Một bồn nhiên liệu không cần có nhiên liệu dạng lỏng mới trở nên nguy hiểm. Nguy cơ thực sự nằm phía trên nó, trong khoảng không rỗng chứa hơi và oxy. Máy bay thương mại hiện đại giải quyết rủi ro đó bằng một hệ thống mà hầu hết hành khách không bao giờ nghĩ tới, hệ thống âm thầm thay thế không khí trong khoảng đó bằng nitơ.

Tại sao bồn nhiên liệu cần được khắc phục

Lý do để vô hiệu hóa bồn nhiên liệu được chứng minh theo cách tồi tệ nhất có thể. Vụ tai nạn TWA Flight 800 năm 1996 đã khiến toàn bộ 230 người trên chiếc Boeing 747 thiệt mạng, và nguyên nhân được xác định là một tia lửa điện làm cháy hơi nhiên liệu bên trong một trong các bồn chứa của máy bay.

FAA đã phản ứng bằng cách yêu cầu các nhà sản xuất giảm rủi ro dễ bắt cháy của các khí bên trong bồn nhiên liệu trong những thiết kế sau này. Lý lẽ đằng sau quyết định này xuất phát trực tiếp từ tam giác cháy cơ bản: lửa cần nhiên liệu, nhiệt và oxy cùng lúc, và loại bỏ bất kỳ yếu tố nào trong ba yếu tố đó sẽ ngăn ngừa sự cháy. Nhiên liệu và nhiệt khó có thể loại bỏ khỏi một bồn nằm bên dưới động cơ phản lực, nên các nhà sản xuất tấn công biến số thứ ba thay vào đó. Nitơ, về mặt hóa học trơ ở nhiệt độ phòng, chiếm chỗ oxy trong khoảng hơi của bồn — được biết đến là ullage — cho đến khi không còn đủ oxy để một tia lửa làm cháy bất cứ thứ gì.

Bắt buộc, không phải tùy chọn

Đây không phải là một tính năng mà hãng hàng không có thể tự do lựa chọn. Ở Hoa Kỳ, việc che phủ bồn nhiên liệu máy bay bằng nitơ đã là bắt buộc kể từ năm 2017, điều đó khiến công nghệ này trở thành một phần tiêu chuẩn trong cách mọi máy bay thương mại hiện đại được chứng nhận và vận hành ngày nay.

Phiên bản của Boeing: Hệ thống tạo nitơ trên 737 NG

Trên Boeing 737 NG, Hệ thống tạo nitơ kéo khí lấy áp nóng từ cổ góp khí nén bên trái của máy bay và đưa qua một chuỗi xử lý khá phức tạp trước khi bất kỳ phần nào trong đó đến được bồn nhiên liệu giữa. Một van đóng/ngắt điều khiển luồng khí vào và sẽ tự động đóng nếu xuất hiện quá áp. Từ đó, không khí đi qua một bộ chuyển đổi ozon, bộ này xúc tác chuyển ozon thành oxy để bảo vệ các thành phần phía sau, rồi đi qua bộ trao đổi nhiệt và một van ram-air điều chỉnh để hạ nhiệt độ về mức phù hợp.

Một giai đoạn lọc loại bỏ các chất ô nhiễm trước khi khí chạm tới Module tách khí, là lõi thực sự của hệ thống, nơi làm giảm hàm lượng oxy xuống đủ thấp để không thể xảy ra quá trình cháy. Khí giàu nitơ thoát ra từ phía bên kia được điều áp và cấp trực tiếp vào bồn giữa, trong khi công tắc nhiệt và van cắt khi quá nhiệt sẵn sàng can thiệp nếu có hiện tượng quá nóng hoặc quá áp. Một bộ điều khiển giám sát toàn bộ quá trình.

Phiên bản của Airbus: CSAS và IGGS trên A320

Airbus đạt được cùng mục tiêu nhưng qua một kiến trúc khác, chia thành hai hệ phụ. Hệ thống Conditioned Service Air (theo ATA Chương 21) lấy khí lấy áp nóng và dẫn qua van cách ly, bộ chuyển đổi ozon và bộ trao đổi nhiệt để đưa về nhiệt độ, áp suất và lưu lượng phù hợp. Không khí đã được điều kiện đó sau đó cấp vào Inert Gas Generation System (theo ATA Chương 47), nơi nó đi qua bộ lọc hai lớp hạt siêu mịn và Module tách khí riêng của hệ thống.

Module tách khí phân tách luồng này thành hai: khí giàu nitơ đi vào bồn giữa qua một van ngắt dòng kép có thể điều tiết giữa các cài đặt thấp, trung bình và cao tùy theo máy bay đang leo cao, tiếp cận hay hạ cánh, trong khi khí giàu oxy được xả ra ngoài. Một cảm biến oxy liên tục theo dõi độ tinh khiết của khí giàu nitơ, và toàn bộ quá trình không cần đến can thiệp của con người. Hệ thống hoạt động tự động và hoàn toàn tắt khi máy bay đỗ trên mặt đất. Airbus coi một bồn là đã được trơ đúng cách khi nồng độ oxy trung bình ở mực nước biển giảm xuống dưới 12%.

{{REC}}

Hai nhà sản xuất, một nguyên lý chung

Boeing và Airbus đi đến cùng một giải pháp qua việc bố trí thành phần và cách đặt tên hoàn toàn khác nhau, nhưng bóc bỏ nhãn mác thì cả hai hệ thống đều làm cùng một việc: lấy khí lấy áp nóng giàu oxy, loại bớt đủ oxy khỏi đó qua Module tách khí, và đẩy phần khí còn lại giàu nitơ vào khoảng không nơi một đám cháy có thể có cơ hội bắt đầu.

Điều bắt nguồn như một phản ứng trực tiếp đối với một tai nạn thảm khốc giờ đã trở thành một biện pháp bảo vệ yên lặng, hoàn toàn tự động, hoạt động trên hầu hết mọi máy bay thương mại được chế tạo kể từ đó.