de descompressão é usada. Geralmente, haverá uma grande câmara de descompressão na entrada da câmara, capaz de conter uma ou mais pessoas, e uma fechadura médica menor para trancar suprimentos médicos e alimentos, e trancar o lixo.

Trabalho de ar comprimido

Os projetos de engenharia civil que usam pressão de ar para manter a água fora do local de trabalho usam uma eclusa de ar para transferir equipamentos e materiais de pessoal entre o local de trabalho pressurizado em um caixão ou túnel selado e o ambiente normobárico externo. A eclusa de ar pode precisar ser grande o suficiente para acomodar todo o turno de trabalho ao mesmo tempo. Travar é geralmente um procedimento rápido, levando apenas alguns minutos, enquanto a descompressão necessária para travar pode levar horas.

Voo espacial

Um air-lock é usado para descomprimir os astronautas depois de vestir trajes espaciais, em preparação para a atividade extraveicular, e para recompactá-los no retorno aos espaços habitáveis.

Mecanismos semelhantes

  • Em climas frios, duas portas dispostas em configuração de eclusa de ar são comuns nas entradas de edifícios. Embora não sejam herméticas, as portas duplas minimizam a perda de ar aquecido do edifício. Um arranjo semelhante é comum em climas quentes, onde é usado para manter os espaços internos frescos. As portas giratórias podem ser utilizadas para o mesmo fim.
  • Algumas joalherias e bancos têm portas de segurança em formato de eclusa para retardar a fuga dos ladrões.
  • As fazendas de borboletas e aviários costumam ter uma entrada semelhante a uma eclusa de ar para evitar a saída de habitantes e a entrada de espécies predatórias.
  • Planetários e salas fotográficas escuras podem ter "travas de luz" para minimizar a luz externa, protegendo a adaptação sensível ao escuro dos ocupantes e evitando que a luz embacie o filme ou papel fotográfico sensível à luz. Esses pares de portas também reduzem o ruído externo.
  • eclusas de ar de paraquedas , onde o colapso do aerofólio devido à despressurização pode resultar em perda perigosa de altitude.
  • tanques de fermentação, onde um bloqueio de fermentação permite que os gases de fermentação escapem enquanto mantém o ar fora, como em cervejarias ou vinícolas.

Airlocks na ficção

Uma eclusa de ar de quatro portas (com três câmaras internas) foi proposta pelo escritor de ficção científica H. Beam Piper em seu romance Uller Uprising . A atmosfera dentro da estrutura fictícia era respirável por humanos, enquanto a atmosfera externa era altamente tóxica. Apenas uma porta da câmara de descompressão se abria de cada vez, e a câmara do meio das três sempre conteria um vácuo para minimizar os traços da atmosfera externa atingindo o habitat.

No filme de espionagem de 1979, Moonraker , James Bond despacha o vilão Hugo Drax a bordo de sua própria estação espacial, primeiro atirando no peito dele com um dardo de cianeto e, em seguida, empurrando-o para o espaço por uma eclusa de ar ("Dê um salto gigante para a humanidade.") .

No filme de ficção científica de 2014, Interestelar , as eclusas de ar são apresentadas várias vezes, começando com a viagem inicial ao espaço. No clímax do filme, o Dr. Mann tenta abandonar Cooper e Brand roubando sua espaçonave, a Endurance . Quando Mann tenta atracar seu próprio navio no Endurance , ele o faz de maneira imperfeita. Apesar disso, ele decide embarcar no Endurance em sua própria espaçonave, independentemente das circunstâncias. Em meio a um monólogo arrogante, ele abre a porta da câmara de descompressão. Devido à mudança de pressão causada pelo vácuo do espaço, a eclusa de ar explode, matando Mann e danificando criticamente o Endurance . Como resultado disso, Cooper e Brand são forçados a perseguir o Endurance danificado em sua própria nave, pois é sua única chance de sobrevivência. Devido à explosão, a nave circular está girando fora de controle em direção à estratosfera de um planeta próximo. Em um último esforço para salvar a missão, Cooper tenta combinar o RPM do Endurance com o de sua própria espaçonave. Devido às intensas forças g submetidas a Cooper e Brand, eles devem contar com sua IA versátil, conhecida como TARS, para acoplar com precisão a nave ao Endurance enquanto gira.

No filme de ficção científica de 2015 O Marciano , eclusas de ar são usadas no Hab, um habitat e base de operações em Marte, bem como em naves espaciais. Mark Watney, um astronauta preso em Marte, improvisa uma fazenda no Hab onde está morando. Posteriormente, a falha de uma eclusa de despressurização e a despressurização do ambiente mataram as plantações de batata que ele estava cultivando. Além disso, a tripulação do navio Hermes com a tarefa de resgatar Watney deliberadamente violou uma eclusa de ar para produzir empuxo reverso, a fim de desacelerar o navio o suficiente para interceptar a cápsula de Watney.

Em Star Trek , Star Wars e algumas outras obras de ficção, as eclusas de ar convencionais podem ser substituídas por campos de força que mantêm o ar enquanto permitem a passagem de matéria sólida como naves espaciais. As eclusas de ar desse tipo geralmente têm portas de pressão como backup.

As eclusas de ar são comumente usadas na ficção científica como uma forma de execução, muitas vezes referida como "espaçamento" ou "airlocking". Battlestar Galactica , Babylon 5 , The Expanse e o Honorverse fazem uso frequente ou referência a ele. Airlocking também foi usada como meio de expulsar um antagonista para o espaço no filme Alien e em um episódio da série de televisão Space: 1999 , "The End of Eternity". Este último exemplo mostra a complicação da trama de ter que atrair o formidável alienígena Balor para a câmara de descompressão e manobrá-lo sozinho para dentro dela.

Airlocks também são usados ​​nos seguintes videogames:

Veja também

Referências

links externos

  • Mídia relacionada a Airlocks no Wikimedia Commons