نافذة على الطائرة تسمى. لماذا الكوة مستديرة؟ مضيفات الطيران يطالبن برفع ستائر النوافذ ليس إطلاقاً حتى تعجب بصورة الإقلاع بل لكي ترى النار كملاذ أخير

يطرح الكثير من الناس السؤال التالي: لماذا النوافذ في الطائرة مستديرة وليست مربعة مثل النوافذ العادية أو ، على سبيل المثال ، ليست مثلثة الشكل؟

الجواب بسيط. شكل الطائرة بدون زوايا ، والشكل الدائري للنوافذ ، وكذلك البوابات والأبواب ، كلها أمور ضرورية للسلامة. يتيح لك الاستدارة توزيع الحمولة بالتساوي من الاختلاف في درجة الحرارة والضغط ، مما يمنع حدوث التشققات ، وبالتالي إزالة الضغط من المقصورة وتمزق الطائرة إلى أجزاء.

بمصطلحات علمية أكثر ، يبدو الأمر كما يلي: عندما ترتفع الطائرة ، ينخفض ​​الضغط الخارجي أسرع من الضغط الداخلي - وهذا يخلق فرقًا في الضغط داخل وخارج الطائرة ، مما يتسبب في تمدد بدن الطائرة.

عندما تغير مادة الجسم شكلها ، ينشأ التوتر فيها. تتوسع المادة بسبب حقيقة أن الضغط يتزايد باستمرار ، وفي النهاية يصل الإجهاد إلى الحد الذي يمكن أن تنهار فيه المادة.

في الطائرات ، يؤثر شكل النوافذ بشكل كبير على مستوى الجهد. يمر الجهد بسهولة عبر المادة دون تلف ، إذا لم تكن هناك عوائق مثل نافذة في مسارها ، في هذا المكان يحتاج إلى تغيير الاتجاه ، وهذا يسبب زيادة في الضغط. وهذا ما يسمى تركيز الإجهاد.

بمقارنة تأثير النوافذ المستديرة والمربعة على تركيز الضغط ، يمكنك أن ترى أن النوافذ المربعة تخلق حاجزًا أكبر لنقل الضغط. هذا يعني أن الضغط ينشأ عند زوايا النوافذ المربعة.

تؤدي الزيادة المحدودة في تركيز الإجهاد إلى تكوين تشققات في بدن السفينة في هذه الأماكن. أدت مثل هذه الشقوق إلى كوارث مأساوية حتى أتاحت دراسات الطائرات المدمرة دراسة طبيعة حدوث الإجهاد في المواد. وهذا يعني ، بناءً على ذلك ، أنه يتضح سبب استدارة النوافذ في الطائرات اليوم ، بالإضافة إلى تقريب جميع الأجزاء الحاملة للجسم والفتحات والأبواب. من الجيد أن المصممين قد توصلوا إلى مثل هذا القرار ، والركاب الآن بأمان.

نوافذ الطائرات تسمى كوات. في البطانات الحديثة ، يكون لها دائمًا شكل دائري - إن لم تكن دائرية ، فهي بالتأكيد بيضاوية. يتساءل الكثير من الناس لماذا تم اختيار هذا النموذج بعينه؟ في الواقع ، في نوافذ المنازل ، في السيارات ، يتم استخدام النوافذ المربعة والمستطيلة بنجاح. ما هو الفرق ، هل هذا الاختيار عشوائي؟

اتضح أن النوافذ المستديرة تستخدم في بناء الطائرات ليس عن طريق الصدفة ، الممارسة نفسها تملي على الناس الحاجة إلى التركيز على هذا الشكل فقط.

كوات الطائرات قبل الخمسينيات

في فجر صناعة الطائرات ، تم استخدام النوافذ المستطيلة حقًا ، والتي تذكرنا بنوافذ السيارات الحديثة. لم يتسببوا في أي مشاكل حتى الخمسينيات ، قبل بداية عصر الطائرات في صناعة الطائرات. تم إجراء التجارب الأولى في هذا الاتجاه في بريطانيا ، حيث ابتكروا طائرة ركاب تسمى المذنب - وهي بالفعل طائرة نفاثة ، ولكن بنوافذ مستطيلة قديمة. كانت طائرة استثنائية لعصرها.

