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Decompressione incontrollata

Con decompressione incontrollata ci si riferisce ad un inaspettato calo della pressione di un sistema chiuso, come ad esempio la cabina di un aeroplano. Viene definita decompressione esplosiva (ED) nel caso in cui la velocità di decompressione sia maggiore rispetto al tempo normalmente impiegato per far uscire l'aria dai polmoni, ed è per questo che viene associata alla violenza di un'esplosione. Quando la decompressione è ancora veloce, ma non al livello di quella esplosiva viene chiamata decompressione rapida. Infine, la decompressione lenta o decompressione graduale avviene così lentamente che gli esseri umani non la possono rilevare prima del raggiungimento di uno stato di ipossia. Generalmente la decompressione incontrollata è il risultato di un errore umano, di affaticamento del materiale, di un errore di progettazione o di un impatto.

Descrizione

Con il termine decompressione incontrollata ci si riferisce qui alla depressurizzazione non programmata di "recipienti in pressione" occupati da persone, come ad esempio la cabina di un aeromobile ad alta quota o di un veicolo spaziale o ancora di una camera iperbarica; nel caso di cedimenti di recipienti in pressione utilizzati per contenere gas, liquidi o agenti chimici, il termine più comunemente usato è esplosione.

La decompressione può verificarsi a causa di un cedimento strutturale del recipiente in pressione o per un guasto del sistema di pressurizzazione stesso[1]. La velocità e la violenza della decompressione è influenzata dalla dimensione del recipiente in pressione, dalla pressione differenziale tra interno ed esterno del recipiente e dalle dimensioni del foro di uscita dell'aria.

La Federal Aviation Administration (FAA) riconosce tre tipi distinti di decompressione in un aeroplano:[1]

  1. Decompressione esplosiva
  2. Decompressione rapida
  3. Decompressione lenta

Decompressione esplosiva

La decompressione esplosiva avviene ad una velocità maggiore rispetto a quella a cui l'aria può uscire dai polmoni, in genere tra 0,1 e 0,5 secondi.[1][2] Il rischio di trauma ai polmoni è molto elevato, così come il potenziale pericolo provocato da qualsiasi oggetto non ancorato stabilmente che può essere assimilato ad un proiettile a causa della forza esplosiva, paragonabile alla detonazione di una bomba. Dopo una decompressione esplosiva all'interno di un aereo, una fitta nebbia può riempire rapidamente l'interno della cabina, ciò avviene perché l'aria interna, decomprimendosi, si raffredda molto velocemente e il vapore acqueo in essa contenuto si condensa.

Decompressione rapida

La decompressione rapida avviene generalmente in più di 0,5 secondi, permettendo ai polmoni di decomprimersi più velocemente rispetto alla cabina.[1][3]. Il rischio di danni polmonari è ancora presente, ma in maniera significativamente ridotta rispetto alla decompressione esplosiva.

Decompressione lenta

La decompressione lenta o graduale avviene così lentamente che non viene generalmente rilevata se non dagli strumenti[1]. Questo tipo di decompressione può essere causata anche da un difetto del sistema di pressurizzazione, pericolosa soprattutto quando l'aereo sale in quota. Un esempio di questo inconveniente è stato l'incidente del Volo Helios Airways 522, nel quale il pilota non si accorse che il sistema di pressurizzazione automatico non era inserito e non riuscì quindi a interpretare correttamente gli allarmi del computer di bordo.

Errori comuni

Il corpo umano può esplodere nel vuoto

Questo mito piuttosto diffuso potrebbe essere stato alimentato dalle false rappresentazioni che sono state fatte in diversi film, come ad esempio in Agente 007 - Vendetta Privata, nel quale la testa di uno dei personaggi del film esplode a causa della rapida decompressione della camera iperbarica in cui si trova. La ricerca e l'esperienza accumulata dagli scienziati grazie all'esplorazione dello spazio e allo sviluppo dei trasporti aerei ad alta quota ha dimostrato che anche se l'esposizione al vuoto di un corpo umano provoca gonfiore, la pelle è abbastanza resistente per sopportare una caduta di pressione di 1 atmosfera, anche se l'ipossia risultante può causare perdita di conoscenza dopo solo pochi secondi.[4][5] Idee sbagliate in merito alla decompressione possono derivare anche dalla errata comparazione con incidenti subacquei, nei quali il differenziale di pressione è molto superiore a quello presente nello spazio. Nell'incidente della piattaforma petrolifera Byford Dolphin una decompressione di otto atmosfere avvenuta al di sotto del livello del mare causò barotraumi letali; nello spazio, in seguito ad una perdita di una sola atmosfera, questo non può succedere, anche se va rilevato che un barotrauma polmonare può essere provocato dal trattenere forzatamente il respiro.

Un proiettile può provocare una decompressione esplosiva

Le fusoliere degli aerei sono progettate con nervature di rinforzo per evitare ampie lacerazioni; la grandezza del foro è uno dei fattori che determina la velocità di decompressione: il foro provocato da un proiettile è troppo piccolo per causare una decompressione esplosiva.

Un piccolo foro nella fusoliera può risucchiare all'esterno le persone

Il programma televisivo Miti da sfatare ha esaminato questa errata convinzione utilizzando aerei pressurizzati con i quali ha eseguito diversi test. I risultati ottenuti dimostrano che il design della fusoliera dell'aeroplano non permette che ciò accada, anche se va premesso che non c'è stata nessuna verifica scientifica a questa conclusione. È opportuno ricordare che nell'incidente del volo Aloha Airlines 243 una hostess fu risucchiata all'esterno della fusoliera da un buco molto ampio. Nel caso del volo British Airways 5390, invece, la rapida depressurizzazione dovuta al distacco improvviso del parabrezza sinistro provocò la parziale espulsione del comandante che rimase incastrato fino al busto nel finestrino.

Lesioni da decompressione

Le seguenti lesioni fisiche possono essere associate a incidenti da decompressione:

  1. L'ipossia è il rischio più grave che può incorrere in seguito a decompressione perché spesso non è prontamente rilevato e può inabilitare l'equipaggio di un aeroplano.[6][7][8]
  2. Il barotrauma è una lesione ai tessuti provocata dal mancato equilibrio fra la pressione dell'aria contenuta in una cavità corporea (come ad esempio l'orecchio medio, i seni paranasali e frontali, gli occhi, i denti e i polmoni) e la pressione dell'ambiente circostante.
  3. Traumi fisici, che possono essere provocati da oggetti trasformati in proiettili dalla violenza della decompressione esplosiva.
  4. Mal di montagna, ovvero la condizione patologica causata dal mancato adattamento dell'organismo alle grandi altitudini.
  5. L'ipotermia, cioè la condizione clinica in cui la temperatura corporea di un individuo scende significativamente al di sotto del suo valore normale al punto da ostacolare il metabolismo.

Incidenti più gravi dovuti a decompressione

Gli incidenti da decompressione non sono rari sia su aerei militari che su aerei civili, con circa 40-50 eventi di decompressione rapida che si verificano ogni anno. Nella maggior parte dei casi il problema è stato gestito dagli equipaggi senza riportare problemi; di conseguenza incidenti nei quali né l'aereo né i passeggeri hanno riportato danni non vengono considerati gravi.

