Защо прозорците на самолетите са винаги обли?

14 декември 2016 г., 09:40
11180

Shutterstock

Може би сте се чудили защо прозорците на самолета са винаги обли? Дали става дума за дизайнерски избор от страна на самолетната компания? Или пък зад всичко това се крие някаква научна причина. Отговорът всъщност е много простичък, както показва видеото на Real Engineering по-долу. Причината затова обаче е доста интересна, пише Science Alert.

Първо, прозорците не винаги са били обли. В ранните дни на авиацията самолетите са разполагали с правоъгълни прозорци – досущ като тези в дома ви. С времето летателните апарати са ставали по-усъвършенствани и са започвали да летят по-нависоко. Имало е причина за това. По този начин се избягва турбуленцията в по-ниската атмосфера, намалява се аеродинамичното „влачене“ и се пести гориво. В резултат на това самолетните кабини започват да се херметизират, за да повишат нивото на комфорт на пътниците в по-високите слоеве на атмосферата.

Една херметизирана кабина се нуждае от цилиндрична форма, за да функционира нормално. Това от своя страна създава налягане, което е различно между въздуха в нея и този навън. Колкото по-нависоко се изкачва самолета, толкова по-голяма става разликата. Тялото на самолета се разширява съвсем мъничко. Съответно – оказва се натиск върху материала, от който е изработен. Именно тук формата на прозорците става съществена част от уравнението.

При перфектно закръглен цилиндър, това напрежение преминава гладко по материала. Прозорците обаче се явяват своеобразна пречка за него. Ако са правоъгълни, ще окажат по-голямо съпротивление и съответно налягането ще се натрупа по острите ъгли. Налягане, което впоследствие би могло да разбие стъклото и да напука тялото на самолета. Ако прозорецът обаче е овален, нивата на стрес се балансират по-добре.

За нещастие, били са нужни цели две самолетни катастрофи, както и съществен научен пробив, преди инженерите да осъзнаят проблема и да разберат, че именно правоъгълните прозорци са причината за всичко това. Всички следващи самолети са създадени със закръглени прозорци. До ден днешен остават такива.

Същият принцип може да се приложи и за вратите на кабините. Кръгли прозорци се срещат и по корабите и космическите апарати заради по-голямата им структурна цялосност.

Може би сте се чудили и защо прозорците на самолетите има мъничка дупчица. Тя също има връзка с напрежението, което се натрупва между вътрешното и външното налягане. Както Роби Гонзалес от io9 обяснява, всеки прозорец е създаден от три пласта. Дупката позволява на въздушното налягане между външния и средния пласт да се уравновесява. В резултат на това налягането в самолета оказва натиск единствено върху външния пласт. Средният е предвиден за спешни случаи.

Е, вече знаете каква е причината за формата на прозорците. Така че следващият път, когато седнете до непознат човек в самолета, ще можете да го впечатлите с инженерните си познания.

Ключови думи:
Коментари