حقيقة مثيرة للاهتمام:تحتوي طائرة Comet على مقصورة مضغوطة ومؤشرات أخرى كانت فريدة من نوعها في ذلك الوقت. ولكن بحلول عام 1954 ، تحطمت طائرتان من هذه السلسلة أثناء الطيران ، مما استلزم مراجعة خصائصها وميزات تصميمها.

لماذا عانت طائرة المذنب؟

نافذة على شكل مستطيل أو مربع بها أربع نقاط ضعف تقع في الزوايا فقط. إذا كنت تتعرض لأي ضغوط جسدية كبيرة ، على سبيل المثال ، منزل به نوافذ مستطيلة عادية ، ستلاحظ أن الشقوق ستنتقل بدقة من الأجزاء الركنية للنوافذ ، وعندها فقط ستبدأ في الانتشار إلى الهيكل بأكمله. على متن الطائرة أثناء الإقلاع ، أثناء الرحلة ، هناك أيضًا أحمال كبيرة جدًا. أثناء الرحلة ، يكون الضغط داخل جسم الطائرة أعلى بثلاث مرات من المؤشرات الخارجية ، وعند الهبوط ، تتم محاذاة المؤشرات على جانبي الجسم. يتأثر جسم الطائرة أيضًا بالتغيرات في درجات الحرارة ، مما يؤدي إلى تغيرات طفيفة في أبعاد الجسم.

نتيجة لذلك ، في وجود كوة مربعة أو مستطيلة ، يتراكم ما يسمى بالتعب المعدني في أجزاء الزاوية ، وتصبح هشة وضعيفة. هذا يؤدي إلى مزيد من التمزقات المعدنية في هذه الأماكن.

هذا بالضبط ما حدث لطائرات المذنب. في البداية ، كان المصممون والخبراء في حيرة ، لم يتمكنوا من العثور على سبب المشاكل. في وقت لاحق ، عندما تم محاكاة قطرات الضغط المتعددة على قمرة القيادة في ظروف معملية ، وجد أن الجسم يبدأ في الانفجار من هذا ، بينما تأتي الفواصل من زوايا النافذة.

تحت تأثير العوامل الخارجية ، الفجوات الصغيرة ، الشقوق في جسم الطائرة تتزايد بسرعة ، جسم الطائرة حرفيًا ممزق إلى قطع ، وهو ما حدث لجانبَي سلسلة المذنب. تم اكتشاف نقطة ضعف تؤدي إلى حوادث.

تطوير فتحات دائرية للطائرات

علاوة على ذلك ، أجريت تجارب على الجوانب الأولى مع فتحات دائرية وفقًا للنوع الحديث. التكرارات المتعددة والاختبارات المختلفة أظهرت بوضوح أن مثل هذه المشكلة لا تنشأ معهم. لقد ترسخت الهياكل الدائرية في مجال بناء الطائرات ، وهي مستخدمة حتى يومنا هذا ، لأنها لا تخلق مخاطر إضافية ، وتزيل المواقف الخطرة ، وتبرر تمامًا استخدامها. تطير الطائرات الحديثة بشكل أسرع من المذنبات ، فهي تواجه قوى تسارع أكبر ، لكن الهيكل صمد أمامها بنجاح - ويرجع الفضل في ذلك إلى حد كبير إلى النوافذ المستديرة.

توزع الكوة المستديرة الحمل الساقط عليها بالتساوي ، ولا تملك القدرة على تركيزها في نقاط معينة. بالإضافة إلى ذلك ، عند اختيار الأشكال الدائرية ، من الأسهل ضمان إحكام إغلاق المقصورة ، وهو أمر ضروري للغاية عند مراعاة السرعات الحديثة وارتفاعات الطيران للنقل الجوي.

اليوم ، تستخدم صناعة الطائرات زجاجًا بمنحنى خاص ، مع تركيبة معايرة بعناية ، والتي تقف لحماية سلامة الركاب وأفراد الطاقم. فهي لا تنقل حمولة مركزة إلى الجسم فحسب ، بل إنها تتمتع أيضًا بالحماية من مخاطر التشققات والأضرار الأخرى على سطحها.

