为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

投稿:空气里的味道 优质问答领域创作者 发布时间:2023-07-05 23:10:27
为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

飞机窗户为圆形有两个主要原因。首先,圆形比较结实和稳定。当飞机在高空飞行时,外界的气压远低于机舱内的气压。窗户的形状需要为了坚固和保持密封而设计得足够结实,圆形的设计天然具备均匀分布压力的导向性。其次,圆形的设计能够减少雪崩效应。如果窗户是方形或矩形的,颠簸和紊乱的气流可能会产生压力不均匀,使窗户表面的压力更加集中。这可能导致窗户的表面缺失或爆裂。因此,设计师选择圆形窗户来保证飞行安全。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

这是因为圆形窗户在结构上更加均匀和稳定,能够平衡地分散压力,避免出现应力集中的地方。当飞机在高空飞行时,飞机内外部存在着巨大的压力差,如果窗户不能承受这种压力差,就会导致窗户破裂或者机身变形。而圆形窗户由于没有角落和边缘,就不会出现压力堆积的情况,从而保证了窗户和机身的完整性。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

飞机上的窗户通常是圆形的,这是由于以下几个原因:1. 强度:圆形窗户的成本相对较低,而且比其他形状的窗户更加强度高。圆形的设计可以分散压力,使窗户更加耐用并且不易碎裂。

2. 可承受压力:在高空的情况下,内部和外部的压力差很大。因为圆形窗户的拐角比较小,较少的空气流动使窗户更加耐高压,同时降低了窗户高速碎裂的风险。

3. 采光:圆形窗户可以更好地将光线传递到飞机中,从而减少对内部用电的要求。这也可以降低飞机的重量和电气负荷。

因此,圆形窗户因为安全耐用,且采光效果好而被广泛使用在飞机上。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

飞机上的窗户通常是圆形的,而不是其他形状,有以下几个原因:

压力分布均匀:飞机在高空飞行时,外部气压会迅速降低,而机舱内的气压保持稳定。圆形窗户可以在飞机受到外部气压变化时更好地分担压力,因为圆形窗户的曲率均匀,从而减少了窗户在高空飞行中破裂的风险。

防止压力集中:圆形窗户没有明显的角落,这意味着在窗户上施加的力可以更均匀地分布,从而减少了窗户出现应力集中的可能性。这样可以增加窗户的强度和耐久性。

更好的可视性:圆形窗户提供了更广阔的视野,让乘客可以欣赏飞行过程中的景色。此外,圆形窗户的设计还可以减少窗户边缘对视野的遮挡。

尽管圆形窗户具有这些优势,近年来,一些新型飞机开始采用更大且方形或矩形的窗户设计,以提供更好的乘客体验和更大的舱内阳光透入。不过圆形窗户仍然是飞机设计中常见的选择之一。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

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。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

窗户强度

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。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

飞机的窗户都是圆的而不是方的,公交车窗户是方形的。

机窗之所以设计成圆形,并不是出于美学考量。历史上曾有过方形机窗,但这种设计却曾导致坠机惨剧的发生。调查员发现,机身裂缝的起点正是方形机窗的尖角。机舱内加压后,这些尖角格外容易因为受压而破裂。高达百分之七十的舱内压力都集中在这些机窗的尖角上。相比之下,圆形机窗能够通过分散压力均匀受压,这让其在民航领域内迅速成取代了方形机窗成为了新标准。

每扇圆形机窗都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,同时保证中层的备用玻璃在发生紧急情况时能发挥作用

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

1. 抵抗应力:圆形是最易承受应力的形状,支撑气压和振动时能均匀分配应力,不会出现应力集中的情况。这样可以延长窗户的使用寿命并减少维护。

2. 减少气动拖力:窗户的形状会影响到飞行中产生的气动拖力,而圆形的气动拖力最小。

3. 方便生产与装配:圆形的窗户制作较为简单,与飞机的设计和制造较为相容,而其他形状的窗户则往往需要更为复杂的设计和制造工艺。

4. 避免危险情况:圆形的窗户形状比其他形状的窗户更能避免在疲劳等情况下出现脆裂或爆裂的情况,能更有效地保护安全。

综合以上原因,圆形窗户能够满足航空机的安全性、结构强度要求和舒适性,并且能够更有效地降低飞行造成的气动阻力,是一种比较理想的选择。

为什么飞机上的窗户通常是圆的,而不是其他形状的呢

首先,它们并不总是圆的。在航空业初期,飞机窗户是矩形的,就像你家里那些窗户一样。

然而,随着飞机变得越来越先进,人们让它们飞得越来越高,以避免低层大气的气流颠簸、降低阻力、减少燃油消耗。

因此,客舱必须密封加压,使乘客们能够在稀薄大气中保持舒适。

为了正常运作,密封加压的客舱必须是圆筒形的,而圆筒形会反过来制造内外空气的压力差;

飞机飞得越高,压力差就越大。机体微微有点扩张,机身材料会受到一定压力作用、产生变形——此时,飞机窗户的形状便十分重要。