پنجره های بیضی شکل هواپیما
افرادی که زیاد با هواپیما مسافرت میرن احتمالا دقت کردن که پنجره های هواپیما گرد هستند . البته هواپیما های اولیه پنجرههایی گرد نداشتند در ادامه با وقت سفر همراه باشید تا دلیل این امر را باهم بررسی کنیم.
پنجره هواپیماهای اولیه
هواپیماهای ابتدایی پنجره‌های مستطیل شکل داشتند. با پیشرفت روز افزون صنایع هوانوردی، مهندسان بنا به دلایلی ترجیج دادند تا هواپیما در ارتفاع بالاتری پرواز کنند. یکی از این دلایل کاهش تلاطم ایجاد شده در ارتفاع بالا و محلی از اتمسفر است که تراکم در آن بسیار پایین است. همچنین اصطکاک ایجاد شده در ارتفاع بالا نیز بسیار محدود است که همین موضوع سوخت مصرف شده را کاهش می‌دهد.
مطالب مرتبط:
شاتل فرودگاهی چیست؟ مزایا و معایب سفر با هواپیما
این اختلاف فشار با ارتفاع گرفتن هواپیما بیش از پیش زیاد می‌شود و اینجا است که شکل پنجره‌های مورد استفاده در هواپیما اهمیت پیدا می‌کند.با توجه به بهره‌گیری از شکل استوانه در بدنه‌ی هواپیما، فشار وارد شده در تمام بدنه پخش می‌شود، اما وجود پنجره در ساختار بدنه، این فرآیند را با اختلال روبرو می‌کند. استفاده از پنجره‌های مربع شکل، تغییرات زیادی در فشار وارد شده به بدنه ایجاد می‌کند، اما این تغییرات در صورت استفاده از پنجره‌های بیضی شکل، بسیار کمتر است، از این‌رو مهندسان ترجیح می‌دهند تا از پنجره‌های بیضی شکل در هواپیماها استفاده کنند. در صورت استفاده از پنجره‌های مربع شکل، در حالتی که فشار هوا رفته رفته افزایش پیدا می‌کند، احتمال شکستن پنجره و سانحه نیز وجود دارد. متاسفانه این واقعیت علمی پس از سقوط دو هواپیما توسط دانشمندان پس از بررسی‌های فراوان کشف شد. پس از آن بود که سازندگان هواپیماها استفاده از پنجره‌های بیضی شکل را در دستور کار قرار دادند تا از این طریق فشار مضاعفی به بدنه در حالت پرواز در ارتفاع بالا وارد نشود. استفاده از شکل بیضی برای ساخت درب‌ها و محل قرار گرفتن بار نیز صادق است.
در صورتی که در زمان نشستن در کنار پنجره دقت کرده باشید، به وجود سوراخی کوچک در تمام پنجره‌ها پی برده‌اید. براساس اطلاعات ارائه شده، این سوراخ کوچک نیز به منظور مدیریت فشار درون و بیرون هواپیما تعبیه شده است. هر پنجره در هواپیما از سه لایه تشکیل شده است. وجود این سوراخ باعث می‌شود تا فشار داخلی با فشار لایه‌ی میانی رد و بدل شده و حالت اعتدال از نظر فشار در این ناحیه ایجاد شود. در واقع لایه‌ی میانی به عنوان یک لایه‌ی احتیاط در نظر گرفته شده و فشار به لایه‌ی بیرونی پنجره وارد می‌شود.
چرا پنجره های هواپیما گرد هستند
به بیان ساده تر می توان گفت دلیل اینکه پنجره های هواپیما دایره شکل هستند این است که هواپیما ها با پنجره مستطیلی در ارتفاع زیاد به دلیل فشار زیاد هوا تیکه پاره می شوند . هر چی ارتفاع هواپیما زیادتر باشد ، فشار خارجی هوا کمتر می شود و در نتیجه فشار داخل هواپیما یا همان فشار داخل کابین که ثابت مانده است بیشتر از بیرون می باشد . همین اختلاف فشار کافی است تا بدنه هواپیما کش بیاید و متلاشی گردد.
پنجره های مستطیلی شکل در مقابل پنجره های بیضی
پنجره های مستطیلی به خاطر اینکه زوایای تیزی داشتند ، فشار هوا رو به راحتی رد نمی کردند یعنی فشار زیادی به گوشه پنجره وارد می شد و باعث جدا شدن پنجره از بدنه هواپیما و نهایتا متلاشی شدن هوا می شود . اما پنجره گرد ، فشار هوا رو راحت تر رد می کند . در واقع انگار هوا روی پنجره سر می خورد .
چرا پنجره های هواپیماها از مستطیلی بودن به بیضی تغیر شکل پیدا کردند؟
روزنامه "ایندیپندنت" انگلستان نوشت: در سالهای گذشته با پیشرفت عظیم در زمینه مهندسی پرواز، شکل، ساختار هواپیما و بار آن متحول و ایمن تر شد. از سال 1950، هواپیما جایگاهی اساسی در زمینه حمل و نقل یافت و شرکت "هفلند کومت" انگلستان که پرچمدار هواپیماسازی بود هواپیماهایی با کابین فشرده تولید نمود که ارتفاع و سرعت آن بالاتر بود، اما این هواپیماها دارای پنجره مربع بودند که در سال 1953 دو فروند از آنها سقوط کرد و 53 نفر کشته شدند. پس از مدتی مشخص شد علت سقوط، شکل مربع پنجره های هواپیما بوده است. به گزارش برنا به نقل از العالم، کارشناسان دریافتند پنجره مربع نقطه ضعف هواپیماست به ویژه آن که دارای چهار زاویه است که به معنای چهار نقطه ضعف است و در صورت افزایش فشار هوا، شکاف ایجاد می کند، اتفاقی که برای آن دو هواپیما رخ داده بود.در میانه قرن بیستم، شرکت های هواپیمایی تجاری شروع به پرواز هواپیماهای خود در ارتفاع بالاتری کردند. این طرح در نهایت از نظر صرفه‌جویی در هزینه‌ها بسیار خوب بود. زیرا کاهش چگالی هوا به معنی کاهش نیروی درگ روی هواپیما است و این کاهش درگ نیز به مصرف سوخت کمتری منجر می‌شود. همچنین پرواز هواپیما در ارتفاع بالاتر به معنی حرکت نرم‌تر آن نیز است.
به منظور ایجاد شرایط مناسب برای پرواز هواپیماها در ارتفاعات بالاتر، شرکت‌های هواپیمایی تصمیم گرفتند که تغییراتی را در طراحی آنها ایجاد کنند. ابتدا فضای داخل کابین هواپیما باید به گونه‌ای تنظیم فشار می‌شد تا مسافران بتوانند به خوبی تنفس کنند. پس از آن، هواپیما باید به شکل استوانه‌ای می‌شد تا توانایی تحمل فشار داخلی به‌تازگی افزایش یافته را داشته باشد. این کارها باعث می‌شد تا یک هواپیمای عالی داشته باشید. در دهه ۵۰ میلادی، سه هواپیما سقوط کردند و بدنه آنها تکه تکه شد! دلیل این اتفاق آن بود که مهندسان از یک نقص طراحی بسیار مهم چشم‌پوشی کرده و به آن اهمیتی نداده بودند. خطای آنها، استفاده از پنجره‌های مربعی بود.