وبالتالي ، لم يتم اختيار الشكل الدائري لنوافذ الطائرة بالصدفة. يزيل مخاطر الحوادث ، ولا يركز الحمل على الجسم. لقد أظهرت الممارسة أن الحمل يتركز في زوايا النوافذ المستطيلة أو المربعة ، وهذه الأماكن عرضة للتآكل المتزايد ، والتشوه ، والتمزق. أثناء الرحلة ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى وقوع حادث أو انخفاض ضغط المقصورة أو تمزق معدن الجسم.

لقد أظهرت النوافذ المستديرة نفسها بشكل جيد في الممارسة العملية ، فهي لا تخلق مخاطر إضافية ، وبالتالي يتم استخدامها بنشاط في صناعة الطائرات. ممارسة تطبيقهم أكثر من 60 عامًا. لا يحتاج المصممون إلى تغيير هذا القرار ، فقد تم اختياره بشكل صحيح.

تعتبر النوافذ المستديرة الشكل لتوفير وصول الضوء ، والمثبتة في جوانب الطائرات والسفن ، مشهدًا مألوفًا. من الصعب أن نتخيل أنه لم يكن لديهم دائمًا مثل هذه الخطوط العريضة. فلماذا النوافذ مستديرة؟ هناك عدد من التفسيرات لذلك.

فتحات في السفن

لم تكن النوافذ المدمجة في جانب أجسام السفن مستديرة دائمًا. في الصور التاريخية ، يمكنك رؤية السفن ذات النوافذ المربعة والمستطيلة التي تشبه النوافذ المألوفة.

الشكل الأكثر استدارة ، والذي هو أكثر دراية لنا ، يرجع إلى معايير القوة الأعلى. يجعل الاستدارة من الممكن توزيع الحمل الناتج عن الاختلاف في الضغط ودرجة الحرارة بالتساوي. وهذا "ينفي" خطر حدوث تشققات ، ونتيجة لذلك ، تمزق هيكل السفينة. للسبب نفسه ، يتم تقريب جميع الأجزاء الحاملة لهيكل السفن ، وكذلك الأبواب والفتحات.

السبب الثاني لاستخدام النوافذ المستديرة على نطاق واسع هو سهولة التصنيع.

في السابق ، كانت إطارات النوافذ تُصنع من قضبان مصبوبة من النحاس الأصفر مع المعالجة اللاحقة على المخارط. كانت الأجزاء الدائرية أسهل بكثير في صنعها. بالإضافة إلى ذلك ، أثناء التثبيت ، كان من الأسهل إغلاقها وحمايتها من التسربات.

الكوات الدائرية الحديثة على السفن مقاومة للماء تمامًا. كحماية إضافية في الطقس القاسي أو الأمواج عنصر الماءالكوة مجهزة بأغطية معدنية للعواصف أو دروع قابلة للإزالة.

نوافذ الطائرات

حتى قبل منتصف القرن الماضي ، تم تركيب نوافذ مربعة على طائرات الركاب. الطائرات مثل كارافيل لديها نوافذ مثلثة على الإطلاق.

كانت نقطة التحول هي المأساة التي حدثت في عام 1953. في تلك السنوات ، كانت صناعة الطائرات النفاثة تتطور بنشاط. واحدة من أولى الشركات التي دخلت السوق العالمية كانت بطانة أسرع من الصوت تسمى كوميت. من حيث الخصائص التقنية في تلك الأيام ، لم يكن له مثيل. لكن المعاصرين تذكروا السفينة الأسرع من الصوت لسبب تحطمها وقت الإقلاع. توفي 56 راكبا. خلال العام التالي ، حدثت كارثتان أخريان مماثلتان. تمت إزالة "De Havilland Comed" من الرحلات الجوية ، وتم إزالتها من الإنتاج وبدأت في معرفة أسباب الحوادث.

كما اتضح لاحقًا ، كان السبب الرئيسي للمآسي هو خفض ضغط جسم الطائرة بسبب الشقوق الدقيقة التي ظهرت في زوايا النوافذ. من أجل الفهم ، في لحظة صعود الطائرة ، كان هناك انخفاض سريع في الضغط الخارجي ، بينما ظل الضغط داخل الطائرة أكثر استقرارًا. أثار فرق الضغط توسع الجسم. نتيجة لذلك: نشأ توتر في مادة العلبة ، بدأ في تغيير شكله تدريجيًا. كانت النافذة المربعة بمثابة نوع من العوائق في توزيع الضغط ، مما أجبره على تغيير اتجاهه وبالتالي تسبب في زيادة الضغط. تشكلت نقاط الإجهاد القصوى في زوايا النوافذ المربعة ، مما تسبب في تشكل تشققات في تلك الأماكن.

