Какие факторы стоят за увеличением размеров иллюминаторов самолетов?

В первые годы реактивной эры, которая последовала за введением герметичных корпусов , было много опасений по поводу напряжений , особенно в области оконных проемов из-за потери двух DeHavilland Comet . Последующие корпуса Comet имели закругленные и меньшие окна другой формы, и эта тенденция сохранилась и в других герметичных самолетах, обычно с реактивным двигателем.

Только с современными системами САПР и знаниями о новых материалах окна можно было снова сделать больше. Новейшие конструкции самолетов отражают этот прогресс.

Я думаю, что инженерные знания являются важным фактором, поскольку со времен первого Боинга 737 до А380 инженерные методы претерпели огромные изменения. Лучшее знание материалов, более продвинутые методы моделирования (такие как метод конечных элементов) и лучшее знание структурной оптимизации улучшили ситуацию. Особенно с окнами, где многое происходит из-за концентрации стресса, это улучшенное знание имеет значение.

Это означает, что большие окна могут по-прежнему приводить к увеличению веса, но это будет менее серьезное снижение веса, чем те же окна, использующие технологии возраста B737.

Именно использование композитных материалов в конструкции корпуса самолета позволило увеличить иллюминаторы.

Металлы представляют собой кристаллическую структуру, которая со временем имеет тенденцию разрушаться по дефектам кристаллической структуры. Некоторые ключевые области (например, лопатки турбины в двигателе) фактически созданы путем выращивания монокристалла для получения более высоких точек отказа. Это невозможно для конструкции размером с раму самолета.

Когда самолет находится на высоте, он подобен воздушному шару под давлением. его кожа натянута, и когда он оказывается на земле, это напряжение снимается. Это похоже на постоянное сгибание металлической скрепки. Площадь поперечного сечения обшивки самолета, которая несет это напряжение, уменьшается за счет окон - большие окна создают большую нагрузку на конструкцию планера, которая имеет тенденцию концентрироваться в углах. скругление углов помогает распределить это напряжение.

Композитные материалы, используемые в новых самолетах, имеют волокнистую структуру. Это значительно снижает риск повторного изгиба, позволяя увеличить окна (и, поскольку риск ржавчины снижается, воздух в салоне становится более влажным, что также способствует комфорту пассажиров в полете).

Позвольте мне привести аналогию с автомобилем: в большинстве случаев следующая модель автомобиля больше, чем предыдущая. Точно так же производители самолетов делают окна немного больше с каждой новой моделью, просто чтобы иметь еще один аргумент, почему новая модель лучше всех конкурентов. Это стоит немного веса, но, похоже, оно того стоит для авиакомпаний.

Одна из важных вещей, которые я хотел бы добавить к предыдущим ответам, заключается в том, что старые самолеты имели окна меньшего размера, чтобы приспособиться к скорости разгерметизации кабины в случае чрезвычайной ситуации. В старых самолетах окна были гораздо меньшего размера, чтобы контролировать скорость разгерметизации кабины в случае какой-либо чрезвычайной ситуации (какое-то окно фактически разбивалось, вызывая пробой корпуса). Но с развитием методов проектирования и производственного процесса, а также с внедрением новых материалов для производства самолетов стало возможным увеличить размер иллюминаторов без увеличения фактора риска.

Кроме того, приоритетом всегда было создание комфортной атмосферы для пассажиров внутри самолета без увеличения стоимости полета. Таким образом, в то время как уменьшение расстояния между сиденьями для размещения большего количества пассажиров делается для снижения стоимости полета, увеличение размера иллюминаторов не оказывает решающего влияния на стоимость поездки и, следовательно, способствует созданию менее клаустрофобной атмосферы внутри самолета. .

Помимо достижений инженерной мысли, стоит учитывать и комфорт пассажиров. Часто считается, что чем больше естественного света в салоне, тем приятнее пассажирам. Больше света увеличивает ощущение пространства и может даже уменьшить усталость, возникающую в результате авиаперелетов. Много ли в этом науки, я не знаю.

Некоторые производители самолетов используют размеры окон в качестве важного аргумента в пользу продажи. Например, самолеты Gulfstream пропускают больше света, чем любой другой сопоставимый самолет, благодаря иллюминаторам овальной формы. Пытаясь конкурировать, Dassault устанавливает больше окон на свои новые модели Falcon 8x и Falcon 5x.

Обе компании также представили окна на камбузе в некоторых моделях (Dassault, как известно, с «небесным светом»), поскольку это, как правило, самая темная и самая узкая часть салона. В наиболее типичных для Европы конфигурациях салона кухня находится в самой передней части салона, и это первое, что вы видите, садясь в самолет. Думаю, можно с уверенностью сказать, что гораздо приятнее идти в светлое просторное помещение, чем в темный узкий коридор.

Детали окна Gulfstream 650:

Шестнадцать больших панорамных окон Gulfstream, каждое размером 28 на 20,5 дюймов/71 на 52 сантиметра, пропускают солнечный свет в салон, даже на камбуз. Каждое окно было перемещено выше в фюзеляже, чтобы обеспечить максимальный комфорт просмотра*.

http://www.gulfstream.com/aircraft/gulfstream-g650

Окно Falcon 5X и детали светового люка:

Увеличение естественного освещения не только улучшает обзор. Это поднимает настроение и расширяет кругозор. 28 больших широких окон 5X обеспечивают непревзойденную яркость.

Falcon 5X предлагает беспрецедентный прямой вид на небо через потолочное окно. Это уникальное окно в небо трансформирует ваше восприятие пространства, обеспечивая естественное освещение сверху.

http://www.dassaultfalcon.com/en/Aircraft/Models/5X/Pages/overview.aspx