Les mystères des toilettes d'avion : comment fonctionnent-elles vraiment ?
Même à une époque où voyager en avion est monnaie courante, certaines expériences marquent à jamais notre premier vol. L’excitation de se sentir plaqué au siège lors du décollage, les turbulences, et ce bruit caractéristique des toilettes lorsqu’on actionne la chasse d’eau. Mais comment fonctionnent ces toilettes d’avion si particulières ?
Bill Crossley, ingénieur en aérospatiale à l’Université Purdue, explique que tout repose sur une différence de pression. En altitude, la pression extérieure est bien inférieure à celle de la cabine. Lorsqu’on tire la chasse, une valve s’ouvre vers un réservoir à pression atmosphérique, créant un vide qui aspire le contenu de la cuvette. Un système ingénieux qui ne nécessite pas de pompe à vide en vol.
Au sol, cependant, une pompe à vide prend le relais jusqu’à ce que l’avion atteigne une altitude où la pression naturelle suffit. Ce principe, breveté en 1975, reste fondamentalement le même aujourd’hui, bien que les configurations varient selon les appareils.
Nigel Jones, ingénieur aéronautique à la retraite, évoque le cas du Lockheed TriStar, un avion des années 70-80 doté d’un système complexe de gestion des chasses d’eau. Un exemple peut-être trop sophistiqué, mais qui illustre l’importance des conduits sinueux pour ralentir les déchets et éviter d’endommager les réservoirs.
Avant l’ère des toilettes à vide, les avions utilisaient des systèmes chimiques similaires aux toilettes portables, avec leur fameuse « glace bleue » – un phénomène aussi rare que redouté. Aujourd’hui, seuls les petits avions d’affaires conservent ce type de toilettes.
Le système à vide, quant à lui, reste la norme pour sa sécurité, sa fiabilité et sa légèreté – trois qualités essentielles dans l’aéronautique.
Bí ẩn nhà vệ sinh máy bay: Cơ chế hoạt động đằng sau tiếng 'xả' đặc trưng
Ngay cả trong thời đại di chuyển bằng máy bay đã trở nên phổ biến, có những trải nghiệm đầu đời khó quên khi lần đầu cất cánh. Cảm giác bị đẩy ngược vào ghế khi máy bay tăng tốc, nỗi hồi hộp trước cơn rung lắc đầu tiên, và đặc biệt là âm thanh 'xụt' đặc trưng khi nhấn nút xả trong nhà vệ sinh máy bay. Nhưng điều gì thực sự xảy ra sau tiếng động đó?
Bill Crossley, kỹ sư hàng không vũ trụ tại Đại học Purdue, tiết lộ bí mật nằm ở chênh lệch áp suất. Ở độ cao lớn, áp suất bên ngoài thấp hơn nhiều so với khoang cabin. Khi xả nước, van mở thông giữa cabin và bể chứa có áp suất khí quyển, tạo ra lực hút mạnh cuốn trôi mọi thứ trong bồn cầu – một cơ chế tinh tế không cần dùng đến bơm chân không khi bay.
Trên mặt đất, hệ thống sử dụng bơm chân không cho đến khi máy bay đạt độ cao đủ để chênh lệch áp suất tự nhiên phát huy tác dụng. Công nghệ này được cấp bằng sáng chế từ năm 1975 và vẫn giữ nguyên nguyên lý cốt lõi dù cách triển khai khác nhau tùy loại máy bay.
Kỹ sư hàng không đã nghỉ hưu Nigel Jones kể về hệ thống phức tạp trên chiếc Lockheed TriStar (1968-1984) với logic điều khiển luân phiên các bơm xả. Dù đánh giá là quá cầu kỳ, ông chỉ ra tầm quan trọng của đường ống uốn khúc: chúng làm chậm chất thải để tránh va đập mạnh vào thành bể – một tình huống có thể gây nứt vỡ hoặc ít nhất là tiếng ồn khủng khiếp.
Trước thời đại toilet chân không, máy bay dùng hệ thống hóa chất tương tự nhà vệ sinh di động, dẫn đến hiện tượng 'băng xanh' đáng sợ khi chất thải đóng băng ở độ cao và rơi xuống đất. Ngày nay, chỉ một số máy bay nhỏ thuộc diện bắt buộc trang bị toilet nhưng không đáng để lắp hệ thống chân không mới dùng công nghệ này.
Theo Crossley, hệ thống chân không vẫn là lựa chọn tối ưu cho phần lớn máy bay nhờ ba yếu tố: an toàn tuyệt đối, độ tin cậy cao và trọng lượng nhẹ – những tiêu chí vàng trong ngành hàng không.