بعد ذلك ، تكون النوافذ في الطائرة مستديرة أو بيضاوية بشكل حصري. في نفوسهم ، يتم توزيع الضغط على طول المنحنى بأكمله ، مما يقلل من خطر التشوه.

في الواقع ، نوافذ طائرات الركاب الحديثة ، مثل بوينج دريملاينر ذات المحركين العريضين ، مستطيلة الشكل وليست دائرية ، بزوايا مائلة ومستديرة. مثل هذا الحل الهندسي يجعل من الممكن "تجاوز" الأماكن التي تتركز فيها ضغوط التعب.

يشار إلى أنه وفقًا للتعليمات ، يجب أن تظل مصاريع الكوة مفتوحة وقت إقلاع أو هبوط الطائرة. يسمح لنا هذا الإجراء الوقائي بحل مشكلتين في وقت واحد: فهو يسمح للركاب بالتكيف بسهولة أكبر وسرعة مع الضوء الطبيعي الموجود على ظهر السفينة ، ويسمح لأفراد الطاقم بتقييم حالة الطائرة بصريًا في أي وقت بنظرة خاطفة ، وإذا لزم الأمر ، اتخاذ التدابير المناسبة في الوقت المناسب.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب سحب ستائر البوليمر لسبب أنه في حالة الطوارئ في وقت حدوث ضرر ميكانيكي ، لا تؤذي الركاب القريبين.

اليوم ، أصبحت الحاجة إلى استخدام الستائر على النوافذ "بلا فائدة" عمليًا ، حيث يتم إنتاج النوافذ المستديرة في الطائرات بشكل خافت تلقائيًا. يتم تحديد درجة تعتيم النوافذ من قبل الطاقم. إذا كنت بحاجة إلى تعتيم 99٪ ، فيمكنك البرمجة في بضع دقائق فقط لكل من النوافذ في نفس الوقت ، والنوافذ الفردية بشكل انتقائي في المقصورة.

كان المرشح الرئاسي الأمريكي من الحزب الجمهوري ميت رومني في عام 2012 ، في اجتماع مع الرعاة المحتملين ، غاضبًا من عدم تمكن الركاب من فتح "النوافذ" على متن الطائرة.

وهبطت الطائرة التي كانت تقل زوجة المرشح الرئاسي رومني بعد ظهور دخان في المقصورة. لم يكن هناك حريق (كل شيء مصنوع من مواد غير قابلة للاحتراق) ، لكن بالطبع هبطت الطائرة بسرعة. وتعليقًا على الحادث قال الجمهوري:

"إذا كان هناك حريق على متن الطائرة وليس لديك مكان تذهب إليه ... لا يمكنك التنفس ، لأن الهواء الخارجي لا يمكن أن يدخل المقصورة لأن النوافذ لا تفتح. ليس لدي أي فكرة عن سبب عدم فتحها. هذه مشكلة حقيقية. وهو أمر خطير للغاية. شهقت وفركت عينيها. وسيكون من الأسهل على الزوجة أن تنجو من التوتر إذا استطاعت أن تتنفس هواءً نقيًا أثناء الحريق. لحسن الحظ ، كان هناك ما يكفي من الأكسجين للطيار ومساعده للقيام بهبوط آمن في دنفر. لكنها بخير الآن ".

فلماذا لا يمكن فتح النوافذ والأبواب على متن الطائرة؟

المرشح للرئاسة الأمريكية يأسف لعدم فتح نوافذ على الطائرات

ماذا يحدث إذا فتحت الباب على متن طائرة؟ لنبدأ بحقيقة أنه بعد الإقلاع ، تتعرض أبواب الطائرة لضغط كبير. مساحة الباب - لا تقل عن نصف متر. أولئك. 5000 قدم مربع سم حتى لو كان الفارق 0.2 ضغط جوي فقط ، يجب استخدام 1000 كجم لفتح الباب. أو بالأحرى - 500 كجم ، حيث أن المقبض على حافة الباب والجانب الآخر مفصلي

أي لفتح مثل هذا الباب ، فإن قوة الرجل الخارق مطلوبة. لا يمكن لشخص واحد القيام بهذه المهمة. لذا ، إذا كنت تخشى أن يفتح بعض الركاب المليرين بالنشوة الباب أثناء الرحلة ويبدأ الركاب في التحليق فوق القارب ، فلا داعي للقلق. هذا غير وارد على الإطلاق.

