Warum sind Flugzeugfenster abgerundet? Nicht quadratisch?

Heutzutage sind Flugzeuge zu einem unverzichtbaren Transportmittel für unsere täglichen Reisen geworden. Manche Freunde stellen möglicherweise fest, dass die Fenster von Flugzeugen rund oder oval sind, wenn sie im Flugzeug sind.

Warum sind Flugzeugfenster nicht die bekannten quadratischen Fenster, die wir sehen? Warum sind Flugzeugfenster so konstruiert? Hat es nur ästhetische Gründe? Tatsächlich gibt es hier viel Wissen. Gleichzeitig handelt es sich aber auch um Erfahrungen aus schmerzhaften Lektionen.

Tatsächlich waren die ursprünglichen Flugzeugfenster nicht abgerundet, sondern eckig. 1952 entstand die von der britischen de Havilland Company entwickelte Comet. Es war außerdem das erste zivile Verkehrsflugzeug mit Düsenantrieb. Dieses Flugzeug ist nicht nur schnell, sondern verfügt auch über ein abgedichtetes Cockpit, wodurch es höher fliegen kann, und seine Stabilität und sein Komfort sind beispiellos. Man ging davon aus, dass das Erscheinen dieses Passagierflugzeugs einen historischen Durchbruch für Passagierflugzeuge bedeuten würde, doch die Realität sah anders aus als erwartet.

In dem kurzen Zeitraum von 18 Monaten, von Oktober 1952 bis April 1954, ereigneten sich mit 6 der 17 fliegenden Comets Unfälle, bei denen 99 Passagiere und Besatzungsmitglieder ums Leben kamen.

Am 10. Januar 1954 startete eine Comet vom Flughafen Rom-Ciampino, brach 20 Minuten nach dem Start auseinander und stürzte ins Mittelmeer, wobei alle 35 Menschen an Bord ums Leben kamen. Es gab keine Zeugen der Katastrophe, nur einige unsichere und unvollständige Funksignale waren übrig geblieben, und es gab keinen offensichtlichen Grund, der den Absturz erklären konnte. Der damalige britische Premierminister Churchill sagte: „Wir dürfen keine Mühen scheuen, um das Geheimnis um den Absturz des ‚Kometen‘ zu lüften.“

Nach einiger Zeit kamen die Ermittler zu dem Schluss, dass Metallermüdung die wahrscheinlichste Unfallursache war, und führten daher Spannungstests an der Rumpfoberfläche durch. Die Testergebnisse zeigten, dass der Druck in der Nähe der Fensterecken viel höher war als erwartet, und auch der Druck auf den Rumpf war höher als zuvor getestet und erwartet, einfach weil die Fensterform quadratisch war.

Warum sind quadratische Fenster der Übeltäter?

Es stellt sich heraus, dass das Düsenverkehrsflugzeug „Comet“ mit hoher Geschwindigkeit und in großer Höhe fliegt. Um den Komfort der Passagiere während Start, Landung und Flug zu gewährleisten, muss der Luftdruck in der geschlossenen Kabine von Zeit zu Zeit erhöht oder verringert werden, was auch dazu führt, dass sich der Rumpf unsichtbar verbiegt und ausdehnt. Wenn dies über einen längeren Zeitraum so weitergeht, führt dies zu einer Metallermüdung des Körpers und zu Instabilität.

Nach Erkenntnissen der Materialmechanik konzentriert sich die Spannung bei einem rechteckigen Fenster, wenn es hohem Druck ausgesetzt ist, leicht auf die vier Ecken, die zugleich die anfälligsten Stellen sind, und verursacht im Inneren Risse. Unter der kombinierten Wirkung von Belastung und inneren Rissen verformt sich das Rumpfmaterial oder bricht sogar. Durch die Konstruktion von Fenstern mit abgerundeten Ecken kann das Problem der ungleichmäßigen Belastung verringert werden. Daher werden Fenster mit abgerundeten Ecken heute häufig in Flugzeugen verwendet.

Dieses Konstruktionsdetail wurde damals so leicht übersehen, dass Vertreter der konkurrierenden Unternehmen Boeing und Douglas erklärten, ihre Flugzeugkonstrukteure hätten es nicht bedacht. Und wenn die Comet nicht das erste Flugzeug war, das aus diesem Grund auseinanderbrach, so war ihr Flugzeug vielleicht doch das erste. Nach diesem Unfall wurden alle Flugzeugfenster mit abgerundeten Ecken entworfen.

Welche anderen „Geheimnisse“ gibt es über Flugzeugfenster?

Aufmerksamen Freunden ist vielleicht auch aufgefallen, dass die Fenster von Flugzeugen meist Löcher aufweisen. Es klingt ziemlich gefährlich, wenn in einem Flugzeug, das in 10.000 Metern Höhe fliegt, aus unerklärlichen Gründen ein Loch entsteht. Doch die winzigen Löcher in den Flugzeugfenstern sind tatsächlich speziell konstruiert. Sie sind nicht nur ungefährlich, sondern spielen auch eine Schlüsselrolle beim Schutz der Sicherheit der Menschen an Bord. Sie haben auch einen eigenen Namen: „ Vents “.

Tatsächlich besteht jedes Fenster in einem Flugzeug aus drei Schichten Plexiglas, wobei Acrylfaser das Hauptmaterial ist. Die äußere Fensterscheibe hat direkten Kontakt zur Außenwelt, die innere Fensterscheibe befindet sich auf der Beifahrerseite und die Belüftungsöffnungen befinden sich am mittleren Fenster.

Aufgrund der unterschiedlichen Drücke innerhalb und außerhalb der Kabine kann durch dieses kleine Loch der höhere Luftdruck in der Kabine direkt auf die äußerste Glasschicht einwirken. Wenn die regulierende Wirkung des kleinen Lochs an ihre Grenzen stößt, bricht zuerst die äußerste Glasschicht. Dadurch wird sichergestellt, dass die Kabine vollständig abgedichtet bleibt. Darüber hinaus kann es auch Beschlag verhindern und Feuchtigkeit entfernen, sodass wir im Flugzeug die wunderschöne Landschaft über den Wolken genießen können.

Verweise

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/jVRspidxP616jSQeY_qMQA

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/t-1LuHrvS7aFiYMC3K3kDg

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/4wdhPqiVae7TDnVDTHkUtg

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/ouiXlma4gMmyWrOMFC7Wgw

Planung und Produktion

Quelle: Science Popularization

Herausgeber: Yang Yaping

Korrekturgelesen von Xu Lai und Lin Lin