第213期科技4分钟浏览 79
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飞机舷窗上那个小孔是做什么的
舷窗有三层,这个孔是特意开的,好让外层窗板承受压力
坐在飞机靠窗的位置仔细看舷窗,会发现下方有一个针眼大小的小孔。它不是裂缝,也不是制造时留下的瑕疵。飞机舷窗由好几层组成,这个孔正是因为这种结构而特意开出来的。
舷窗其实有三层
客机舷窗通常由三块亚克力之类的透明板组成。手能摸到的最内层更像一层薄薄的保护罩,用来防止刮痕和指纹;它后面是中间层和外层。真正抵挡高空压力的是后面这两块。
小孔开在中间层上。因为最内层和中间层之间隔着一点距离,在乘客看来,就像是窗户上直接有个孔。
小孔让外层窗板承受压力
飞得越高,外面的空气越稀薄,但机舱内会保持较高的气压,让人能舒服地呼吸。所以飞行时,舷窗会受到一股从里向外推的力。
机舱空气通过中间层的小孔进出,中间层和外层之间缝隙里的气压就会和机舱一样。这样一来,压力差就只由最外面那一块窗板承受。舷窗制造商GKN航空航天的技术负责人也是这样解释这个孔的用途的。中间层也足够坚固,单独就能承受这股力,万一外层破裂,它可以顶上。那时会有少量空气从小孔漏出,但据说完全在机舱增压系统能够应付的范围内。
霜花图案和圆形舷窗的原因
小孔也是窗板之间湿气排出的通道。波音的工程师解释说,正因为有它,大多数时候不会起雾或结霜。不过巡航高度的外部气温有时会低于零下50摄氏度,长途飞行时小孔周围有时会长出一小片霜花。那是机舱空气里的水蒸气碰到冰冷的窗板后冻结而成的。
舷窗做成圆形而不是方形,也是因为压力。尖角会让力集中在一个点上,而圆形能把力均匀分散开。1954年英国的彗星号客机接连在空中解体,之后的调查认为,原因是机身开口拐角附近出现的金属疲劳裂纹。
舷窗下方的小孔是特意开的,为了让压力集中由最外层窗板承受并排出湿气,中间层则充当备用窗。
整理与参考笔记 · Slate 2015;史密森尼 How Things Fly;美国专利 US5884865A. 三层结构及压力、湿气的说明来自引用GKN航空航天和波音人员的Slate文章,圆形舷窗来自史密森尼航空航天博物馆的解说,结霜原理来自美国专利文件,彗星号为1954年事故调查结果概述。
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