文／郭詠澧

同學問，高空的空氣稀薄，飛機高空飛行時，機艙裡會有新鮮的空氣循環嗎？機艙內的空氣是如何調節？如何輸送新鮮的空氣？

環境控制 循環系統



其實飛機在做飛行設計的時候，就已經完整地考量了這個非常重要的問題。飛機在高空飛行時（通常巡航高度約1萬公尺），機艙內的空氣調節和品質的維持是依賴一套精密的「環境控制系統」（ECS, Environmental Control System）。這一套空氣循環系統是融和了新鮮進氣與高效過濾的循環機制。機艙內約有一半的空氣來自機外，外界的空氣會先透過發動機（或輔助動力裝置）進行高溫壓縮，接著冷卻並調節至適當的溫度與壓力後送入客艙；簡言之，就是機外空氣透過引擎壓縮降溫調節後，供機艙使用。另外約50%的機艙空氣會被抽離，經過醫療級的高效空氣微粒濾清器（HEPA）徹底「淨化」，是一項有效地過濾循環空氣中的微粒、細菌、病毒或懸浮汙染物過濾的過程，過濾效率可達99.97%以上。以上這套系統會持續不斷地注入新鮮空氣並排出舊空氣，將經過高效濾網過濾後與新鮮空氣混合的空氣，送回機艙中。

機艙內空氣的來源，稱為引氣系統（Bleed Air），主件是發動壓縮機，從發動機中抽取壓縮空氣，稱為「引氣」；但現代機型如波音787、空巴A350的飛機已經部分改用電動壓縮機，來減少對發動機引氣的依賴。在地面或緊急情況下，也可由輔助動力裝置（APU）提供引氣。引氣溫度極高，可達200℃以上，需先經過預冷器降溫，再利用空調組件（PACK），類似大型冷氣機，做進一步降溫、除溼、調節壓力，再與客艙內循環空氣混合。

客艙一般維持相當於海拔1800～2400公尺的氣壓（約0.8大氣壓），系統的壓力控制閥會自動調節艙內外壓力差，確保壓力結構安全與乘客舒適度，另外系統也會做飛機爬升、下降的速率控制，來避免乘客耳壓不適。但是機艙內氣壓的變化，對有心血管或呼吸系統疾病的乘客，可能會有影響。

密閉機艙 空氣品質



機艙的空氣每2至3分鐘就會完成一次全艙空氣的置換，因此每小時約可置換20到30次。機艙內新鮮空氣的比例，約50%為機外引進的新鮮空氣，50%為過濾後的循環空氣。空氣過濾系統HEPA濾網的過濾效能是一種高效防護措施，HEPA的性能與醫院手術室及工業用無塵室裡使用的空氣潔淨過濾器相若；而且氣流在機艙內主要是以「垂直方向」循環（從天花板吹出、由地板排出），這種空氣流動方式能有效阻擋病毒或病菌在機艙內前後大範圍擴散。雖然HEPA過濾器能攔截絕大部分微粒，但機艙內鄰座近距離傳播，例如飛沫傳染仍然具有可能性，此乃與密閉空間的特性有關。現代民航機的機艙空氣系統在過濾效率、換氣頻率上，其實是優於多數室內的環境。

溼度降低 舒適安全



由於引進的高空外部空氣水分極少，空氣本來就乾燥，且空調過程會除溼，因此機艙內的溼度極低，約10～20%；低溼度可能導致皮膚、眼睛、鼻腔不適，旅行專家建議多補充水分來減緩不適。

現代飛機皆裝有臭氧轉換器，將臭氧轉為氧氣，因此機艙內無臭氧問題的顧慮。至於飛機因發動機引氣，理論上與燃燒室兩者是處於隔離狀態，因此受油煙汙染的可能性非常的微小。當今波音787機型的電動壓縮機與高溼度控制系統持續改進的設計，更提升了乘客的舒適度與安全性。

飛機製造商因為不時地改進系統，使機艙內的空氣品質維持在極高的水準，搭乘飛機旅行已是旅客們一種愉快的體驗了。