Почему современные пассажирские самолёты не имеют прямоугольных иллюминаторов

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Авто и транспорт

Первые пассажирские самолёты имели квадратные или прямоугольные иллюминаторы. И до середины 1950-х такое конструктивное решение считалось вполне приемлемым. Прямоугольные иллюминаторы стояли почти на всех крупных лайнерах той эпохи, к примеру, на Douglas DC-4 (с 1942), на Lockheed Constellation (L-049 и Super Constellation с 1943), Boeing 377 Stratocruiser (с 1947), Convair 240/340/440 (с 1947) и на советских Ил-12 и Ил-14 в пассажирских вариантах.

Ил-14
Автор: Lars Söderström Источник: commons.wikimedia.org

Прямоугольные окна казались более современными и стильными по сравнению с маленькими круглыми иллюминаторами, которые были типичны для военных и ранних транспортных самолётов 1930-х. Они обеспечивали гораздо лучший обзор для пассажиров. Да и технологически их было проще изготовить и вставить в тогдашнюю обшивку фюзеляжа, ведь квадратные вырезы легче размечать и обрамлять.

Технически это тоже не вызывало никаких проблем. Самолёты того времени летали на относительно малых высотах (обычно 5-7 км), где разница давлений между салоном и наружной атмосферой была относительно небольшой (составляла порядка 20-25 кПа). При таких нагрузках концентрация напряжений в углах прямоугольных окон не приводила к быстрому накоплению усталостных повреждений в течение эксплуатации самолёта.

Convair CV-440
Автор: Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

Всё изменилось с появлением первого в мире коммерческого реактивного пассажирского самолёта de Havilland Comet 1, который был введён в эксплуатацию в 1952 году. Инженеры de Havilland сохранили прямоугольные иллюминаторы. Они были ещё крупнее и с очень малым радиусом скругления углов (около 6-9 мм). Это решение было продиктовано теми же соображениями: современный вид, максимум света, панорамный обзор, футуристический дизайн.

Однако именно этот выбор стал роковым. Comet 1 летал на принципиально других высотах (10,7-12,2 км). Перепад давлений вырос до 35-38 кПа, а это в 1,5-2 раза больше, чем у поршневых предшественников. Кроме того, реактивный самолёт совершал гораздо больше взлётов-посадок за год, а ресурс фюзеляжа планировался на десятки тысяч часов.

В прямоугольном окне с малым радиусом углового скругления в углах возникала очень высокая концентрация напряжений (коэффициент концентрации Kt мог достигать 3-3,5 и более). Микроскопические дефекты (царапины, металлургические неоднородности) в зоне концентрации вызывали усталостные трещины, которые медленно росли при каждом цикле повышения давления, пока не достигали критических размеров, приводящих к разрывам.

Comet 1 G-ALYP
Автор: Douglas&Marahys Источник: commons.wikimedia.org

В результате произошли две катастрофы, вызванные усталостным разрушением фюзеляжа. Зимой 1954 года самолёт с регистрационным номером G-ALYP (рейс BOAC 781) потерпел крушение в Средиземном море около Эльбы. Причиной стала разгерметизация на высоте около 8 тыс. метров. В апреле того же года около Неаполя разбился второй самолет с номером G-ALYY.

В ходе официального расследования самолёт G-ALYU подвергли ускоренным ресурсным испытаниям в водяной ванне (имитация переменной нагрузки путём нагнетания и сброса давления водой). После 3057 циклов произошёл взрывной разрыв фюзеляжа именно в районе одного из пассажирских прямоугольных окон, хотя в реальных катастрофах первыми были окна радиопеленгатора ADF в носовой части. Было установлено, что при проектировании недостаточно учли циклическую нагрузку, а фюзеляж имел слабую структуру (шпангоуты не могли эффективно останавливать рост трещины).

G-ALYY
Автор: Общественное достояние Источник: commons.wikimedia.org

После катастроф Comet 1 сняли с эксплуатации. В последующих модификациях окна стали делать овальными с большим радиусом скругления, обшивку усилили, ввели более жёсткие требования к усталостным испытаниям.

Этот трагический опыт навсегда изменил подход к проектированию салонов во всём мире. С тех пор ни один серийный реактивный пассажирский лайнер не вернулся к прямоугольным иллюминаторам с малым радиусом углов — практически все перешли на круглые или овальные иллюминаторы с радиусом скругления не менее 50-100 мм. А старые поршневые машины с прямоугольными окнами постепенно доживали свой век и заменялись новыми типами.

Автор: Lars Söderström Источник: commons.wikimedia.org
Изображение в превью:
Автор: Общественное достояние
Источник: commons.wikimedia.org
Другое
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

8 комментариев

a
Уже было. И не единожды.
Tanechka

А Вы почитайте, может что-то новое написано. Ну или просто мимо пройдите.
a
Нового нет. Смешно, что под последней фотографией даже нет названия самолета. И почему-то чешской авиакомпании. Так что еще и оформление неряшливое.
Tanechka

Рада, что повеселила Вас. Надеюсь настроение у Вас улучшилось.
А вот название самолета на последнем фото не важно в контексте статьи, поэтому и не указано.
a
Если это не важно, то зачем вставлять фоточЬку? А если важно показать круглые иллюминаторы — то надо дать модель самолета. Или вас воротит от «советскости» модели Ту-104, что вы не нашли фото в ливрее Аэрофлота?
Tanechka

Интересные выводы Вы делаете, однако)
a
Я и говорю, неряшливо вы статью оформили. Да еще какой-то там по счету дубль.
Zloi
Чего душните? Придрались к девушке на ровном месте. Покажите нам всем пример, как оформлять и как интересно писать о чем-то новом, а мы почитаем и подушним.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Приведет ли искусственный интеллект к деградации человечества

Представьте себе утро. Вы просыпаетесь, но вместо того, чтобы подумать, что надеть, вы смотрите на экран - умный помощник уже подобрал гардероб под погоду и ваше...

458 метров стали: История Seawise Giant — самого большого судна, созданного человеком

В середине семидесятых годов мировая экономика переживала нефтяной бум, который диктовал свои условия судостроительной отрасли. Логика была простой: чем больше нефти может перевезти одно судно, тем...

От ямщика до почтальона: долгая дорога русской почты

Сейчас почта это привычная (даже местами устаревающая) государственная организация. Посылки и письма (уже реже) получали все. Но появилось это все не на пустом месте. Возникновение почтовой службы...

✦ ИИ  Как разные страны встраивают ИИ в повседневность, и почему одни торопятся, а другие выжидают

Ещё пять лет назад разговоры про искусственный интеллект воспринимались большинством людей как что-то из области фантастики или, в лучшем случае, далёкого будущего. Сейчас ИИ рекомендует нам...