Пейзаж из окна самолета является одним из самых приятных вещей о воздушном путешествии. Возможно, вы никогда не задумывались о форме окон, но есть веская причина, почему окна самолета круглые. Вы можете быть удивлены, узнав, что они возникли из-за ряда трагических, несчастливых событий.
Мы иногда принимаем как должное многие инженерные подвиги, которые делают наши нынешние формы транспортировки осуществимыми. Одним из них является, казалось бы, безобидное круглое окно на реактивных авиалайнерах и других герметичных самолетах. Если бы не инженерное оборудование в этих окнах, каждый полет в воздухе был бы чреват катастрофой.
В 1952 году произошла революция в сфере авиаперевозок. Британская марка De Havilland Comet стала первым в мире серийным реактивным лайнером. Комета сделала возможным дальнее, высотное путешествие за короткий промежуток времени и предназначалась для изменения облика коммерческих авиаперелетов.
2 мая 1952 года Комета де Хэвиленда, принадлежащая британской корпорации Overseas Airway Corporation, совершила первый рейс из Лондона до пяти различных остановок, прежде чем приземлиться в Йоханнесбурге, Южная Африка. Самолет курсировал на высоте 35 000 футов и шел быстрее, чем любой другой коммерческий самолет до этого времени. В конечном итоге British Overseas Airway Corporation заказала восемь новых самолетов, и другие авиакомпании последовали ее примеру.
Кабина кометы была герметизирована, так что пассажирам не приходилось пользоваться кислородными масками. По мере того, как самолет набирал высоту, давление в кабине повышалось, так что давление внутри было больше, чем снаружи, и когда он опускался, давление снижалось, когда он добирался до более низких высот. Это было то же самое, что делается сегодня в коммерческих авиаперелетах. Но было известно, что изменение давления оказывает значительное давление на конструкцию самолета.
Как и многие другие новые технологические достижения, Комета довольно быстро столкнулась с некоторыми проблемами. Первая произошла, когда комета не смогла взлететь в Риме в ноябре 1952 года, а другая авария произошла в Пакистане, в результате которой погибли 11 пассажиров и экипаж. К несчастным случаям были отнесены ошибка пилота и потеря подъемной силы на передней кромке крыла. Де Хэвиленд изменил дизайн передней кромки крыла, чтобы исправить эту проблему.
В мае 1953 года Комета совершила свою вторую смертельную аварию в Индии во время грозы, в результате которой погибли все 43 человека, находившиеся на борту самолета. В результате расследования была установлена причина катастрофы на экстремальной турбулентности, которая вызвала потерю подъемной силы на крыле и чрезмерную коррекцию пилотом, который поместил слишком много стресса на самолет. В результате этого крушения кометы стали оснащаться метеорологическим радаром и системой, которая позволяла пилоту “чувствовать” управление и нагрузку, размещаемую на самолете.
Однако на этом проблемы с кометой не закончились. В январе 1954 года, чуть больше чем через полтора года после своего первого полета, первая производственная комета распалась в воздухе и разбилась в Средиземном море недалеко от Италии, убив всех 35 находившихся на борту. Кометы были приземлены во время проведения восстановительных работ, но даже с учетом того, что многие части самолета были восстановлены, следователи не смогли найти проблему. Кометы были очищены для возобновления работы.
Всего через несколько месяцев, в апреле 1954 года, еще одна комета, управляемая южноафриканскими авиалиниями, также разбилась в Средиземном море после того, как контакт был потерян, когда она была на крейсерской высоте. Все находившиеся на борту 21 пассажир и экипаж погибли. Все кометы были приземлены во второй раз всего за несколько месяцев, и флот комет, принадлежащий британской корпорации Overseas Airway Corporation, был аннулирован и был постоянно приземлен.
В октябре 1954 года был создан Комитет Коэна для определения причин падения кометы. Некоторые обломки, извлеченные из первого Средиземноморского крушения, указывали на то, что проблема могла возникнуть из-за усталости металла. Они начали проверять эту теорию, проводя испытания под давлением на существующих фюзеляжах кометы. Используя водяной бак с погруженным внутрь фюзеляжем, исследователи смогли увеличить давление внутри кабины, закачивая больше воды внутрь, чтобы имитировать условия полета на высоте в кабине.
Это многократно повторялось для имитации наддува и разгерметизации самолета на протяжении всего его жизненного цикла. После тысяч имитируемых полетов под давлением следователи обнаружили район возникновения проблемы. Сбой происходил в углу квадратного переднего окна аварийного люка.
Находка из остатков авиакатастрофы в январе 1954 года подкрепила это открытие. Радиопеленгационное окно в передней части кабины треснуло из-за усталости металла. Это окно тоже было квадратной формы. Эти участки были определены как причина быстрой декомпрессии и разрушения самолета под давлением из-за возможной усталости металла в течение многих часов полета. Другими словами, когда самолет находился под давлением, а затем разгерметизировался, усталость металла в конечном итоге произошла в этих точках с высокими напряжениями.
Напряжение в углах квадратных окон кометы было очень локализовано и сконцентрировано. До 70% напряжения при этом происходило под давлением на этих углах. В современных круглых окнах эти области напряжения не накапливаются, а вместо этого текут вокруг изогнутых областей окна. Вот почему вы видите круглые окна в авиакомпаниях сегодня.
Комета так и не смогла полностью восстановиться. К тому времени, когда вышло очередное производство Комет, Boeing уже был в небе и брал на себя коммерческие авиаперелеты. В следующий раз, когда вы будете сидеть и смотреть в иллюминатор самолета, вы узнаете о событиях, которые позволили нам теперь иметь безопасный великолепный вид, пока мы путешествуем по небу.