بالإضافة إلى ذلك ، تم تضمين مفتاح بارومتري في قفل الباب ، والذي بمجرد أن تبدأ الطائرة في الصعود ، يقوم تلقائيًا بإغلاق القفل بإحكام. يتم فتح القفل فقط عندما يكون الضغط داخل الطائرة مساويًا للخارج (أي على الأرض).

لكن مازال...

ما يصل إلى حوالي 4 كيلومترات - لن يحدث أي شيء رهيب بشكل خاص ، وسوف ينفجر بقوة ، وستطير الأشياء حول المقصورة. :) سوف تصبح أكثر برودة. -6 درجات مئوية لكل كيلومتر من الارتفاع. أي أنه على ارتفاع 4 كم سيصبح أكثر برودة بـ 24 درجة مما هو عليه في هذا الوقت على سطح الأرض. من الناحية النظرية ، يمكن أن يكون هناك أضرار هيكلية طفيفة - لكن هذا يعتمد على الظروف المحددة لهذا الحادث المؤسف ، وسرعة الطائرة واتجاه وسرعة الرياح.

على بعد 10 كم وما فوق ، سيكون الأمر أسوأ - تخفيف الضغط الحاد (المتفجر) (انخفاض الضغط) ، حتى تأثير موجة الانفجار. يمكن حمل الأشياء من مقصورة الركاب والركاب غير المثبتين إلى الخارج عن طريق امتصاص الهواء. يمكن للأشياء التي تتطاير حول المقصورة أن تصيب الركاب بجروح خطيرة (على سبيل المثال ، الكاميرا أو كاميرا الفيديو). قد ينزف من الأذنين و / أو الأنف لضربة في الأذنين (بسبب تغير الضغط) - سواء حادة أو قاسية أو مؤلمة. يوجد القليل جدًا من الأكسجين على هذا الارتفاع. يجب أن ترتدي قناع أكسجين على الفور (تأكد بنفسك أولاً ، ثم ساعد الآخرين ، بما في ذلك الأطفال).

يجب أن يكون لدى الطيار الوقت للنزول على ارتفاع آمن (4 كم) - حتى يتمكن الركاب من التنفس - لأن. يكفي تزويد الأكسجين لمدة 10 دقائق فقط ، لكن "السقوط" 6 كيلومترات في 10 دقائق ليس مشكلة ، يمكن القيام به بشكل أسرع ، والشيء الرئيسي هو أن الركاب لا يفرطون في التبريد ، لأن. فرق درجة الحرارة على الأرض وعلى ارتفاع 10 كم 60 درجة مئوية. إن احتمال حدوث ضرر للهيكل أكبر إلى حد ما - ولكن مع ذلك - ليس كبيرًا.

يوجد شيء مثل التخفيض الطارئ ، في أقل من 10 دقائق. يمكنك النزول إلى ارتفاع 3-4 كم. لكن الأحاسيس خلال هذا الهبوط لن تكون ممتعة للغاية ، فهنا على الأرض تدق الأذنين من انخفاض حاد في الضغط ، وأكثر من ذلك في الستراتوسفير.

فيما يلي بعض النقاط الأكثر إثارة للاهتمام:

تقضي الطائرات معظم رحلاتها على ارتفاعات عالية لأسباب وجيهة: الأمان والراحة والاقتصاد. في حالة الطوارئ ، يتمتع طاقم الطائرة على ارتفاعات عالية بهامش أكبر من الوقت والقدرة على التعامل معها. في الهواء البارد المخلخل ، توجد مقاومة أقل للحركة - يتم توفير الوقود ، ويتم تبريد المحركات بشكل أفضل. في المرتفعات العالية ، لا توجد حشرات وطيور ، وهناك عدد أقل من التيارات الهوائية القوية ومتعددة الاتجاهات التي تسبب الاضطراب (على سبيل المثال ، عندما ينزل الهواء حول السحب الركامية ، وما بينها).

