Почему у самолетов иллюминаторы круглые? Почему нет самолетов с квадратными иллюминаторами и другие математические нюансы Самолет с квадратными иллюминаторами.

Реактивное авиастроение в 1950-х годах только начиналось. Первым лайнером стала «Комета» - детище de Havilland

Это был ультрасовременный реактивный пассажирский самолёт с уникальными для того времени техническими характеристиками и герметичной кабиной. К сожалению, в 1954-м две «Кометы» развалились прямо в полёте, угробив в общей сложности 56 человек.

Причина до смешного проста:

Квадратные иллюминаторы.

Это была одна из тех досадных мелочей, которые легко упустить при проектировании; но как только что-нибудь происходит, они становятся очевидны даже ребёнку.

Вот плитка шоколада. Как вы думаете, в каком месте она переломится, если на неё надавить?

Правильно, вдоль этих выемок.

Так вот, квадратное окно состоит из четырех 90-градусных выемок, а стало быть, у него есть четыре слабых места. Если бы на ваш дом надавили, то трещина непременно прошла бы через угол какого-нибудь окна:

Вы замечали, что иллюминаторы во всех самолётах круглые? Это делается не для красоты - круглая форма не позволяет разорвать самолёт на куски. Давление распределяется по всей кривой, вместо того, чтобы идти трещинами по углам (как выяснилось) и разрывать самолёт в клочья.

Поверьте, выяснить это было нелегко. Эксперты понятия не имели, почему конструкция самолёта разваливается, пока не протестировали структуру путём многократной симуляции давления на кабину. Конечно же, фюзеляж, в конце концов, лопнул, и разрыв начинался как раз с этих пресловутых углов.

С тех пор иллюминаторы у всех самолётов только круглые.{odnaknopka}{jcomments on}


Интересное в сети

Причина до смешного проста: квадратные иллюминаторы. Это была одна из тех досадных мелочей, которые легко упустить при проектировании; но как только что-нибудь происходит, они становятся очевидны даже ребёнку.

Квадратное окно состоит из четырех 90-градусных выемок, а стало быть, у него есть четыре слабых места. Если бы на ваш дом надавили, то трещина непременно прошла бы через угол какого-нибудь окна.

Вы замечали, что иллюминаторы во всех самолётах круглые? Это делается не для красоты — круглая форма не позволяет разорвать самолёт на куски. Давление распределяется по всей кривой вместо того, чтобы идти трещинами по углам (как выяснилось) и разрывать самолёт в клочья.

Поверьте, выяснить это было нелегко. Эксперты понятия не имели, почему конструкция самолёта разваливается, пока не протестировали структуру путём многократной симуляции давления на кабину. Конечно же, фюзеляж, в конце концов, лопнул, и разрыв начинался как раз с этих пресловутых углов. С тех пор иллюминаторы у всех самолётов только круглые.

29.01.2018, 10:01

Многие задаются вопросом: а почему иллюминаторы в самолете закругленные, а не квадратные как обычные окна или например, не треугольные?

Ответ элементарно прост. Сама форма самолета без углов, округлая форма окон, а также люков и дверей необходима для безопасности. Округлость позволяет равномерно распределить нагрузку от разности температур и давления, что препятствует возникновению трещин, а впоследствии разгерметизации салона и разрыва самолета на куски.

Объясняя более научным языком, выглядит это так: когда самолет набирает высоту, внешнее давление падает быстрее чем внутренне - это создает разность давления внутри и снаружи самолетов, вызывая расширение корпуса.

Когда материал корпуса меняет свою форму в нем создается напряжение. Материал расширяется из-за того, что напряжение постоянно увеличивается, в конце-концов напряжение настигает того предела, что материал может разрушиться.

В самолетах форма окон очень сильно влияет на уровень напряжения. Напряжение легко без повреждения проходит по материалу, если на его пути нет таких препятствий как окно, в данном месте ему нужно менять направление, а это вызывает увеличение давления. Это называется концентрация напряжения.

