Чому ілюмінатори круглі

Причина до кумедного проста: квадратні ілюмінатори. Це була одна з тих прикрих дрібниць, які легко проґавити при проектуванні; але щойно відбувається, вони стають очевидні навіть дитині.

Квадратне вікно складається з чотирьох 90-градусних виїмок, а отже, у нього є чотири слабкі місця. Якби на ваш будинок натиснули, то тріщина неодмінно пройшла б через кут якогось вікна.

Ви помічали, що ілюмінатори у всіх літаках круглі? Це робиться не для краси – кругла форма не дозволяє розірвати літак на шматки. Тиск розподіляється по всій кривій замість того, щоб йти тріщинами по кутах (як з'ясувалося) і розривати літак на шматки.

Повірте, це було нелегко з'ясувати. Експерти поняття не мали, чому конструкція літака розвалюється, доки не протестували структуру шляхом багаторазової симуляції тиску на кабіну. Звичайно ж, фюзеляж зрештою лопнув, і розрив починався якраз із цих горезвісних кутів. З того часу ілюмінатори у всіх літаків лише круглі.

Причина:

Квадратні ілюмінатори!

Проектувальники "Комети" навіть не замислювалися про таку дрібницю, як форма ілюмінаторів. Уявіть плитку шоколаду. Якщо на неї натиснути, де вона зламається?

Якщо натиснути на будинок, тріщина неодмінно піде через кут якогось вікна:

Тому що квадратне вікно, що складається з чотирьох 90-градусних виїмок, має одразу чотири слабкі місця.

З круглими ілюмінаторами тиск на літак розподіляється рівномірно, а форма кола не дозволяє розірвати літак на шматки. Встановити цю закономірність проектувальникам Комети вдалося після багатьох місяців тестування кабіни пілотів на міцність. Фюзеляж незмінно починав лопатися з цих кутів. З того часу у літаків ілюмінатори лише круглі та ніякі інші.

Чому на авіаносці злітно-посадкова смуга розташована під кутом?

Посадка на авіаносець вимагає від пілотів найвищої майстерності. Мало того, що злітно-посадкова смуга коротка і напхана іншими літаками, так ще й сам корабель гойдається на хвилях.

На перших авіаносцях злітно-посадкова смуга була пряма.

Який він ще може бути, якщо не прямий? З одного боку палуби стоять літаки, з іншого боку ви намагаєтеся приземлитися. Якщо ви не змогли зловити гальмівний трос, ви врізаєтесь в купу інших літаків. Армагеддон забезпечений. Конструктори встановлювали на авіаносці спеціальні мережі, покликані ловити літаки, які прогавили гальмівний трос, але літаки, що сідають, все одно примудрялися або прорвати мережу, або перескочити через неї. Як же убезпечити приземлення? Ідея виявилася геніально простою:

Злітно-посадкова смуга має розташовуватися під кутом 9 градусів!
Літак, що не спіймав трос, просто знову йде на зліт і намагається ще раз здійснити посадку. Інші літаки розташовуються поза ВПП від гріха подалі.

Чому перегородки мають бути з'єднані цілісними колонами?

Господарі готелю Hyatt Regency в Канзас Сіті задумали зробити редизайн з кількома галереями, що кріпляться до стелі. На одній із вечірок перекриття впали, поховавши під собою понад 100 людей.

Головним недоліком проекту виявився той факт, що при будівництві галерей одна над одною замість одного цілісного довгого стрижня, прикріпленого до стелі

Будівельники скріпили конструкцію двома короткими стрижнями. Ось так:

Ця невелика зміна вбила 114 людей, покалічила 216 і обійшлася компанії в 140 мільйонів доларів.

Як видно зі схеми, трагедія була неминуча, тому що верхня гайка мала нести вагу двох галерей. Однак ніхто з інженерів та будівельників не помітив цієї помилки, поки під час дискотеки несуча гайка не витримала, і обидві галереї впали.

Чому двері повинні відчинятися назовні?

Задовго до "Кульгавого коня", в 1942-му році, в Бостоні в нічному клубі Cocoanut Grove сталася пожежа, в якій загинули 492 людини. Офіціант шукав розетку, освітлюючи собі простір сірниками, і випадково підпалив якусь легкозаймисту деталь інтер'єру. Вогонь миттєво перекинувся на суху хвою та інші прикраси, що імітують тропічний ліс. Вогонь поширився так швидко, що деякі загиблі так і лишилися сидіти зі склянками в руках.

Пожежники підрахували, що якби всі двері в нічному клубі відчинялися назовні, жертв було б у чотири рази менше. Тому що екстрено залишати приміщення, якщо двері відкриваються назовні, набагато швидше, ніж приміщення, де двері відкриваються всередину.

Чому в мостах багато "дірок"?

Один із найбільших у США висячих мостів Такома-Нерроуз одного разу впав у однойменну протоку. На щастя, у цей момент на мосту була лише одна машина, господар якої встиг вискочити та прихопити із собою відеокамеру:

Причина обвалення: міст був цілісним, без "дірочок". Порівняйте - сучасні мости буквально просвічуються:

Основне завдання дірочок – не економія металу, а пропускання повітря. Проектувальники Такома-Нерроуз вирішили, що для вітру і так достатньо місця:

Якось порив вітру збігся з частотою коливання моста і центральний проліт, забившись у конвульсіях, звалився у воду.

Ось як той самий міст виглядає зараз.

Вчіть математику, царицю наук.

