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  • 1 # 夏日消消氣

    普通人在坐飛機時或驚慌失措,或過於鎮定,此時或許只有經常坐飛機的空中飛人正在思考——機窗為什麼是圓形的?家中的窗戶是長方形,車內隔板雖有例外,但也大多如此,為什麼只有機窗與眾不同?

    機窗之所以設計成圓形,並不是出於美學考量。歷史上曾有過方形機窗,但這種設計卻曾導致墜機慘劇的發生。

    20世紀50年代,商務航空公司逐漸開始採用體積更大、速度更快的噴氣式飛機,當時曾發生過幾起飛機在飛行過程中解體的事故,其中包括:1954年,兩架哈維蘭彗星客機在幾個月內先後解體,共導致56名乘客死亡。調查員發現機身裂縫的起點正是方形機窗的尖角。機艙內加壓後,這些尖角格外容易因為受壓而破裂。英國皇家飛機研究院在一次測試中發現,高達百分之七十的艙內壓力都集中在這些機窗的尖角上。

    相比之下,圓形機窗能夠透過分散壓力均勻受壓,這讓其在民航領域內迅速成取代了方形機窗成為了新標準。每扇圓形機窗都由三層分工明確的玻璃組成:外層負責承受艙內加壓帶來的壓力;中層是為以防外層破裂而設定的保險層,雖然外層玻璃破裂的情況極為罕見;內層則充當畫板,可供乘客隨心所欲地塗塗抹抹。

    機窗下方的小洞則是用來確保外層玻璃能承受壓力的衝擊,同時保證中層的備用玻璃在發生緊急情況時能發揮作用。

    真相大白了。

  • 2 # 老鷹航空

    第一個專業方面——結構力學

    飛機在空中飛行時,其全身上下都需要保持一種力學上的平衡。這種平衡不僅包括靜力學的平衡,也還要包括力矩的平衡。具體而論,飛機的機翼提供全部升力來平衡重力,垂尾上的平尾和垂尾來平衡縱向和橫航向力矩,飛機機體表面所收到的空氣阻力(主要是摩擦阻力)一般由蒙皮來承受,蒙皮上承受的阻力相對於重心就會產生不同大小的力矩,這些力矩隨即透過全身機體結構進行有效傳遞,最終透過機身和機翼上的大梁、框板、翼盒來進行化解。

    對於機身蒙皮而言,如果為了設定舷窗而進行開口,那麼不可避免就要考慮到開口附近的蒙皮出現內部應力集中的問題,這樣就需要在舷窗附近進行結構加強,或者進行圓弧倒角處理。舷窗開口面積越大,則結構加強就要越重。從結構力學角度來看,標準的圓形舷窗是最好的。

    第二個專業方面——空氣動力學

    飛機飛行過程中,由於氣流速度的存在導致機身內外出現壓力差,這種壓差通常都是以由內向外的壓力形式存在的,飛行速度越快,這種壓力就越大。如果是低速飛行器,比如說直升機或者老式螺旋槳固定翼飛機,在其機身兩側開設舷窗就可以採用平面舷窗;

    如果是高亞音速飛機或者超音速飛機,那麼在機身開設舷窗,就需要採用弧面形式(側面看上去),這樣才可以有效應對內外壓力差。

    除了上面兩種技術上的原因之外,還有一個人機環境領域的要求——增加舷窗面積,可以提高乘客的飛行舒適度,正因為如此,現代飛機舷窗一般採用一種變體的圓形舷窗,也就是矩形+圓弧的模式,這樣不僅考慮的結構力學、空氣動力學方面要求,可以考慮了乘客要求。

    只有在一些老式低速飛機上還可以見到標準圓形的舷窗。

    ——問題就回答到這裡了——

  • 3 # 灰機魔神

    第一,受限於長桁和框的佈置,民機旅客觀察窗高寬比在1.5左右,總體方案就已經確定你窗的佈置,沒法改;

    第二,有了確切的高度和寬度,就開始設計旅客觀察窗的形狀,不可能是矩形的,應力集中太嚴重,飛不了多久就疲勞破壞了。一般都會有個最小圓弧半徑給你的,隨便你怎麼設計,只要連續且滿足最小半徑要求。

    第三,美觀,上面兩條都是工程角度,這一條是從審美的角度,一般都會拿出幾個方案給大家投投票啥的,最後才是開口的最終方案。

    最後悄悄說一句,A、B、C三家都是這麼設計的

  • 4 # 仕明同學

    機窗之所以設計成圓形,並不是出於美學考量。歷史上曾有過方形機窗,但這種設計卻曾導致墜機慘劇的發生。

    1954年1月10日,英國海外航空781號班機在地中海上空發生爆炸解體,機上29名乘客(包括10名小孩)及6名機員無人生還。同年4月8日,在南非航空201號班機上,“彗星”式再度發生空中解體事故,機上無人生還。

    事故原因是:飛機方形舷窗的四個角在反覆加壓下出現應力集中現象,使該處蒙皮提前發生金屬疲勞而開裂,裂縫不斷蔓延至鉚釘處導致飛機解體。

    後續改進的“彗星”式及其它噴氣式民航機都將舷窗設計成圓形或將採用圓角來避免同類事故再次發生。

    形機窗的四個角可以很好的分解壓力,減少裂縫或斷裂的可能性。圓形的形狀也更堅固,抵抗變形更強,為了保證飛行方面的效能不受影響,經過加壓之後的機艙必須是圓筒形的,以便氣壓可以順利的穿過材料,平衡壓力。

    圓形機窗的結構

    每扇圓形機窗都由三層分工明確的玻璃組成:外層負責承受艙內加壓帶來的壓力;中層是為以防外層破裂而設定的保險層。作為主要結構窗戶,外層窗戶承受了艙內增壓帶來的所有壓力。內層窗戶存在的意義是,為了以防外層窗戶破裂而設定的故障保險裝置,但外層窗戶破裂的情況是很少見的。

    機窗上小孔的作用

    機窗下方都有一個小洞,它是一個排放閥,位於中層窗戶玻璃上,能平衡客艙與中層窗戶和外層窗戶之間的氣壓。確保外層玻璃能夠很好的承受壓力的衝擊,同時保證中層的備用玻璃在緊急情況下能發揮作用。

    飛機起落時為什麼要開啟機窗遮光板

    如果應急出口燈及客艙照明因為某種原因不能使用,乘客可以利用透過舷窗照射進來的光線撤離。便於艙外的營救人員觀察內部狀況,進行施救。

    一旦發生意外,便於乘客選擇逃生路線,飛機在水上迫降時,可能飛機一側是陸地,一側則是海水,乘客可以選擇安全的一側撤離飛機。

    還有,如果飛機著陸時發生差錯,可能會發生爆炸,起火,乘客撤離前可以透過舷窗觀察,以避開火源和濃煙。

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