為什麼飛機窗戶是圓的?這裡有一個科學的解釋..

2021-02-13 電腦報

點擊上方藍字「電腦報」關注我們

當你坐在飛機上的時候,你可能會思考這樣一個問題,為什麼飛機上的窗戶總是圓的呢?它是航空公司的一個設計選擇嗎?或者說,這其中有一些科學方面的因素?答案其實非常簡單,不過,它背後的工程可一點兒也不簡單,下面我們來具體了解一下。


首先,飛機上的窗戶並不總是圓形的。早期的飛機使用的是跟人們家裡房子一樣的矩形窗口。然而,由於飛機變得越來越先進,為了減少飛行阻力、降低燃料的使用以及避免低壓層的氣流,它們飛得越來越高。其結果就是,飛機內部必須要進行密封加壓等措施,讓乘客在稀薄的空氣中保持舒適。

根據外媒 ScienceAlert 的報導,為了保證飛行方面的性能不受影響,經過加壓之後的機艙必須是圓筒形的,但是這反過來又會製造一個內部空氣和外界空氣之間的壓力差。隨著飛機飛得越高,這個壓力差就會越大。

因此,飛機的機體會出現輕微的擴張,壓力會使得機身材料出現形變,在這樣的情況下,選擇合適的飛機窗戶形狀顯得尤為重要。

在一個完美的圓筒上,壓力會很順利的穿過材料,但是它的流動會被窗戶打斷,如果這個窗口是矩形的話,那麼它對壓力流的打斷將會更加明顯。最重要的一點是,壓力會積壓在矩形窗戶的四個鋒利尖銳的角上,這有可能最終導致玻璃破碎以及機體受損。而如果窗戶是橢圓形的,壓力的分布就會更加平衡。

遺憾的是,一直到出現了兩架飛機墜毀的糟糕事故之後,工程師們才意識到,導致事故的罪魁禍首是矩形的窗戶設計。從那以後,所有的飛機都開始採用圓形的窗戶設計,以保護飛機機身的完整性,而它們也確實起到了應有的作用。同樣的原則也適用於貨船和艙室的門。當然,船舶和所有的太空飛行器之所以採用圓形的窗口設計,是因為它們擁有更加出色的結構完整性。

除此之外,你可能還會想到一個問題,那就是出現在所有的飛機窗戶上的「透氣孔」。它其實和內部與外部壓力差所產生的壓力和張力有關係。

實際上,飛機上的每個窗口都由三層結構組成,而那個透氣孔的作用就是實現外層玻璃和中層玻璃之間的空氣壓力平衡。也就是說,只有外層的玻璃在承受著來自機艙的壓力,而中層玻璃則用於應付緊急狀況。


