Dlaczego okno samolotu ma owalny kształt i jest w nim mały otwór
Zwróciliście uwagę na niewielki otwór na dole szyby w oknie samolotu? Warto mu się przyjrzeć, bo to jeden z elementów ważnych dla bezpieczeństwa. Również sam kształt samolotowych okien jest nieprzypadkowy. Ten, który dziś jest powszechnie stosowany, jest wynikiem badania serii katastrof lotniczych sprzed 70 lat.
Wysokość przelotowa samolotu pasażerskiego z silnikami odrzutowymi to nawet 11-13 km. Na takiej wysokości jest niewiele tlenu, jednak we wnętrzu kabiny utrzymywane jest ciśnienie takie, jak na wysokości 3 tys. metrów nad ziemią. W samolotach takich jak Boeing 787 Dreamliner czy Airbus A350 odpowiada ono około 1 tys. m nad ziemią, co ma czynić podróż bardziej komfortową.
Ta różnica ciśnień to jeden z czynników, który sprawia, że na kadłub samolotu oddziałują potężne siły. Prawa fizyki są nieubłagane i powietrze w kabinie (pod większym ciśnieniem) próbuje wydostać się na zewnątrz, gdzie ciśnienie jest niższe. Dlatego eksperci inżynierii lotniczej podkreślają znaczenie wytrzymałości zmęczeniowej zastosowanych materiałów zastosowanych do konstrukcji statku powietrznego.
Spektakularna katastrofa Hindenburga. Tak nastąpił koniec sterowców w lotnictwie
Konstrukcja okna w samolocie. Co robi w nim mały otwór?
I właśnie dlatego okno w samolocie nie jest zwykłą szybą. Złożone jest z trzech warstw z akrylu. Wspomniany otwór znajduje się tylko w jednej - środkowej. Niewielka dziurka pomaga wyrównywać ciśnienie atmosferyczne między kadłubem a wykładziną oddzielającą od niego wnętrze samolotu.
Patrick Smith, pilot liniowy, w swojej książce "Pilot ci tego nie powie" (Wyd. Muza, 2019) wyjaśnia, że również wielkość i zaokrąglony kształt okien w samolocie podporządkowane są temu, aby wytrzymać i równomiernie rozprowadzić siły, które oddziałują na kadłub samolotu z powodu różnicy ciśnień.
Ponadto wielkość i kształt okienek pomagają zasymilować wygięcia i naprężenia w kadłubie, będące rezultatem działania sił aerodynamicznych oraz zmian temperatury. Z tych samych powodów korzystnie jest zainstalować okna wzdłuż najbardziej płaskiej części kadłuba i dlatego czasami są one ustawione w pozycji niezapewniającej optymalnego widzenia - wyjaśnia Smith.
Zanim obecnie znany kształt przyjął się i utrwalił w świecie lotniczym eksperymentowano z różnymi oknami. Smith dodaje:
Kabina Caravelle, samolotu pasażerskiego zbudowanego we Francji w latach 60. XX wieku, została wyposażona w okna trójkątne - narożniki były zaokrąglone, ale okna ewidentnie miały trzy boki. Kolejnym wątkiem był Douglas DC-8. Nie dość, że miał okna niemal kwadratowe, to jeszcze wyjątkowo duże; szyby były dwa razy większe niż w dzisiejszych boeingach czy airbusach.
Jednak najbardziej znana historia związana z kształtem okien oraz oddziaływaniem potężnych sił, dotyczy samolotu De Havilland Comet. Maszyna zaprezentowana została po raz pierwszy w 1949 r., a jej produkcja trwała od 1952 do 1967 r. W tym czasie doszło łącznie do 28 wypadków lotniczych z udziałem tych maszyn, a śmierć poniosło 426 osób.
W pierwszych dwóch latach produkcji i eksploatacji doszło do serii katastrof. Brytyjska komisja Royal Aircraft Establishment (RAE) przeprowadziła badanie na niespotykaną wcześniej skalę. Kadłub samolotu, który miał za sobą już 1230 lotów, umieszczono w basenie wypełnionym wodą. Do wnętrza kadłuba pompowano wodę, by symulować zmiany ciśnienia podczas poszczególnych faz lotu. I tak przeprowadzono symulację kolejnych 1830 lotów. W pewnym momencie w rogu ramy jednego z okien kabiny pasażerskiej pojawiło się zmęczeniowe pęknięcie poszycia. Śledczy stwierdzili, że źródłem takich pęknięć były narożniki prostokątnych ram okiennych i zbyt cienkie blachy poszycia kadłuba zastosowane przez producenta. Samolot musiał zostać zmodernizowany, a jednym z elementów tego procesu było m.in. zastosowanie okrągłych okien.
