隨著公眾對(duì)飛機(jī)的了解越來(lái)越多，不少細(xì)心的旅客發(fā)現(xiàn)，民航客機(jī)的舷窗不僅小，而且外觀多呈圓形或橢圓形。舷窗的外形如此設(shè)計(jì)，其背后的秘密究竟是什么？
揭秘一
舷窗為什么多呈圓形或橢圓形？
隨著飛行高度的增加和飛行速度的加快，飛機(jī)在做各種機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)承受的壓力也在加大，特別是現(xiàn)在的客機(jī)機(jī)艙需要依靠加壓來(lái)維持較舒適的乘坐環(huán)境，這對(duì)機(jī)體的抗壓能力提出了較高要求。而機(jī)艙內(nèi)的高壓會(huì)作用在舷窗上，隨著飛行高度不斷攀升，舷窗內(nèi)外壓差也會(huì)越來(lái)越大。選擇圓形或者橢圓形的外觀，是因?yàn)檫@兩種形狀在各個(gè)方向上的結(jié)構(gòu)相同，這樣機(jī)艙承受的壓力被平均分散，避免舷窗因承受不住過(guò)大的壓力而破損。此外，這種設(shè)計(jì)還有利于減弱飛機(jī)在遇到氣流顛簸時(shí)的沖擊力，確保飛行安全。
不過(guò)，舷窗最早并非都是圓形或者橢圓形的設(shè)計(jì)，起初也有不少方形舷窗。這是因?yàn)樵缙陲w機(jī)的飛行高度有限，客艙不需要加壓，所以舷窗有時(shí)會(huì)被設(shè)計(jì)成方形。但實(shí)踐和研究發(fā)現(xiàn)，機(jī)體結(jié)構(gòu)的開(kāi)口處是各種壓力比較集中的地方，比如方形的四個(gè)角是最容易因壓力不斷變化而崩潰的地方。早期，四邊形的舷窗結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，壓力不斷變化，舷窗很容易發(fā)生因材料疲勞導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)崩潰，曾出現(xiàn)過(guò)不少舷窗破損的情況，對(duì)旅客安全造成了極大威脅，所以現(xiàn)在客機(jī)舷窗的形狀才演變成圓形或者橢圓形。
揭秘二
舷窗的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)有何特點(diǎn)？
除了在外觀設(shè)計(jì)上要充分考慮安全性，用來(lái)制造舷窗的材料也要最大限度地確保飛行安全。飛機(jī)舷窗的材質(zhì)非常獨(dú)特，并不是我們常見(jiàn)的普通玻璃，而是采用了聚甲基丙烯酸甲酯等原料。這種材料比玻璃輕，更加堅(jiān)韌，而且容易加工。
在結(jié)構(gòu)上，舷窗采用多層材料疊壓結(jié)構(gòu)，可以承受1.8公斤的鳥(niǎo)在0.8倍音速下的撞擊。細(xì)心的旅客可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在的舷窗都有三層：首先是與機(jī)身外部對(duì)齊的外部窗格，負(fù)責(zé)承受艙內(nèi)加壓帶來(lái)的壓力，當(dāng)這層舷窗出現(xiàn)破損時(shí)，不會(huì)影響整體安全；中間層是防止外層破裂而設(shè)置的保險(xiǎn)層，通常帶有一個(gè)小孔；內(nèi)層是較薄的非結(jié)構(gòu)塑料窗格，我們稱之為“刮板”。中間和外部的兩層舷窗是密封結(jié)構(gòu)，它們也是保證飛機(jī)氣密性的重要組成部分。內(nèi)層的舷窗主要是為了防止旅客不小心撞擊到中間層的密封舷窗。
有的旅客可能坐在沒(méi)有舷窗的座位上，這一位置被稱為“缺失舷窗”。之所以此處沒(méi)有安裝舷窗，是為了給空調(diào)管道讓路。飛機(jī)越大，其空調(diào)系統(tǒng)就越復(fù)雜，缺失舷窗的數(shù)量也就越多。
舷窗下方的小孔則是用來(lái)確保外層玻璃能承受壓力的沖擊。這個(gè)小孔好比飛機(jī)的呼吸孔，是很重要的一項(xiàng)設(shè)計(jì)。機(jī)艙內(nèi)的空氣是經(jīng)過(guò)加壓的，因此飛機(jī)內(nèi)外部的壓力不同，有了這個(gè)小孔，機(jī)艙內(nèi)較大的氣壓可以直接作用到最外層的玻璃上。當(dāng)小孔的調(diào)節(jié)作用達(dá)到極限時(shí)，最先破裂的玻璃會(huì)是最外面一層，以確保機(jī)艙內(nèi)不會(huì)失壓。另外，這個(gè)小孔還能起到防霧的作用，即使飛機(jī)飛上高空，旅客也能清晰地觀賞藍(lán)天美景。
揭秘三
舷窗為什么這么小？
舷窗的大小與飛機(jī)承受的壓力和所用的材料有關(guān)?？蜋C(jī)舷窗的尺寸通常為寬30厘米、高45厘米。據(jù)了解，飛機(jī)進(jìn)入巡航飛行階段后，舷窗承受的壓力可以達(dá)到675公斤，相當(dāng)于一頭棕熊的重量。有鑒于此，“全景落地窗”賞景顯然是不現(xiàn)實(shí)的，而且也不安全。
飛機(jī)機(jī)體主要由蒙皮、桁條、隔框等部分組成，它們彼此交錯(cuò)，橫豎組合連接在一起。而舷窗被鑲嵌在其中，所以它的大小受到了限制。其中一個(gè)典型的例子就是當(dāng)年的“協(xié)和式”客機(jī)。由于超音速飛行對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)的要求更高，機(jī)體上的加強(qiáng)件也更密集，所以其舷窗只有明信片那么大。
此外，航空公司還需要考慮飛機(jī)的成本，舷窗的面積基本滿足經(jīng)濟(jì)性和觀賞性的要求即可。如果將飛機(jī)舷窗的尺寸設(shè)計(jì)得過(guò)大，飛機(jī)就需要降低飛行高度、減緩飛行速度，或使用更昂貴的材料來(lái)制造舷窗。