來源:威鋒網

相關焦點

  • 生活科技小知識:為什麼飛機窗戶是圓的
    當你坐在飛機上的時候,你可能會思考這樣一個問題,為什麼飛機上的窗戶總是圓的呢?它是航空公司的一個設計選擇嗎?
  • 為什麼飛機窗戶上有一個小孔?
    小橫發現舷窗底部竟有一個,不起眼的小孔!機艙內的壓力遠高於艙外,飛機窗戶承受巨大的壓力 為了使飛機窗戶結實抗壓,民航客機舷窗由三層窗戶+通氣孔組成: 外層和中層都是密封嚴實的「結構窗戶」,非常結實,用來抵抗機艙內外壓力差。通氣孔被設計在中層的底部(如下圖所示)。
  • 為什麼飛機上的窗戶是圓角的?
    當你坐在窗前,凝視著眼前不同於在地面上看到的天空和雲朵時,你是否注意到眼前的窗戶有什麼特別之處?如果你還注意到其他地方的一些窗戶,這種不同尋常將會顯得尤為突出。如果你發現了這個微小的細節,你想過為什麼嗎?當然,飛機上的窗戶並不是一開始就是圓角的。如果你認為圓角窗戶自人類飛行之初就已經存在了,那麼你將會大吃一驚。最原始的飛機速度遠沒有現在的飛機那麼快,也不可能飛得像現在的飛機那麼高。因此,彼時他們使用正方形或長方形的窗戶都沒有任何問題。
  • 認真臉 ▏飛機上的圓形窗戶居然是救命的!!!
    「熊孩子」問倒了什麼,你居然嘲笑我哼,牛牛拋出問題,你也不一定知道哦咳咳,為什麼飛機的窗戶是圓的不是方的?其實呀,將這些窗戶的形狀從方形改成圓形可是商業航班中最重要的創新之一呢!不信?且聽認真道來你是不是也在想為什麼飛機上的窗戶和大巴車不一樣?你看大巴車火車都是方形的,為什麼就飛機是圓的(難道飛機設計師比較喜歡圓形嗎)。
  • 為什麼飛機上的窗戶要做成圓形?真不是為了好看
    點上面藍色字體直觀學機械可長期訂閱我們法律顧問:趙建英律師你是不是曾經想知道為什麼飛機上的平面窗戶是圓形或是橢圓形,
  • 為什麼飛機起飛和降落時,空姐一定要將窗戶遮光板打開?
    為什麼飛機起飛和降落時空姐一定要將窗戶遮光板打開?
  • 飛機上的窗戶為什麼是圓形的?原來如此
    普通人在坐飛機時或驚慌失措,或過於鎮定,此時或許只有經常坐飛機的空中飛人正在思考——機窗為什麼是圓形的?家中的窗戶是長方形,車內隔板雖有例外,但也大多如此,為什麼只有機窗與眾不同?機窗之所以設計成圓形,並不是出於美學考量。歷史上曾有過方形機窗,但這種設計卻曾導致墜機慘劇的發生。
  • 為什麼飛機上的座椅這麼不舒服?為什麼蘆薈膠不能過安檢?
    ,每每對一些事有疑惑,比如為什麼飛機上的座位不能設計得更舒服一點,為什麼飛機上的窗戶這麼小視野這麼窄,為什麼過安檢這麼麻煩且連水也不能攜帶?事實上,全世界客航飛機上經濟艙的布局自1960年來就沒有變過,所有航空公司絞盡腦汁想的是儘量多擺幾張椅子、多坐幾位乘客,從沒人想要撤銷幾張椅子增加寬距,使乘客能舒適地坐著,況且除了擁擠,座椅也並不是按照想讓人坐得舒服的目標去設計。有乘客問為什麼飛機上的椅子不能設計得舒服一點?
  • 為什麼飛機不能橫跨太平洋?一個動畫解釋答案,看完恍然大悟
    為什麼飛機不能橫跨太平洋?一個動畫解釋答案,看完恍然大悟!為什麼飛機不能夠橫跨太平洋?我們都知道兩點之間直線距離最短,但是在乘坐跨國航班的時候,飛機卻沒有橫跨太平洋,反而是選擇繞道到白嶺海峽經過,首先,因為我們所觀察的地圖是一張2D平面地圖,即使是地球儀也與真實地球有著很多的差別。
  • 為什麼飛機座椅與窗戶大多對不齊?原來還有這樣的玄機
    您可點擊標題下「私人飛機」關注,點擊右上角按鈕分享到朋友圈源自飛機維修磚家
  • 為什麼飛機不能跨越太平洋?一個動畫解釋答案,多年的困惑解開了
    隨著出國旅遊越來越普遍,許多人也選擇了前往其他國家,來開拓自己的視野,而如果想要乘坐飛機前往美國的話,那麼航行時間是非常長的要知道飛機航班在飛往美國的時候,並不是直線飛行的,而是繞著白嶺海峽飛了一圈,那為什麼飛機不直接穿過太平洋前往美國呢,其實這主要是因為地球的形狀並不是規整的圓
