Polshoogtemeter

De druk in een cabine van een straalvliegtuig wordt in stand gehouden met gecomprimeerde buitenlucht die door de gasturbinemotoren wordt aangezogen. De druk is er lager dan de atmosferische druk op zeeniveau en bedraagt ongeveer 750 hPa. De lucht hoeft minder samengeperst te worden, waardoor energie wordt bespaard. Bovendien wordt op deze vlieghoogte het drukverschil tussen de binnen- en buitenkant kleiner. De constructie van het vliegtuig hoeft dan minder drukverschil op te vangen waardoor de romp lichter kan worden uitgevoerd. Ook dat geeft een besparing van kerosine.

Welke hoogte zal de polshoogtemeter van een passagier aangegeven in een straalvliegtuig op twaalf kilometer hoogte? Een hoogtemeter is in feite niets anders dan een barometer. Het instrument meet de statische druk en ‘vertaalt’ hectopascal of millibar in meters. Neemt de hoogte toe dan wordt de atmosferische druk minder. De polshoogtemeter van de passagier geeft slechts 2400 meter weer.

Wet van Boyle

Bij het stijgen en dalen wordt de druk in de cabine geleidelijk aangepast, dat kan een onaangenaam gevoel in de oren geven. De holte van het middenoor is gevuld met lucht die afgesloten is van het uitwendig oor met de gehoorgang door het trommelvlies. De buis van Eustachius verbindt het middenoor met de neusholte en de buitenlucht. Bij het opstijgen zal het volume van het gas in het middenoor, volgens de wet van Boyle, toenemen. De lucht in het middenoor zet uit en ontsnapt via de buis van Eustachius naar de neusholte en zo naar de buitenlucht. De druk aan de binnenkant van het trommelvlies wordt daardoor gelijk aan de druk aan de buitenkant. Het ontsnappen van de lucht ervaar je als een klikgevoel in de oren en treedt bij het opstijgen of dalen ongeveer elke tweehonderd meter op. De buis van Eustachius werkt als een soort klep die de lucht maar in een richting laat voorbij stromen. Het stijgen veroorzaakt zelden problemen.

Het landen

Bij het dalen gebeurt het omgekeerde. Er moet lucht van de neusholte het middenoor instromen. Zodat er zich terug tussen beide drukken een evenwicht instelt. Maar de eenrichtingsklep in de buis van Eustachius verhindert dit. De druk aan de buitenkant van het trommelvlies wordt groter dan aan de binnenkant en het trommelvlies wordt lichtjes ingedrukt. Deze vervorming veroorzaakt een gevoel van volheid in het oor en een vermindering van het gehoor. Dit gaat zo door totdat er toch lucht binnenstroomt.

Treedt er geen evenwicht op tussen de druk aan de binnenkant en de buitenkant van het trommelvlies, dan kan dit tot duizeligheid leiden. Ons evenwicht is verstoord. Eventueel kan het trommelvlies gaan bloeden of zelfs scheuren. Veel slikken en gapen is meestal voldoende om de buis van Eustachius beter te laten functioneren. Dit is echter maar efficiënt voor ongeveer vijftig procent van de bemanningen. Soms is het nodig om met gesloten neus en mond lucht in de keel- en neusholte te persen. Dit is de zogenaamde Valsalva-manoeuvre. Omdat deze methode bij het dalen sneller werkt, moet je het wel voorzichtig doen. Anders krijg je overdruk in de oren en dat is nog hinderlijker.

Oorpluggen

Toch kan het nog altijd zijn dat je lijdt aan oorpijn gedurende een vliegreis. Je kunt dit vermijden door drukregulerende oorpluggen, de zogenaamde EarPlanes, te gebruiken. Deze zorgen ervoor dat zeer geleidelijk de druk in de buitenste gehoorgang verandert. De buis van Eustachius kan nu beter de drukveranderingen opvangen. EarPlanes bestaan uit twee elementen: een siliconen oorplug en een drukregelend keramisch filter. Het siliconen deel heeft vier lamellen die ervoor zorgen dat er een luchtdichte afdichting in het oorkanaal ontstaat. Het keramisch element is een poreus filter dat de luchtdrukverschillen geleidelijk doorgeeft.

Als je met een auto een helling afrijdt, heb je dit vervelend gevoel ook. Daal je een helling van tien procent af met een snelheid van 80 km/h dan krijg je al vlug een verticale snelheid van 2 m/s. Het oor moet zich ook nu aan dit drukverschil aanpassen.

Dit artikel is eerder verschenen in nummer 3 uit de jaargang 2001 van het blad Archimedes.