首先,它们并不总是圆的。在航空业初期,飞机窗户是矩形的,就像你家里那些窗户一样。然而,随着飞机变得越来越先进,人们让它们飞得越来越高,以避免低层大气的气流颠簸、降低阻力、减少燃油消耗。因此,客舱必须密封加压,使乘客们能够在稀薄大气中保持舒适。
为了正常运作,密封加压的客舱必须是圆筒形的,而圆筒形会反过来制造内外空气的压力差;飞机飞得越高,压力差就越大。机体微微有点扩张,机身材料会受到一定压力作用、产生变形——此时,飞机窗户的形状便十分重要。
在一个完美圆筒上,压力会柔缓地穿过材料,但它会被窗户所干扰。如果窗户是矩形的,那么它对压力流的干扰作用将更为显著,而且压力会堆积在尖锐的角上——这有可能造成玻璃的破碎、机身的破裂。但如果窗户是椭圆形的,那么压力的分布将会更为均衡。
不幸的是,直到两架飞机坠毁之后,工程师们才明白问题出现在方形窗户上。此后,所有航天器的窗户都被设计为圆形,用以保护机身的完整性。同样的原则也被应用在货船和舱室门上。当然了,船和航天器的窗户之所以是圆形,还因为它们有着更好的结构完整性。
你可能还对飞机窗户上的那个“通气孔”心存疑惑。同样的,它和内外压力差所造成的压力及张力管理有关。实际上,每个窗户都有三层结构,而那个孔能够平衡外层和中层玻璃之间的空气。因此,只有外层窗户承受着机舱压力,而中间那层则是用于紧急状况。
机场科研人员对飞机解体原因进行分析、试验、研究,结果找到方形窗户、方形门结构在万米高空承受压力稍弱,没有圆形窗户抗压力强。血的教训提醒人们从此以后飞机全改成了圆形窗户。方形舷窗的不靠谱在哈维兰彗星式客机上得到了充分的证明:1954年1月10日,英国海外航空781号班机执飞罗马至伦敦航线,结果在地中海上空发生爆炸解体事故,机上29名乘客及6名机组无一幸存。4月8日,同类事故再次发生。失事飞机皆为彗星式客机,彗星式也是航空史上首款以喷气发动机为动力的民用飞机。由于两起事故有许多相似之处,例如万米高空飞机解体、遇难者颅骨骨折与肺部爆炸,调查人员确定与彗星式的加压机舱有关。
为了模拟万米高空的飞行环境,研究人员特意造了一个巨大的水槽,将一架拆掉发动机和内饰的彗星式机壳放进水槽里不断的注水加压、防水释压,如此循环往复了一个月后,机体沿着舱门和舷窗产生一道巨大的裂痕~
本来加压舱设计的话,机体承受的压力应该是均等的,结果由于舱门和舷窗使得机体结构变弱,这就导致了压力集中在这些结构脆弱区域,尤其是方形舷窗的边角。飞机每起降一次,舷窗材料就会承受一次考验,积累到一定程度就产生了金属疲劳,最终产生细微裂痕,进而发展为清晰可见的裂痕,最后当飞机上升到万米高空时,由于机舱内外存在的气压差,导致机体结构无法承受,最终爆炸解体......
虽然是一个小小的舷窗,最终却导致了空难的发生。彗星式的前车之鉴使得后来的民航客机改进了设计,把舷窗设计成圆形。哈维兰虽然对彗星式进行了一系列的后续改进,但是毕竟发生了多次事故,结果也被证明了设计存在问题,这款客机也逐渐从神坛位置跌落,取而代之的是更先进的波音707客机,民航客机领域的巨头波音就此崛起!
为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢?
为了正常运作,密封加压的客舱必须是圆筒形的,而圆筒形会反过来制造内外空气的压力差;飞机飞得越高,压力差就越大。机体微微有点扩张,机身材料会受到一定压力作用、产生变形——此时,飞机窗户的形状便十分重要。在一个完美圆筒上,压力会柔缓地穿过材料,但它会被窗户所干扰。如果窗户是矩形的,那么它...
