כל מי שהשתמש בשירותים במטוס מכיר את הרעש - אותו צליל שאיבה חזק שנשמע כשלוחצים על כפתור ההדחה. ברגע אחד, תכולת האסלה נעלמת. אבל לאן היא הולכת? ואיך המערכת הזו פועלת בגובה של תשעת אלפים מטר?
ביל קרוסלי, מהנדס תעופה וחלל וראש בית הספר לאווירונאוטיקה ואסטרונאוטיקה באוניברסיטת פרדו באינדיאנה שבארה"ב, מסביר לאתר Popular Science שהסוד טמון בהבדלי הלחץ. "כשאתה עולה לגובה רב וטס מהר, הלחץ מחוץ לתא הנוסעים נמוך בהרבה מזה שבפנים", הוא אומר.
וכאן נכנסת הפיזיקה לתמונה - משוואת הגזים האידיאליים קובעת שחומר יזרום מאזור בלחץ גבוה לאזור בלחץ נמוך. כשלוחצים על כפתור ההדחה, נפתח שסתום בין תא הנוסעים - שבו הלחץ גבוה - לבין מיכל אחסון שנשאר בלחץ אטמוספרי (נמוך כמו בחוץ). ההבדל הזה בלחץ יוצר כוח שאיבה עצום.
"כשאתה מדיח את השירותים, אתה בעצם פותח שסתום החוצה, והפרש הלחצים שואב את כל מה שנמצא באסלה", מסביר קרוסלי. הגאונות של השיטה היא בפשטותה - במקום להשתמש במכונות מסובכות שיוצרות שאיבה, המערכת פשוט מנצלת את מה שכבר קיים: ההבדל הטבעי בלחץ בין פנים המטוס לחוץ.
אבל מה קורה כשהמטוס על הקרקע? שם אין הבדל לחצים. "על הקרקע", אומר קרוסלי, "המערכת משתמשת במשאבת ואקום". כשהמטוס עולה לגובה מספיק והלחץ בחוץ יורד, המשאבה כבר לא נחוצה והיא נכבית.
צינורות מפותלים וקרח כחול
הרעיון הבסיסי נרשם כפטנט ב-1975 ונשאר ללא שינוי מהותי מאז. אך מהנדס תעופה בדימוס נייג'ל ג'ונס מספר ל-Popular Science שהיישום משתנה בין מטוסים. יש מטוסים שכל השירותים שלהם מתחברים למיכל מרכזי אחד, ויש כאלה עם כמה מיכלים קטנים.
דוגמה מעניינת במיוחד היא מטוס הלוקהיד טריסטאר מהשנים 1968-1984. "היה לו מיכל בחזית לשירותים הקדמיים ועוד אחד לחמישה או שישה שירותים מאחור", נזכר ג'ונס. "למערכת היו שלוש משאבות שירותים, והיא הייתה מפעילה משאבות בתורן".
המערכת הייתה מורכבת במיוחד: "אם נגיד שירותים מספר חמש רצו להדיח, תיבת הלוגיקה הייתה אומרת, 'נכון, זה התור של משאבה מספר אחת.' זה היה מסובך להפליא, והכל רק כדי להדיח את האסלה". כשהיו תקלות, התיקון היה מאתגר. "היינו צריכים לשכב על גבי המיכל", הוא נזכר. "זה היה... ובכן, זה לא היה נעים".
אבל גם במערכות פשוטות יותר, יש פרט הנדסי חשוב: הצינורות מפותלים בכוונה. למה? ג'ונס מסביר שהפיתולים מאטים את מהירות הפסולת. "לחץ הוואקום אומר שמהירות השאיבה כזו שאם לא היו עיקולים בצינורות, הפסולת הייתה פוגעת בדופן המיכל בכוח ניכר". עד כמה חזק? "מספיק כדי שתוכל פוטנציאלית לשבור את המיכל", הוא אומר. ואפילו בלי נזק כזה, "הרעש היה מבהיל ביותר".
לפני 1975, מטוסים השתמשו במערכות כימיות - בדומה לשירותים ניידים של היום, עם מיכלים מלאים בנוזל כחול. מכאן המונח "קרח כחול" - תיאור של מקרים שבהם פסולת דלפה מהמיכל וקפאה בגובה. כיום, רק במטוסים עסקיים קטנים מאוד עדיין משתמשים במערכות כימיות - מה שקרוסלי מכנה "שירותים ניידים מפוארים". בכל שאר המטוסים, מערכת הוואקום שולטת.
"זה כל מה שאתה רוצה שמערכת במטוס תהיה", מסכם קרוסלי. "ראשית, היא בטוחה; שנית, היא אמינה; ושלישית, היא קלת משקל". אז בפעם הבאה שתשמעו את הרעש המפורסם הזה, תדעו: זו לא סתם שאיבה, זו פיזיקה בפעולה.
טעינו? נתקן! אם מצאתם טעות בכתבה, נשמח שתשתפו אותנו