Dlaczego okna w samolotach są okrągłe i… dziurawe?

Dzisiejszy artykuł z serii Podniebnych Opowieści będzie nietypowy. Tylko że kiedyś takie pierwsze zdanie oznaczało, że katastrof w nim nie znajdziecie. Dzisiaj będą jednak aż trzy. Dodatkowo na koniec odpowiemy na pytanie z tytułu. 

Na początek przedstawię głównego bohatera dzisiejszego artykułu. Jest to samolot De Havilland Comet. Maszyna bardzo ważna z punktu widzenia historii lotnictwa, bo był to pierwszy odrzutowy samolot pasażerski. Jego oblot w roku 1952 nie tylko zrewolucjonizował podróże lotnicze, ale został też zakwalifikowany jako jedno z 30 najważniejszych wydarzeń w 100-letniej historii lotnictwa cywilnego. Wszystko brzmi świetnie, tylko że wraz z pierwszą wersją samolotu odkryto, że wiąże się z nim bardzo poważny problem.

Pierwsze modele samolotów typu De Havilland Comet miały skłonność do… rozpadania się podczas lotu. Chyba nie trzeba też tłumaczyć, że nie jest to pożądana cecha wśród jakichkolwiek maszyn latających. Konkretnie taki los spotkał trzy maszyny, z czego 2 należały do brytyjskich linii BOAC, a ostatnia do South African Airlines. Wszystkie te katastrofy zdarzyły się w przeciągu jednego roku, od 2 maja 1953 roku, kiedy rozpadł się pierwszy samolot, do 8 kwietnia 1954 roku, kiedy nad Morzem Śródziemnym rozleciała się ostatnia maszyna. W tych trzech wypadkach zginęło 99 osób. Wydarzenia te uziemiły całą światową flotę samolotów typu Comet na następne 4 lata.

Trzy bardzo podobne do siebie katastrofy były wówczas bardzo gorliwie opisywane przez media, które też wywierały presję na śledczych, aby jak najszybciej podali ich przyczyny. Inspektorzy postanowili najbardziej szczegółowo zbadać tylko jedną z trzech katastrof, tę, która zdarzyła się jako druga. Trzeba też przyznać, że metody badania jej przyczyn były nieco… niekonwencjonalne, ale ostatecznie dzięki nim udało się wyjaśnić zagadkę rozpadających się samolotów.

Otóż śledczy postanowili zebrać wszystkie znalezione szczątki samolotu i ułożyć je na ogromnej, drewnianej ramie, która była wielkości całego samolotu. Po takim „poskładaniu” maszyny udało się ustalić, że do eksplozji doszło w przedniej części kadłuba. Wciąż jednak nie było wiadomo, co do niej doprowadziło.

Wyjaśnieniem tej kwestii zajęła się druga grupa dochodzeniowa, która postawiła tezę, że do katastrof doszło z powodu zmęczenia materiału na kadłubie maszyny. Aby potwierdzić swoje przypuszczenia posłużyli się bardzo nietypową metodą. Otóż zbudowali ogromny, szczelny kontener, a do środka wsadzili samolot typu De Havilland Comet. Całą skrzynię wypełnili wodą i poczekali kilka dni. Woda bez przerwy naciskała na kadłub samolotu i jeżeli maszyna miała jakieś wady konstrukcyjne, powinny się one ujawnić po tym eksperymencie.

Tak też się stało. Gdy śledczy po kilku dni wydobyli samolot z basenu, na kadłubie udało się zaobserwować powstałe pęknięcia. Okazało się, że z jakiegoś powodu kadłub w otoczeniu drzwi i okien samolotu był bardzo nietrwały i po niewielkim naprężeniu po prostu pękał. 

Przyczynę takiego zachowania kadłuba udało się po części ustalić analizując plany konstrukcyjne samolotu. Okazało się, że pierwotny zamysł przymocowania okien za pomocą kleju został w ostatniej chwili zmieniony i ostatecznie szyby przybito do kadłuba za pomocą nitów. Podczas tworzenia dziur pod nity, w ich otoczeniu powstawały małe pęknięcia, które jednak z każdym lotem powiększały się.

Inną kwestią był kształt okien w Comecie – były one kwadratowe. Może zastanawialiście się kiedyś dlaczego wszystkie okna w samolotach są małe i zawsze okrągłe albo owalne? Otóż w przypadku użycia okien prostokątnych siły, które napierają na kadłub będą najmocniejsze w ich rogach i tam poszycie kadłuba będzie najsłabsze, aż wreszcie się rozerwie. Gdy użyjemy już szyb z zaokrąglonymi rogami, tak jak robi się to teraz, siły rozkładać się będą równomiernie.

Skoro już jesteśmy w temacie okien w samolotach, warto poruszyć jeszcze jedną kwestię. Lecąc na długich dystansach przecież często godzinami wpatrujemy się w to małe okienko, a taka atmosfera ogólnego znudzenia sprawia, że zaczynamy rozważać różne ważne pytania: Czy jesteśmy sami we wszechświecie? Jak to wszystko się zaczęło? Jaki jest sens naszego istnienia? Zaraz… czy w tym oknie jest dziura?!

Tak, okazuje się, że takie otwory jak na zdjęciu istnieją w większości samolotów, jakie latają po niebie. Jak następnym razem będziecie gdzieś lecieć, spójrzcie na dolny fragment okna samolotu, a na pewno dostrzeżecie taki otwór. Spokojnie, nie oznacza to, że samolot zaraz się rozpadnie, chociaż o przeznaczeniu tych dziurek trudno jest znaleźć jakiekolwiek informacje.

Dopiero po skontaktowaniu się z producentami okien lotniczych i dotarciu do instrukcji konserwacji samolotów na Wikileaks udaje się dowiedzieć czegoś więcej. I tak jak wszyscy przypuszczali, chodzi o regulację ciśnienia.

Co więcej, typowe okno w samolocie pasażerskim składa się aż z trzech warstw, z czego zewnętrzna jest z oczywistych względów najgrubsza. Jest jednak też szyba środkowa i mogłoby się zdarzyć, że po obu jej stronach też byłoby inne ciśnienie. Po to jest ta dziura – i nie przechodzi ona oczywiście przez całe okno, a jest tylko otworem w środkowej szybie. Służy do tego, żeby ciśnienie po obu stronach środkowej szyby było takie samo, a tym samym, żeby na szkło nie działały duże siły. Jest to forma „oszczędzania” wytrzymałości tej szyby, co oznacza, że nie nadwyręża się jej, żeby w przypadku uszkodzenia szyby zewnętrznej ta środkowa mogła wytrzymać napieranie powietrza i ochronić pasażerów.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *