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为什么飞机窗户是圆的?

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为什么飞机窗户是圆的?
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    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又圆,这是什么原因呢?

    早期飞机飞行高度低,客舱不需加压,机身需要承受的各种应力也比较小,窗户有时设计成方形。

    但是随着飞机速度的提高,飞机在做各种机动动作时承受的应力提高,特别是飞行高度的增加导致客舱需要加压维持较舒适的环境,这对机体的抗压能力提出了较高的要求。

    通常,结构的开口处是各种应力比较集中的地方,也是结构中最容易因应力的不断变化而崩溃的地方。研究发现,多边形(包括方形)的窗户,在拐角处更易集中应力(70%舱内压力都集中在机窗的尖角上),最终因为材料疲劳导致结构的崩溃。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。

    圆形机窗是由三层分工明确的玻璃组成:外层负责承受舱内加压带来的压力;中层是为以防外层破裂而设置的保险层,虽然外层玻璃破裂的情况极为罕见;内层则充当画板,可供乘客随心所欲地涂涂抹抹。

    机窗下方的小洞则是用来确保外层玻璃能承受压力的冲击,出于安全考虑,这个小洞好比飞机的“呼吸孔”,是很重要的存在。机舱内的空气是经过加压的,此时飞机内外部的压力是不同的。

    有了这个小洞,机舱内的较高的气压可以直接作用在最外层玻璃上,当小洞的调节作用达到极限时,最先破裂的玻璃也会是最外面的那一层。这样就能保证机舱还是封闭完整的,乘客才能继续呼吸。

    飞机上的窗户相对较小,因为航空公司需要考虑飞机的成本,飞机的窗口面积基本满足经济和欣赏的要求。如果飞机的窗户要更大,飞机需要降低其飞行高度和飞行速度,或使用更昂贵的材料制造飞机窗户。

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