This was the scene inside the Alaska Airlines plane that made an emergency landing in Portland, Oregon, on Friday after losing a chunk of its body. Regulators have ordered U.S. airlines to stop using some Boeing 737 Max 9 planes until they are inspected. https://t.co/pWcGzL0uMF pic.twitter.com/vdDgAyA2EF
עד לפני כמה עשרות שנים האדם מעולם לא הגיע לגובה רב באמת. אנו חיים את חיינו בגובה פני הקרקע, וגוף האדם מותאם להתמודד עם לחץ האוויר ועם אספקת החמצן בגבהים נמוכים הקרובים יחסית לגובה פני הים. מי שטייל בארצות הרריות גבוהות כמו בוליביה או נפאל נתקל ודאי בהסברים על "מחלת הגבהים" – תופעה שמתרחשת כשהגוף אינו מסוגל להתמודד עם אספקת חמצן נמוכה מדי. עם זאת, תושבי המקום כמו שבט השרפה בנפאל, מתמודדים היטב עם אחוז החמצן הנמוך באוויר, מכיוון שגופם הסתגל לתנאים הקיצוניים מגיל צעיר.
כל זה השתנה באמצע המאה ה-20, כשטיסות מסחריות הפכו נפוצות, ואנשים מצאו את עצמם תלויים באוויר בגובה של 40-30 אלף רגל (כעשרה קילומטרים). אחד הגורמים לפחד מטיסות, שלפי המכון הלאומי לבריאות בארה"ב קיים אצל 6.5 אחוזים מהציבור, הוא מחשבות טורדניות על מה שיקרה במקרה שייפער חור בדופן המטוס.
משל הבלון
ובכן, זה בהחלט יכול להיות לא נעים. מכיוון שלחץ האוויר ואחוז החמצן בגובה השיוט של המטוס נמוכים במיוחד, מותקנות בו מערכות מיוחדות שנועדו לשמור על לחץ אוויר סביר בתא הנוסעים. במהלך ההמראה מערכות השוואת הלחצים מתאימות את הלחץ בתוך המטוס בהדרגה ללחץ האופטימלי, והתרחבות האוויר בתעלות האף והאוזניים תוך כדי כך היא הסיבה שהאוזניים נפקקות (ואנו חשים "לחץ באזניים"). מחקרים בדקו ומצאו כי הלחץ המיטבי הוא כ-80 אחוז מזה שקיים על פני הקרקע – עדיין הרבה יותר מהלחץ שמחוץ למטוס, שעומד על כרבע מהלחץ האטמוספרי על פני הקרקע. התוצאה הסופית היא הפרש לחצים בין פנים המטוס לסביבה החיצונית, ובעבר הסברנו את הקשר לצורת החלונות, ולנקב הקטן שבתחתית החלון.
אך מה קורה אם משהו חורר חלילה את גוף המטוס? כדי להבין את זה טוב, אפשר לדמות את המטוס לבלון מנופח. כשאנו מנפחים בלון נוצר הפרש לחצים בין פנים הבלון לסביבה החיצונית. אם יש בבלון חור קטן, לפעמים הוא לא יפריע לנפח אותו. אוויר אמנם יברח בהתמדה, אבל הבלון יישאר נפוח כל עוד נמשיך לנשוף לתוכו אוויר חדש בקצב גדול מקצב הבריחה או שווה לו.
אם נרפה מפיית הבלון, הוא יאבד לחץ אוויר במהירות, אך ישמור על שלמות מבנית, כיוון שנקודת הניפוח שלו מחוזקת בדרך כלל בטבעת גומי עבה יותר שמסייעת לשמור על מתח פנים שווה בשאר שטח הבלון. אך במקרים מסוימים, ניקוב פתאומי של בלון מנופח יגרום לו להתפוצץ בבת אחת ולאבד את שלמותו המבנית.
אובדן לחץ במטוס
המצב במטוס מתחלק גם הוא לשלוש האפשרויות הללו: נקב קטן שאינו פוגע משמעותית בפעילות המטוס, חור גדול יותר שגורם לשינוי לחצים קיצוני וקרע בגוף המטוס שעלול לגרום להתפרקות מוחלטת של תא הנוסעים.
חור קטן, למשל מקליע אקדח, יגרום לאובדן לחץ איטי בתא הנוסעים. בדרך כלל מערכות המטוס יתריעו על כך, כך שגם אם מערכת לחץ האוויר לא תצליח להתמודד לבדה עם אובדן הלחץ, הקברניט יוכל לרדת לגובה טיסה נמוך שבו הפרש הלחצים אינו משמעותי. במטוסים קטנים, שטסים בגובה נמוך, תא הנוסעים בכל מקרה אינו אטום ואפשר לכאורה לטוס אפילו בחלונות פתוחים.