Evento Data Velivolo Tipo di evento Vittime/tot. a bordo tipo di decompressione Causa
Volo BOAC 781 1954 de Havilland Comet Incidente 35/35 Decompressione esplosiva Affaticamento del materiale
Volo South African Airways 201 1954 de Havilland Comet Incidente 21/21 Decompressione esplosiva[9] Affaticamento del materiale
Incidente di Yuba City 1961 B-52 Stratofortress Incidente 0/8 Decompressione rapida Esaurimento del carburante dovuto ad elevato consumo causato dal volo al di sotto dei 10,000 ft dopo una depressurizzazione. Due bombe nucleari non sono scoppiate all'impatto col suolo.
Incidente del Sojuz 11 1971 Veicolo spaziale Sojuz Incidente 3/3 Decompressione graduale Danno alla valvola di ventilazione della cabina
Volo American Airlines 96 1972 Douglas DC-10-10 Incidente 0/67 Decompressione rapida[10] Rottura del portellone del vano cargo
Volo National Airlines 27 1973 Douglas DC-10-10 incidente 1/116 Decompressione esplosiva[11] Rottura di uno dei motori con conseguente perforazione della fusoliera
Volo Turkish Airlines 981 1974 Douglas DC-10-10 Incidente 346/346 Decompressione esplosiva[12] Rottura del portellone del vano cargo
Disastro di Tan Son Nhut 1975 C-5 Galaxy Incidente 155/330 Decompressione esplosiva Manutenzione errata del sistema di chiusura del portellone del vano cargo
Volo Far Eastern Air Transport 103 1981 Boeing 737 Incidente 110/110 Decompressione esplosiva Corrosione
Incidente della Byford Dolphin 1983 Piattaforma petrolifera Byford Dolphin Incidente 5/6 Decompressione esplosiva Errore umano, nessun dispositivo di sicurezza
Volo Korean Air Lines 007 1983 Boeing 747-230B Abbattuto da un missile 269/269 Decompressione rapida[13][14] Colpito da un missile aria-aria dopo che l'aereo ha violato uno spazio aereo proibito.[15]
Volo Japan Airlines 123 1985 Boeing 747-SR46 Incidente 520/524 Decompressione esplosiva Cedimento strutturale della paratia posteriore del vano cargo in seguito ad errata manutenzione
Volo Aloha Airlines 243 1988 Boeing 737-297 Incidente 1/95 Decompressione esplosiva[16] Affaticamento del materiale
Volo United Airlines 811 1989 Boeing 747-122 Incidente 9/355 Decompressione esplosiva Cedimento del portellone del vano cargo
Volo British Airways 5390 1990 BAC One-Eleven Inconveniente 0/87 Decompressione rapida[17] Errato fissaggio del parabrezza
Volo Lion Air LN 602 1998 Antonov An-24RV Abbattuto 55/55 Decompressione rapida Probabile abbattimento da lanciarazzi
Incidente del South Dakota Learjet 1999 Learjet 35 Incidente 6/6 Decompressione graduale/rapida Sconosciuto
incidente del King Air “Ghost Flight” 2000 Beechcraft Super King Air Incidente 8/8 Sospetta decompressione Sconosciuto
Volo TAM 9755 2001 Fokker 100 Incidente 1/82 Decompressione rapida Finestrino rotto da una granata[18]
Volo China Airlines 611 2002 Boeing 747-200B Incidente 225/225 Decompressione esplosiva Affaticamento del materiale
Volo Helios Airways 522 2005 Boeing 737-31S Incidente 121/121 Decompressione graduale Sistema di pressurizzazione settato su "manuale" per tutto il volo.[19]
Volo Alaska Airlines 536 2005 McDonnell Douglas MD-80 Inconveniente 0/140 + equipaggio Decompressione rapida Mancata segnalazione di un urto contro il portellone da parte dell'operatore addetto al carico dei bagagli. Decompressione avvenuta a 26,000 ft.
Volo Qantas 30 2008 Boeing 747-438 Inconveniente 0/365 Decompressione rapida[20] Rottura della fusoliera causata dall'esplosione di una bombola di ossigeno
Volo Southwest Airlines 2294 2009 Boeing 737-300 Inconveniente 0/126 + 5 equipaggio Decompressione rapida Foro nella fusoliera durante il volo.[21]

Affaticamento del materiale

Implicazioni nella progettazione dei velivoli

Gli aeroplani moderni sono progettati con nervature di rinforzo sia in senso longitudinale che lungo la circonferenza per evitare che danni localizzati da decompressione possano "strappare" grossi pezzi di fusoliera.[22]; tuttavia i danni da decompressione si sono rilevati fatali in altri modi. Nel 1974 il volo 981 della Turkish Airlines ha subito, a causa di una decompressione esplosiva, il collasso di una parte del pavimento con la conseguente rottura di cavi di vitale importanza per il controllo dell'aereo. L'anno successivo, la FAA ha emesso una direttiva che costringeva i costruttori di aerei wide-body a rinforzare il piano inferiore della fusoliera in modo che possa resistere ad una decompressione provocata da un'apertura grande fino a 1,9 m².[23]

Le porte delle cabine sono progettate per rendere assolutamente impossibile, intenzionalmente o accidentalmente, l'apertura di una di esse durante il volo. Il sistema chiamato "plug door" assicura che quando la pressione all'interno della cabina supera la pressione esterna, la porta rimane chiusa e l'apertura è possibile solamente quando le due pressioni sono equivalenti. Le porte delle cabine, comprese le uscite di emergenza (ma non tutte le porte dei vani cargo), o si aprono verso l'interno oppure devono essere tirate verso l'interno prima di essere ruotate all'esterno, questo perché almeno una delle dimensioni della porta è maggiore rispetto agli stipiti.

