La presurización de la cabina de un avión ayuda a hacer posible el vuelo en el entorno hostil de la atmósfera superior.
El grado de presurización y la altitud de funcionamiento de cualquier avión están limitados por factores críticos de diseño. Un sistema de presurización de la cabina debe cumplir varias funciones para garantizar la comodidad y la seguridad de los pasajeros.
Debe ser capaz de mantener una altitud de presión de cabina de aproximadamente 8.000 pies o menos, independientemente de la altitud de crucero de la aeronave.
Esto es para asegurar que los pasajeros y la tripulación tengan suficiente oxígeno presente a una presión suficiente para facilitar la saturación completa de la sangre.
Un sistema de presurización también debe estar diseñado para evitar cambios rápidos en la presión de la cabina, que pueden ser incómodos o perjudiciales para los pasajeros y la tripulación.
Además, un sistema de presurización debe hacer circular el aire desde el interior de la cabina hacia el exterior a una velocidad que elimine rápidamente los olores y para eliminar el aire viciado.
El aire de la cabina también debe calentarse o enfriarse en los aviones presurizados. Normalmente, estas funciones se incorporan a la fuente de presurización.
Para presurizar, hay que sellar una parte de la aeronave diseñada para contener aire a una presión superior a la presión atmosférica exterior. Hay una gran variedad de materiales que lo facilitan.
Los sellos comprimibles alrededor de las puertas se combinan con otros sellos, arandelas y selladores para establecer esencialmente un recipiente de presión hermético. Esto suele incluir la cabina, el compartimento de vuelo y los compartimentos de equipaje.
A continuación, se bombea aire en esta zona a una velocidad constante suficiente para elevar la presión ligeramente por encima de la necesaria. El control se mantiene ajustando la velocidad a la que se permite que el aire salga del avión.
Un factor clave en la presurización es la capacidad del fuselaje para soportar las fuerzas asociadas al aumento de la presión dentro de la estructura frente a la presión ambiental en el exterior.
Esta presión diferencial puede oscilar entre 3,5 psi para un avión recíproco de un solo motor, hasta aproximadamente 9 psi en los aviones a reacción de alto rendimiento. Si el peso de la estructura de la aeronave no fuera una preocupación, esto no sería un problema.
Conseguir que una aeronave sea fuerte para la presurización, y a la vez ligera, ha sido un reto de ingeniería que se ha ido superando a lo largo de muchos años, desde la década de 1930.
El desarrollo de los aviones a reacción y su capacidad para explotar la baja resistencia aerodinámica a mayor altura acentuó aún más el problema. Hoy en día, la proliferación de materiales compuestos en la estructura de los aviones continúa con este reto de ingeniería.
Además de ser lo suficientemente fuerte como para soportar la diferencia de presión entre el aire del interior y el aire del exterior de la cabina, la fatiga del metal por la presurización y despresurización repetidas debilita la estructura del avión.
Algunas de las primeras estructuras de aviones presurizados fallaron por este motivo y provocaron accidentes mortales.
El programa de envejecimiento de aeronaves de la FAA se instituyó para aumentar el escrutinio de las inspecciones de los fuselajes más antiguos que pueden mostrar signos de fatiga debido al ciclo de presurización.
Las aeronaves de cualquier tamaño pueden ser presurizadas. Las consideraciones de peso a la hora de hacer que el fuselaje sea lo suficientemente fuerte como para soportar la presurización suelen limitar la presurización a las aeronaves ligeras de alto rendimiento y a las de mayor tamaño.
Existen algunas aeronaves recíprocas monomotoras presurizadas, así como muchas aeronaves turbopropulsoras monomotoras presurizadas.