חור גדול יותר שיפער במטוס יגרום לאובדן לחץ פתאומי, והפרש הלחצים הגדול יגרום לאוויר להישאב החוצה דרך החור, ולינוק איתו פריטים שאינם מאובטחים למקומם, לרבות נוסעים שאינם חגורים. כך קרה למשל בטיסת סומליה איירליינז בין ג'דה למוגדישו בשנת 2016, אז נוסע לא חגור נשאב החוצה מחור שנפער בדופן. בטיסת בריטיש איירוויז בין בירמינגהאם למלגה בשנת 1990 נשאב החוצה קברניט המטוס עצמו דרך החלון הקדמי, אך ניצל תודות לתושייה של טייס המשנה והצוות.
למרות זאת, בשני המקרים הללו, וגם בטיסת סאותווסט מפיניקס שבה נפער חור באורך של שני מטר בתקרת המטוס, הקברניט והצוות הצליחו לייצב את המטוס בגובה נמוך, שבו הפרש הלחצים אינו משמעותי, ולהנחית אותו בנמל תעופה קרוב.
במקרים קיצוניים באמת, קרע פתאומי בגוף המטוס עלול לגרום לכשל מבני כולל בגוף המטוס, ואפילו להתרסקותו. במקרים כאלה ההימצאות באוויר הפתוח בגובה רב, ללא אספקת חמצן, גורמת בעצמה לא פעם למוות מיידי. דוגמה לכך ראינו בשנה שעברה בטיסה 9628 שהתפוצצה מעל חצי האי סיני באוקטובר 2015, כנראה בגלל מטען חבלה. חוקרי התעופה גילו שרבים מהנוסעים נהרגו בגובה רב מהשינוי המהיר בלחצים.
לעיתים דווקא הבריחה האיטית של לחץ האוויר מסוכנת יותר מפליטת אוויר פתאומית. בטיסה 522 של הליוס אירווייז, לדוגמה,לחץ האוויר בתא הנוסעים לא נשמר עקב תקלה טכנית וחריגה מהנהלים (מהנדסים העבירו את בורר לחץ האוויר ממצב אוטומטי למצב ידני בלי שצוות הטיסה שם לב לכך), וכל הנוסעים ואנשי הצוות איבדו אט אט את הכרתם, זולת דייל אחד שהשתמש במכלי חמצן וניסה לשווא להנחית את המטוס. בסופו של דבר המטוס המשיך לטוס באופן אוטומטי גם לאחר שכל הנוסעים ואנשי הצוות איבדו את הכרתם, ולבסוף התרסק על צלע הר כשהדלק שלו אזל.
תאונות ופיגועים
הגורמים להיווצרות כזו של חורים בגוף המטוס הם בדרך כלל מעשי חבלה מכוונים (פצצות), כמו שהיה בטיסת סומליה אירליינז, או כשלים מכניים של המטוס עקב בעיות תחזוקה ועייפות החומר. דוגמה לכך היא טיסה 536 של חברת אלסקה איירלינז, שבה מסוע המטען של צוות הקרקע פגע בדופן המטוס. כשכלי הטיס עלה לגובה רב, הפרש הלחצים גרם לריכוז מאמצים בנקודת הפגיעה, שהייתה חלשה משאר גוף המטוס, ויצרה את הקרע. הטייס הצליח להנמיך ולנחות בשלום. במקרה זה המטוס היה מדגםMD-80 המיושן; מטוסים מודרניים מיוצרים מחומר פלסטי מחוזק בסיבי פחמן, ובזכות זה עמידים יותר לבעיות כאלה.
בסופו של דבר, חברות התעופה והרשויות משתדלות למנוע תאונות כאלו, על ידי נהלי בטיחות ובדיקות תכופות של מבנה המטוס, לצד בדיקות ביטחוניות מדוקדקות שנועדו למנוע חבלה מכוונת.
ובכל זאת, מקרים כאלה עדיין קורים מדי פעם. אם חלילה אתם מוצאים את עצמכם במטוס שהדופן שלו נפגעה, היחגרו היטב במושבכם, השתמשו במסכות החמצן שיבטיחו אספקה סדירה של חמצן אם לחץ האוויר בתא הנוסעים יירד יותר מדי, ונסו להישאר רגועים. במקרים רבים יצליחו הטייסים לייצב את המטוס ולהנחיתו בשלום, אפילו במקרים של כשל מבני משמעותי.
סיום אופטימי
דבר אחרון שחשוב לציין, אחרי כל התיאורים הללו, זה שאם במקרה אתם פוחדים שמישהו מהנוסעים שאיתכם בטיסה יפתח את דלת המטוס בזמן שהוא באוויר מסיבה כשו או אחרת, אז תדעו שזה משהו שהוא פשוט בלתי אפשרי (אלא אם כן הוא סופרמן). בגלל הבדלי הלחצים בין פנים המטוס לבחוץ שלו, גם אם אותו אדם נראה ממש חזק, אין סיכוי שהוא יצליח לפתוח את הדלת. פשוט לא. זה כמובן לא משנה את העובדה שהוא כנראה ירד מאותו המטוס באזיקים, אבל לפחות זה מוריד לכם משהו אחד לדאוג ממנו.
כרמל שור, הוא דוקטורנט במכון ויצמן וכותב באתר מכון דוידסון