现代社会高速发展,越来越多人的出行选择坐飞机,因为快,因为便捷,因为不堵车,虽然价格肯定会比陆路水路交通的运输费要贵。那么许多人在坐飞机的过程中都喜欢靠窗边坐,因为喜欢看着风景,但又有多少人注意到,飞机的窗户是圆的。那么飞机窗户为什么是圆的?如果飞机窗户是方的,又会怎样?
不要小看小小的窗户,任何飞机零部件背后的设计图纸都是经过严格的设规划和缜密的计算,才得到最终的整体效果。不仅要考虑美观、实用,也要考虑安全。
首先,飞机上的窗户并不总是圆形的。早期的飞机使用的是跟人们家里房子一样的矩形窗口。然而,由于飞机变得越来越先进,为了减少飞行阻力、降低燃料的使用以及避免低压层的气流,它们飞得越来越高。其结果就是,飞机内部必须要进行密封加压等措施,让乘客在稀薄的空气中保持舒适。
根据外媒Sciencealert的报道,为了保证飞行方面的性能不受影响,经过加压之后的机舱必须是圆筒形的,但是这反过来又会制造一个内部空气和外界空气之间的压力差。随着飞机飞得越高,这个压力差就会越大,因此,飞机的机体会出现轻微的扩张,压力会使得机身材料出现形变,在这样的情况下,选择合适的飞机窗户形状显得尤为重要。
在一个完美的圆筒上,压力会很顺利的穿过材料,但是它的流动会被窗户打断,如果这个窗口是矩形的话,那么它对压力流的打断将会更加明显。最重要的一点是,压力会积压在矩形窗户的四个锋利尖锐的角上,这有可能最终导致玻璃破碎以及机体受损。而如果窗户是椭圆形的,压力的分布就会更加平衡。
遗憾的是,一直到出现了两架飞机坠毁的糟糕事故之后,工程师们才意识到,导致事故的罪魁祸首是矩形的窗户设计。从那以后,所有的飞机都开始采用圆形的窗户设计,以保护飞机机身的完整性,而它们也确实起到了应有的作用。同样的原则也适用于货船和舱室的门。当然,船舶和所有的航天器之所以采用圆形的窗口设计,是因为它们拥有更加出色的结构完整性。
除此之外,你可能还会想到一个问题,那就是出现在所有的飞机窗户上的“透气孔”。它其实和内部与外部压力差所产生的压力和张力有关系。
飞机上的窗口都由三层玻璃组成,并在机舱内侧设置一个透气孔,以实现外层玻璃和中层玻璃之间的压力平衡。所以只有外层玻璃在承受着来自机舱的压力,而中层玻璃则用于应付紧急状况。
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