搭飛機旅遊時,你是否留意過,飛機機艙內的窗戶都是橢圓形。這是飛機設計者的愛好,還是背後有什麼科學原理呢?

 

其實,飛機,或稱飛行器剛問世的時候,窗戶就和一般我們住家的窗沒什麼兩樣。後來,當飛機變得愈來愈先進,它們飛得更高,一方面是為了避免較低層大氣的不穩定氣流,減少阻力,也可以降低燃料消耗。

於此同時,機艙內就必須加壓,讓乘客在稀薄大氣層中依然舒適。

圓柱型機身可以讓加壓後的機艙適當運作,但隨著飛機爬升,機艙內外的壓力差異也愈來愈大。這時,飛機機身會稍微擴張,機身的各部位材質都會承受一定的壓力,而橢圓形的窗戶就可以扮演關鍵的平衡角色。

在均衡完美的圓柱狀空間內,壓力可以流暢地在物質中流動,但這樣的流動會被窗戶阻礙。

如果窗戶是長方形的,對壓力流的干擾尤其大,且壓力可能集中在方形窗戶的四個拐角,到了一定的程度後,這個壓力最終可能讓窗戶碎裂,甚至破壞飛機機體。橢圓形的窗戶,則可以比較平均的分攤壓力。

 

根據BBC,不幸地,在歷經兩架飛機墜毀,和「一次史上最非凡的的科學試驗後」,工程師終於發現,問題是在方形窗戶,在那以後,橢圓形窗戶成為飛機機艙的唯一選擇。

後來,機艙門也都運用相同的原理,後來輪船和太空船也都裝上了橢圓形窗戶。

 

你或許也會想知道飛機窗戶上的氣孔有什麼作用。同樣的,它也和管理壓力有關。

 

飛機的每一扇窗戶,其實都是由3層窗格玻璃組成,而窗格上的洞能讓外層和中間層玻璃間的壓力彼此平衡。因此,真正承受機艙壓力的只有外層窗格。

 

文章轉自:天下雜誌

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