  • 【趣聞】為什麼圓是360度?你絕對想不到的解釋!
    【趣聞】為什麼圓是360度?你絕對想不到的解釋!不帶吹的~ 圓為什麼有360度?
  • 圓為什麼是360度?這個解釋震驚世界
    數是萬物的本原——畢達哥拉斯學派圓為什麼有360度?為什麼不是300度呢?古文明時期,人類把很多不能解釋的自然現象歸結為「天意」。真的有天意嗎?我們把圓分成等份,奇蹟出現了.....
  • 為什麼圓是360度?這解釋沒人不服!
    為什麼圓是360度?超顛覆的解釋,瞬間腦洞大開了。數是萬物的本原——畢達哥拉斯學派圓為什麼有360度?為什麼不是300度呢?依次等分下去,結果一樣...任何被分成等分的角度的所有數字之和為9現在我們來看看圓內的正多邊形的角度之和...數字佔卦術?
  • 怎樣畫一個絕對的圓?
    真實的世界複雜無比,不是經濟學的幾個理論就能解釋清楚的。這種指責當然也並不是全無道理,有些經濟學家的研究的確都是胡說八道。但到底是哪些經濟學家,恐怕沒幾個人願意主動承認。像牛奶可樂經濟學,雖然也叫經濟學,但研究的都是為什麼牛奶盒子是方的,而可樂瓶子又是圓的。
  • 飛機為什麼能夠起飛?至今都沒有一個理論能夠完美解釋
    那是你沒有學會運用這些物理定理,這裡簡單概述一下就是:在一個流體系統中,流速越大的地方壓強越小,流速越小,壓強就越大。下面是關於伯努利原理的準確描述公式。這個解釋看起來很完美,但是仔細分析會存在一些問題。第一,由於飛機上表面突起,因此氣流撞擊表面之後會改變氣流方向,於是會產生一個壓力的作用,這個壓力會阻礙飛機的運動,並且會產生一個向下的分力,因此,按理來說上面受到的壓力比下面受到的壓力還要大。
  • 飛機窗戶掉了會怎樣?有人試過,掛在飛機上和地面來了個親密接觸
    當你坐在飛機上看著窗外星羅棋布般的城市布局,享受著眼前空姐熱心貼切的周到服務,是否想過這麼一個燒腦的物理問題:飛機窗戶掉了會怎樣?,飛機窗戶掉了會怎樣?我這麼說,你可能不覺得有什麼,要是真的看到了那樣一團奇怪詭異的霧,估計你和親眼目睹的人一樣會感到噁心。
  • 飛機為什麼能飛?升力怎麼產生的?
    飛機為什麼能飛?神跡般的現象,背後是極其簡單的原理,希望各位朋友能從文中找到答案。   譯者的話: 我的瑞典朋友馬丁·宋貝先生於1953-1983年長期擔任瑞典航空研究院(FFA)低速氣動力部主任,他是一名至今還開飛機上天的有54年歷史的老飛行員。這兩年他常和我討論飛機升力產生原理的傳統說法,他認為許多人誤用了伯努利定理來解釋升力。
  • 關於飛機舷窗有哪些你不知道的?
    飛機上的窗戶為什麼是圓角的經常坐在靠窗位置的旅客肯定會注意到,飛機的舷窗都是圓角的,而不是像家裡的窗戶那樣是直角矩形。這樣設計是為什麼呢?其實,這種設計也跟現如今飛機越飛越高有關係。飛機在巡航高度時,客艙需要增壓增溫,才能讓旅客舒適乘機。當飛機飛到一定高度後,機艙開始增壓,會導致內部壓力比外部高,所以機身會向外膨脹。物理學中有一個小知識,如果在一個物體上持續施加壓力,到了臨界點,物體就會斷裂或破碎。以飛機來說,當內部壓力持續往外推的時候,機殼就會脹裂。
  • 飛機的窗戶,原來藏著這種心機!
    如果你曾經在飛機起飛的時候盯著窗外看,你會發現窗子上是有小洞的。乍看之下,這個細節很詭異,尤其是它還出現在一個載著這麼多人、飛得這麼高的東西上,但其實它是有重要作用的:防止機艙減壓。As the plane gains altitude, the air pressure outside drops compared to the regulated air pressure inside the cabin.