Вікна круглої форми для забезпечення доступу світла, вмонтовані в борти літаків та кораблів – звичне видовище. Важко уявити, що вони не завжди мали такі контури. То чому ілюмінатори саме круглі? Цьому є низка пояснень.

Ілюмінатори в кораблях

Вмонтовані у борт корпусів кораблів вікна не завжди мали круглу форму. На історичних фотографіях можна побачити судна з квадратними та прямокутними вікнами, що зовні нагадують звичні кватирки.

Звичніша для нас більш кругла форма обумовлена ​​вищими параметрами міцності. Округлість дає можливість рівномірно розподілити навантаження, що створюється різницею тиску та температур. Це «зводить нанівець» ризик виникнення тріщин і, як наслідок, розрив корпусу судна. З цієї ж причини закругленими роблять усі несучі деталі корпусів суден, а також двері та люки.

Друга причина повсюдного застосування вікон саме круглої форми - простота виготовлення.

Раніше рами ілюмінаторів виготовляли з вилитих із латуні заготовок з подальшою обробкою на токарних верстатах. Круглі деталі було набагато простіше робити. До того ж, при монтажі їх простіше було ущільнювати, захищаючи від протікань.

Сучасні круглі ілюмінатори на кораблях повністю водонепроникні. Як додатковий захист при сильній негоді або хвилюванні водної стихії ілюмінатори оснащуються виконаними з металу штормовими кришками або знімними щитками.

Ілюмінатори в літаках

Ще до середини минулого століття пасажирськими літаками встановлювали квадратні віконця. Такі літаки як «Каравелла» взагалі мали трикутні віконця.

Переломним моментом стала трагедія, що сталася 1953 року. У роки активно розвивалося реактивне авіабудування. Одним із перших на світовий ринок вийшов надзвуковий лайнер під назвою «Комета». За технічними характеристиками на той час йому було рівних. Але сучасникам надзвуковий лайнер запам'ятався через те, що в момент зльоту розбився. Загинуло 56 пасажирів. Протягом наступного року сталося ще дві аналогічні катастрофи. De Havilland Comed прибрали з рейсів, зняли з виробництва і стали з'ясовувати причини аварій.

Як з'ясувалося пізніше, ключовою причиною трагедій стала розгерметизація корпусу літака внаслідок вікон мікротріщин, що з'явилися по кутах. Для розуміння в момент набору літаком висоти стався стрімкий перепад зовнішнього тиску при тому, що тиск усередині літака зберігався стабільнішим. Різниця тиску та спровокувала розширення корпусу. Як наслідок: у матеріалі корпусу виникла напруга, він став поступово видозмінювати свою форму. Квадратне вікно виступало свого роду перешкодою при розподілі напруги, змушуючи його змінювати свій напрямок і викликаючи цим збільшення тиску. Пікові точки напруги утворилися по кутах квадратних вікон, спровокувавши утворення тріщин у цих місцях.

Після цього ілюмінатори у літаку роблять виключно круглою або овальною формою. Вони тиск розподіляється по всій кривою, мінімізуючи ризик деформації.

По суті, ілюмінатори сучасних пасажирських літаків, таких як широкофюзеляжний дводвигуновий боїнг «Дрімлайнер» скоріше мають не круглу форму, а прямокутну зі скошеними та закругленими кутами. Таке інженерне рішення дозволяє "обійти" місця концентрації втомних напруг.

Примітно, що згідно з інструкцією шторки ілюмінаторів у момент зльоту чи посадки літака мають залишатися відкритими. Така обережність дозволяє вирішити відразу дві задачі: дає можливість пасажирам легше і швидше адаптуватися до природного світла за бортом, а членам екіпажу будь-якої миті при побіжному погляді візуально оцінювати стан літака і в разі потреби вчасно вживати відповідних заходів.

До того ж полімерні шторки повинні бути засунуті і з тієї причини, щоб при виникненні аварійних ситуацій у момент механічного пошкодження не поранити пасажирів, що знаходяться поруч.

Реактивне авіабудування у 1950-х роках лише розпочиналося. Першим лайнером стала «Комета» – дітище de Havilland

Це був ультрасучасний реактивний пасажирський літак з унікальними для того часу технічними характеристиками та герметичною кабіною. На жаль, 1954-го дві «Комети» розвалилися прямо в польоті, занапастивши загалом 56 осіб.

Причина до смішного проста:

Квадратні ілюмінатори.

Це була одна з тих прикрих дрібниць, які легко проґавити при проектуванні; але щойно відбувається, вони стають очевидні навіть дитині.

Ось плитка шоколаду. Як ви вважаєте, де вона переломиться, якщо на неї натиснути?

Правильно, вздовж цих виїмок.

Так от, квадратне вікно складається з чотирьох 90-градусних виїмок, а отже, у нього є чотири слабкі місця. Якби на ваш будинок натиснули, то тріщина неодмінно пройшла б через кут якогось вікна:

Ви помічали, що ілюмінатори у всіх літаках круглі? Це робиться не для краси – кругла форма не дозволяє розірвати літак на шматки. Тиск розподіляється по всій кривій, замість того, щоб йти тріщинами по кутах (як з'ясувалося) і розривати літак на шматки.

Повірте, це було нелегко з'ясувати. Експерти поняття не мали, чому конструкція літака розвалюється, доки не протестували структуру шляхом багаторазової симуляції тиску на кабіну. Звичайно ж, фюзеляж зрештою лопнув, і розрив починався якраз із цих горезвісних кутів.

З того часу ілюмінатори у всіх літаків тільки круглі.(odnaknopka)

Цікаве у мережі