为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢
由于飞机在高空飞行,机舱失密闭加压环境。机舱内部气压大于外部气压,使得机舱内壁会受到一定压力。圆形窗户上的圆形玻璃,没有棱角的结构,使得玻璃上每个点收到的压力比较均匀,增加了安全性。最早的窗户应该是长方形,在四个角的位置受压力会大于其它点,降低了安全系数。
为什么飞机的窗户都是圆形或者椭圆形
1、飞机的窗户设计成圆形或椭圆形,主要是出于安全和结构上的考虑。随着飞行高度的增加,机舱需要加压以维持较舒适的环境,作用在窗户上的压力会越来越大。圆形或椭圆形的窗户受力比较均匀,压力能更流畅地运动,避免窗户被不断积累的压力挤破。相比之下,方形窗户的四个角所受的压力会不断积累,可能导致...
为什么飞机的窗户都是圆形
原因有结构和安全考虑、消除压力波和噪音、视野和透光度。1、结构和安全考虑:飞机的窗户需要承受飞行时产生的巨大压力。圆形的窗户设计能够更均匀地分散这些压力,避免在窗户的某个部位产生过度的应力集中,从而减少了窗户破裂的风险。方形或矩形窗户的角部更容易积累压力,增加了窗户破裂的概率性。2、消除...
飞机的窗户为什么是圆形的
减少窗户破裂的风险,因此飞机窗户通常设计成圆形。3. 飞机在高空飞行时,需要对机舱进行增压,以维持内外压力平衡。如果飞机窗户采用方形设计,窗户四个角会承受巨大的应力差,容易导致窗户破裂。而圆形窗户在各个方向上结构相同,能够均匀分散应力,减少窗户破裂的风险,因此飞机窗户通常设计成圆形。
为什么飞机窗户是圆的
2. 若飞机窗户设计为方形,四个角部将承受巨大的应力,这可能导致窗户破裂。3. 圆形的窗户设计可以均匀分散来自各个方向的应力,大大减少了从一点崩溃的风险。4. 乘客可能会注意到,飞机窗户与日常生活中的窗户有所不同,这背后有其特定的设计原因。5. 在飞机窗户的早期设计中,由于飞行高度较低,客舱...
为什么飞机窗户是圆的?
1、高空中飞机内部需要增压,所以飞机内外存在巨大的压力差。如果是做成方形的窗户,那么在窗户的四个角,会产生巨大的应力,导致窗户破碎。而圆形在各个方向上的结构相同,应力将被平均分散,极少出现从某一点发生崩溃的情况。坐飞机时我们会发现飞机窗户和日常生活中的窗户是有区别的,飞机窗户设计的又小...
为什么飞机窗口都设计成圆形的
该原因如下:1、安全考虑:圆形窗口受力比较均匀,压力能更流畅地运动,避免窗户被不断积累的压力挤破1。2、减少噪音:圆形设计可以更好地消除飞机的压力波,减少噪音和振动的产生,提高乘坐舒适性。3、提供更好的视野和透光度:圆形的设计可以提供更好的视野和透光度,使乘客可以更好地享受飞行过程。
为什么飞机和轮船的窗户都是圆的?
飞机窗户设计成圆形,主要是因为圆形能够均匀分散并抵抗各种应力。早期飞机飞行高度低,客舱不须加压,机身承受的应力较小,因此窗户有时设计成方形。然而,随着飞机速度的提升和飞行高度的增加,机体需要承受更大的应力,同时客舱需要加压以保持舒适的环境。在这种情况下,结构的开口处,特别是方形窗户的拐角...
为什么飞机的窗户都是椭圆形的
1、减小受力:裁剪出椭圆形窗户能够更大限度的减小受力,飞机飞行时机舱内外存在气压差,圆形的窗户设计有助于均匀地分配舱内压力,避免在窗户的尖角处集中过多压力,从而减少因应力集中导致的结构性破坏风险。2、节约重量:椭圆形窗户的设计减少了质量,可以使飞机减轻质量,减少燃油的消耗,给飞机轻量化...