Сравнивая влияние круглых и квадратных окон на концентрацию напряжения, вы можете увидеть, что квадратные окна создают больший барьер для прохождения напряжения. Это значит, что напряжение создается по углам квадратных окон.

Предельный рост концентрации напряжения вызывает образование трещин корпуса в этих местах. Такие трещины приводили к трагическим катастрофам до тех пор, пока исследования разрушенных самолетов не позволили изучить природу возникновения напряжения материалов. То есть, исходя из этого, становится очевидным, почему сегодня в самолетах окна круглые, а также закругленные все несущие детали корпуса, люки, двери. Как хорошо, что конструкторы дошли до такого решения, а пассажиры теперь в безопасности.

Окошки круглой формы для обеспечения доступа света, вмонтированные в борта самолетов и кораблей – привычное зрелище. Трудно представить, что они не всегда имели такие очертания. Так почему иллюминаторы именно круглые? Этому есть ряд объяснений.

Иллюминаторы в кораблях

Вмонтированные в борт корпусов кораблей окошки не всегда имели круглую форму. На исторических фотографиях можно увидеть судна с квадратными и прямоугольными окнами, внешне напоминающими привычные форточки.

Более привычная для нас более круглая форма обусловлена более высокими прочностными параметрами. Округлость дает возможность равномерно распределить нагрузку, создаваемую разностью давления и температур. Это «сводит на нет» риск возникновения трещин и, как следствие, разрыва корпуса судна. По этой же причине закругленными делают все несущие детали корпусов суден, а также двери и люки.

Вторая причина повсеместного применения окошек именно круглой формы – простота изготовления.

Раньше рамы иллюминаторов производили из вылитых из латуни заготовок с последующей обработкой на токарных станках. Круглые детали было намного проще делать. К тому же при монтаже их проще было уплотнять, защищая от протеканий.

Современные круглые иллюминаторы на кораблях полностью водонепроницаемы. В качестве дополнительной защиты при сильной непогоде или волнении водной стихии иллюминаторы оснащаются выполненными из металла штормовыми крышками либо же съемными щитками.

Иллюминаторы в самолетах

Еще до середины прошлого века на пассажирских самолетах устанавливали квадратные окошки. Такие самолеты как «Каравелла» и вовсе имели треугольные окошки.

Переломным моментом стала трагедия, произошедшая в 1953 году. В те годы активно развивалось реактивное авиастроение. Одним из первых на мировой рынок вышел сверхзвуковой лайнер под названием «Комета». По техническим характеристикам в те времена ему не было равных. Но современникам сверхзвуковой лайнер запомнился по той причине, что в момент взлета разбился. Погибло 56 пассажиров. В течение последующего года произошло еще две аналогичные катастрофы. «De Havilland Comed» убрали с рейсов, сняли с производства и стали выяснять причины аварий.

Как выяснилось позже, ключевой причиной трагедий стала разгерметизация корпуса самолета вследствие появившихся по углам окошек микротрещин. Для понимания в момент набора самолетом высоты произошел стремительный перепад внешнего давления при том, что давление внутри самолета сохранялось более стабильным. Разница давления и спровоцировала расширение корпуса. Как следствие: в материале корпуса создалось напряжение, он стал постепенно видоизменять свою форму. Квадратное окно выступало своего рода препятствием при распределении напряжения, вынуждая его менять свое направление и вызывая тем самым увеличение давления. Пиковые точки напряжения образовались по углам квадратных окошек, спровоцировав образование трещин в этих местах.

После этого иллюминаторы в самолете делают исключительно круглой или овальной формы. В них давление распределяется по всей кривой, минимизируя риск деформации.

По сути иллюминаторы современных пассажирских самолетов, таких как широкофюзеляжный двухдвигательный боинг «Дримлайнер» скорее имеют не круглую форму, а прямоугольную со скошенными и закругленными углами. Такое инженерное решение позволяет «обойти» места концентрации усталостных напряжений.