بكلمات بسيطة ، يمكن تفسير الاضطراب على النحو التالي: تتحرك الطائرة في الهواء ، كما لو كانت سجادة كثيفة ممدودة. في ظل ظروف مواتية ، يتم توزيع الضغط على سطح "السجادة" بالتساوي ؛ إنه متساوٍ وسلس. ولكن بمجرد أن تتغير الظروف ، تمر الطيات والتجاعيد على طول "السجادة الهوائية". يشعر الركاب بذلك ، ويبدو لهم أن الطائرة تغوص في حفرة. لكن مشاعرهم خادعة: فالطائرة لا تسقط ولا تسقط في أي مكان ، ولكنها تنزلق (ليس فقط على سطح مستو ، ولكن على سطح متموج).

في حالة حدوث عطل بالمحرك ، لا تتدحرج الطائرة ولا تسقط في غوص أو انزلاق ذيول - يسقط الدفع ببساطة. تعمل المحركات على تسريع الطائرة وليس توجيهها.

حتى في حالة فشل جميع المحركات ، فإنها ستظل تعمل في وضع الدوران التلقائي (في هذه الحالة ، يتم أخذ الطاقة اللازمة لتدوير المحرك من تدفق الهواء عليه). هذا يسمح للطائرة بعدم السقوط ، ولكن بالانزلاق (الطيران ، إذا لزم الأمر ، أكثر من 100 كم) والهبوط بأمان في أقرب مطار.

المزيد عن الطيران: دعنا نتذكر ، ولكن حسنًا ،

كان بناء الطائرات النفاثة في الخمسينيات من القرن الماضي قد بدأ للتو. كانت السفينة الأولى هي المذنب ، من بنات أفكار دي هافيلاند (شركة تصنيع الطائرات البريطانية ؛ أخبار مختلطة تقريبًا). كانت طائرة ركاب نفاثة حديثة للغاية ذات خصائص تقنية ومقصورة مضغوطة كانت فريدة من نوعها في ذلك الوقت. لسوء الحظ ، في عام 1954 ، تحطم مذنبان أثناء الطيران ، مما أسفر عن مقتل 56 شخصًا.

السبب بسيط بشكل يبعث على السخرية: فتحات مربعة الشكل. كانت واحدة من تلك الأشياء الصغيرة المزعجة التي يسهل تفويتها عند التصميم ؛ ولكن بمجرد حدوث أي شيء ، تصبح واضحة حتى للطفل.

تتكون النافذة المربعة من أربع شقوق بزاوية 90 درجة ، وبالتالي فهي تحتوي على أربع نقاط ضعف. إذا تم الضغط على منزلك ، فمن المؤكد أن الكراك سوف يمر عبر زاوية بعض النوافذ.

هل لاحظت أن النوافذ في جميع الطائرات مستديرة؟ لا يتم ذلك من أجل الجمال - الشكل المستدير لا يسمح بتمزيق الطائرة إلى قطع. يتم توزيع الضغط على طول المنحنى بالكامل بدلاً من التصدع في الزوايا (كما اتضح) وتمزيق الطائرة إلى أشلاء.

صدقني ، لم يكن من السهل معرفة ذلك. لم يكن لدى الخبراء أي فكرة عن سبب انهيار هيكل الطائرة حتى اختبروا الهيكل عن طريق محاكاة الضغط على قمرة القيادة بشكل متكرر. بالطبع ، انفجر جسم الطائرة في النهاية ، وبدأت الفجوة من هذه الزوايا سيئة السمعة. منذ ذلك الحين ، أصبحت نوافذ جميع الطائرات مستديرة فقط.

7 دروس مفيدة تعلمناها من Apple

أكثر 10 أحداث دموية في التاريخ

السوفياتي "سيتون" - الكمبيوتر الوحيد في العالم الذي يعتمد على الكود الثلاثي

12 صورة لم يسبق لها مثيل من أفضل المصورين في العالم

10 أعظم التغييرات في الألفية الماضية

غير جذاب توت عنخ آمون

كان بيليه جيدًا في كرة القدم لدرجة أنه أوقف الحرب في نيجيريا من خلال لعبته