Note

  1. ^ a b c d e (EN) Federal Aviation Administration, Operations of aircraft at altitudes above 25,000 feet msl and/or mach numbers (MMO) greater than .75 (PDF), su faa.gov, 15 luglio 2007. URL consultato l'11 febbraio 2011.
  2. ^ Flight Standards Service, United States e Federal Aviation Agency, United States, Flight Training Handbook, U.S. Dept. of Transportation, Federal Aviation Administration, Flight Standards Service, 1980, p. 250. URL consultato il 28 luglio 2007.
  3. ^ Kenneth Gabriel Williams, The New Frontier: Man's Survival in the Sky, Thomas, 1959. URL consultato il 28 luglio 2008.
  4. ^ Advisory Circular 61-107 (PDF), su faa.gov, FAA, table 1.1.
  5. ^ 2, su Flight Surgeon's Guide, wwwsam.brooks.af.mil, United States Air Force (archiviato dall'url originale il 16 marzo 2007).
  6. ^ Bason R, Yacavone DW, Loss of cabin pressurization in U.S. Naval aircraft: 1969-90, in Aviat Space Environ Med, vol. 63, n. 5, maggio 1992, pp. 341–5, PMID 1599378.
  7. ^ Brooks CJ, Loss of cabin pressure in Canadian Forces transport aircraft, 1963-1984, in Aviat Space Environ Med, vol. 58, n. 3, marzo 1987, pp. 268–75, PMID 3579812.
  8. ^ Mark Wolff, Cabin Decompression and Hypoxia, su theairlinepilots.com, theairlinepilots.com, 6 gennaio 2006. URL consultato il 1º settembre 2008.
  9. ^ Neil Schlager, When technology fails: Significant technological disasters, accidents, and failures of the twentieth century, Gail Research, 1994, ISBN 0-8103-8908-8. URL consultato il 28 luglio 2008.
  10. ^ Aircraft accident report: American Airlines, Inc. McDonnell Douglas DC-10-10, N103AA. Near Windsor, Ontario, Canada. June 12, 1972. (PDF), su libraryonline.erau.edu, National Transportation Safety Board, 28 febbraio 1973. URL consultato il 22 marzo 2009.
  11. ^ explosive decompression@Everything2.com
  12. ^ FAA historical chronology, 1926-1996 (PDF), su faa.gov, Federal Aviation Administration, 18 febbraio 2005. URL consultato il 29 luglio 2008 (archiviato dall'url originale il 24 giugno 2008).
  13. ^ Brnes Warnock McCormick, M. P. Papadakis, Joseph J. Asselta, Aircraft Accident Reconstruction and Litigation, Lawyers & Judges Publishing Company, 2003, ISBN 1-930056-61-3. URL consultato il 5 settembre 2008.
  14. ^ Alexander Dallin, Black Box, University of California Press, 1985, ISBN 0-520-05515-2. URL consultato il 6 settembre 2008.
  15. ^ United States Court of Appeals for the Second Circuit Nos. 907, 1057 August Term, 1994 (Argued: April 5, 1995 Decided: July 12, 1995, Docket Nos. 94-7208, 94-7218
  16. ^ Aging airplane safety, su rgl.faa.gov, Federal Aviation Administration, 2 dicembre 2002. URL consultato il 29 luglio 2008 (archiviato dall'url originale il 2 febbraio 2009).
  17. ^ Human factors in aircraft maintenance and inspection (PDF), su caa.co.uk, Civil Aviation Authority, 1º dicembre 2005. URL consultato il 29 luglio 2008 (archiviato dall'url originale il 30 ottobre 2008).
  18. ^ Fatal Events Since 1970 for Transportes Aéreos Regionais (TAM), su airsafe.com. URL consultato il 5 marzo 2010.
  19. ^ Aircraft Accident Report - Helios Airways Flight HCY522 Boeing 737-31S at Grammatike, Hellas on 14 August 2005 (PDF), su moi.gov.cy, Hellenic Republic Ministry Of Transport & Communications: Air Accident Investigation & Aviation Safety Board, novembre 2006. URL consultato il 14 luglio 2009 (archiviato dall'url originale il 21 giugno 2011).
  20. ^ Qantas Boeing 747-400 depressurisation and diversion to Manila on 25 July 2008, in Australian Transport Safety Bureau, 28 luglio 2008. URL consultato il 28 luglio 2008 (archiviato dall'url originale il 3 agosto 2008).
  21. ^ Hole in US plane forces landing, BBC News, 14 luglio 2009. URL consultato il 15 luglio 2009. |
  22. ^ George Bibel, Beyond the Black Box, JHU Press, 2007, pp. 141–142, ISBN 0-8018-8631-7. URL consultato il 1º settembre 2008.
  23. ^ FAA HISTORICAL CHRONOLOGY, 1926-1996 (PDF), su faa.gov, Federal Aviation Authority, 18 febbraio 2005. URL consultato il 1º settembre 2008 (archiviato dall'url originale il 24 giugno 2008).

Voci correlate
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