Примечательно, что согласно инструкции шторки иллюминаторов в момент взлета или посадки самолета должны оставаться открытыми. Такая предосторожность позволяет решить сразу две задачи: дает возможность пассажирам легче и быстрее адаптироваться к естественному свету за бортом, а членам экипажа в любой момент при беглом взгляде визуально оценивать состояние самолета и в случае необходимости вовремя предпринимать соответствующие меры.

К тому же полимерные шторки должны быть задвинуты и по той причине, чтобы при возникновении аварийных ситуации в момент механического повреждения не поранить находящихся рядом пассажиров.

Правила поведения в самолете - самые известные, самые строгие и самые часто нарушаемые из всех правил на транспорте.

Каждый знает, что на борту лайнера нельзя пить (исключая купленный на борту алкоголь) и курить, разговаривать по телефону, шутить про бомбы. Но как минимум половина пассажиров не выключает телефон в самолете: по забывчивости или из вредности. Другие напиваются перед вылетом и на борту, курят в туалетах и дерзко забавляются. Последний инцидент: с рейса Иркутск - Бангкок сняли пьяную супружескую пару из-за шуток про "бомбу".

Как правило, люди просто не понимают, к чему на борту все эти строгости. Попробуем разобраться: кто придумал правила и почему мы их обязаны выполнять.

1 Последний звонок

Зачем надо выключать телефон и другие гаджеты при взлете и посадке?

Запрет на пользование электронными устройствами ввели в начале 90-х годов. Из-за опасения, что сотовые телефоны создадут помехи бортовой электронике. До сих пор ходят слухи о катастрофах, причиной которых якобы стали эсэмэски и разговоры по сотовым пассажиров. Как пример: гибель пассажирского самолета Saab 340 в Швейцарии в 2000 году (12 жертв).

Также есть международное исследование: обобщив статистику полетов 125 авиакомпаний за семь лет, выявлено 75 случаев воздействия на приборы лайнеров гаджетов пассажиров. Особенно уязвимы датчики высоты и GPS-позиционирования.

Правда, в первом случае речь идет не об официальном заключении комиссии, а лишь об одной из версий гибели Saab 340. Доказательств нет. Как нет и оснований утверждать, что все 75 инцидентов с помехами были вызваны гаджетами пассажиров.

В этом году Европейское агентство авиационной безопасности (EASA) наконец объявило, что девайсы пассажиров не угрожают современным лайнерам. Поэтому сегодня все решает конкретный авиаперевозчик.

Российские авиакомпании пока проявляют консерватизм: у нас телефоны по-прежнему надо выключать или переводить в режим "Полет". Показательно, что и американский профсоюз бортпроводников требует оставить запрет на пользование гаджетами. Правда, по другой причине: стюарды и стюардессы говорят, что человек с гаджетом в руке просто не слышит никаких объявлений в полете.

К тому же в ситуации сильной турбулентности вылетевший из рук смартфон и ноутбук может кого-то покалечить.

В общем, поднявшись на борт, просто выполняйте требования кабинного экипажа. Просят выключить - выключайте, не просят - пользуйтесь на здоровье.

2 А ну-ка убери свой чемоданчик

Зачем поднимать спинку кресла, убирать столик при взлете и на посадке и размещать багаж под сиденье кресла?

Довольно раздражающая ситуация. Пассажира будят в конце полета и заставляют минут 40 сидеть в кресле, вместо того чтобы он мог еще немного сладко подремать полулежа. Но если произойдет авария, то, как показывает практика, шансы выжить повышаются при максимально быстрой эвакуации. Были случаи, когда пассажиры выжили при аварийной посадке и погибли от огня и дыма уже на земле - только из-за того, что слишком долго оставались на борту. Счет в таких случаях идет на секунды. Но быстро покинуть самолет можно при условии, если вам в грудь не упирается спинка кресла впереди сидящего пассажира, а под ногами не разбросаны чьи-то баулы.

Кроме того, неубранный столик повышает вероятность травмы при посадке с интенсивным торможением. Такое случается не только при ЧП. Некоторые пилоты при посадке на мокрую полосу специально садятся жестко. Объясняя, что если стойки шасси "обжались" не мягко, то есть самолет коснулся земли и стойки резко приняли на себя его вес - то торможение более эффективное. Автор этих строк недавно сам пережил такую посадку: мы буквально повисли на ремнях безопасности. Но это лучше, чем выкатиться с мокрой полосы.

3 Свет в окошке

Зачем при взлете и посадке выключают освещение?

Шторки иллюминаторов при взлете и посадке всегда открыты, поэтому глаза пассажиров адаптированы к естественному свету за бортом. Если случится что-то непредвиденное, то будет лучше, если мы сохраним остроту зрения. Например, при быстром покидании самолета.

Также считается, что полимерные шторки на иллюминаторах в случае аварии могут разрушиться и поранить пассажиров.

А еще стюардессы и стюарды через иллюминаторы могут визуально оценить состояние самолета, например, увидеть пожар двигателя. Впрочем, на новых самолетах эта проблема отмирает: иллюминаторы делают автоматически затемняемыми. Управляет затемнением не пассажир, а экипаж или бортпроводники. Закрыть (до 99% затемнения) и открыть электронные шторки можно за минуту, причем как одновременно все, так и выборочно.

4 Все вижу

Почему иллюминаторы круглые, а не квадратные?

Когда-то давно на пассажирских самолетах были квадратные иллюминаторы. Но в 1953 году британский реактивный самолет "Комета" разбился после взлета. Выяснили, что по углам его иллюминаторов появлялись микротрещины и корпус самолета разрушался.

После чего иллюминаторы стали делать круглыми или овальными. Считается, что круглая форма - оптимальная по прочности. Но были самолеты даже с треугольными - например, французские "Каравеллы".

Да и иллюминатор современного "Дримлайнера" язык не повернется назвать круглым. Это большой по площади прямоугольник со скругленными углами. Такая форма позволяет, говоря языком инженеров, обойти места концентрации усталостных напряжений. Береженого бог бережет.

Есть проекты пассажирских самолетов и вовсе без иллюминаторов. Вместо них установят огромные гибкие экраны с панорамным изображением окружающего пространства.

Безыллюминаторные технологии сначала опробуют на бизнес-джетах. Если эксперимент окажется положительным, то такие начнут внедрять и на рейсовых лайнерах.

5 Летит, а крыльями не машет

Насколько опасны ситуации, когда самолет трясется и проваливается?

Одна из причин аэрофобии кроется в дисфункции нашего вестибулярного аппарата, - рассказывает Алексей Герваш, пилот и создатель центра "Летаем без страха". - Передавая мозгу ложные данные о "проваливании", "падении" или "переворачивании" самолета, вестибулярная система провоцирует выброс адреналина.

Вот типичная жалоба пассажира: "Самолет отрывался от земли, и потом было ощущение, что как бы проваливался, нас подкидывало к потолку. Это воздушная яма?"

Нет, это всего лишь самолет достиг расчетной скорости, - продолжает Герваш. - Впечатление, что тебя придавливает к спинке кресла - оно так и есть на самом деле. При достижении определенной скорости самолет "сбрасывает газ" и начинается уборка закрылков. Тело человека по инерции двигается дальше, а самолет уже "остановился" на нужной ему скорости. Возникает небольшая отрицательная перегрузка, создающая иллюзию проваливания.

С самолетом все нормально, все проблемы в нас. Аэрофобии лечатся в специальных центрах, например, у того же Герваша.

Хотя я сам поступаю проще: в стрессовых ситуациях в полете наблюдаю за стюардессами. Самолет скачет по "ямам", все вокруг зеленые от страха, а они такие розовощекие и совсем не напуганные. Смотришь на стюардессу и веришь: вот такая точно долетит. А заодно и ты с ней.

Кстати

http://letaem-bez-straha.ru - здесь лечат от аэрофобий.