Warum sind Bullaugen rund? Warum sind Bullaugen rund und nicht eckig?

Der Bau von Düsenflugzeugen begann erst in den 1950er Jahren. Das erste Verkehrsflugzeug war die Comet, eine Idee von de Havilland.

Es handelte sich um ein hochmodernes Jet-Passagierflugzeug mit für die damalige Zeit einzigartigen technischen Eigenschaften und einer Druckkabine. Leider zerbrachen 1954 zwei Kometen mitten im Flug, wobei insgesamt 56 Menschen ums Leben kamen.

Der Grund ist lächerlich einfach:

Quadratische Bullaugen.

Das war eines dieser lästigen Kleinigkeiten, die beim Entwerfen leicht übersehen werden; aber sobald etwas passiert, werden sie auch für ein Kind offensichtlich.

Hier ist eine Tafel Schokolade. Wo wird es Ihrer Meinung nach brechen, wenn Sie darauf drücken?

Genau, entlang dieser Kerben.

Ein quadratisches Fenster besteht also aus vier 90-Grad-Aussparungen und weist somit vier Schwachstellen auf. Wenn in Ihrem Haus Druck ausgeübt würde, würde der Riss sicherlich durch die Ecke eines Fensters gehen:

Ist Ihnen aufgefallen, dass die Fenster in allen Flugzeugen rund sind? Dies geschieht nicht aus Schönheitsgründen – die runde Form lässt nicht zu, dass das Flugzeug in Stücke gerissen wird. Der Druck verteilt sich über die gesamte Kurve, anstatt an den Ecken zu reißen (wie sich herausstellte) und das Flugzeug in Stücke zu reißen.

Glauben Sie mir, es war nicht leicht, das herauszufinden. Experten hatten keine Ahnung, warum die Flugzeugstruktur auseinanderfiel, bis sie die Struktur durch wiederholte Simulation des Kabinendrucks testeten. Natürlich platzte der Rumpf irgendwann, und der Bruch begann genau an diesen berüchtigten Ecken.

Seitdem haben alle Flugzeuge nur noch runde Fenster.(odnaknopka)(jKommentare zu)

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Ursache:

Quadratische Bullaugen!

An so eine Kleinigkeit wie die Form der Fenster haben die Designer des Comet nicht einmal gedacht. Stellen Sie sich eine Tafel Schokolade vor. Wenn Sie darauf drücken, wo wird es kaputt gehen?

Wenn Sie Druck auf das Haus ausüben, wird der Riss mit Sicherheit durch die Ecke eines Fensters gehen:

Denn ein quadratisches Fenster bestehend aus vier 90-Grad-Aussparungen hat gleich vier Schwachstellen.

Bei runden Fenstern wird der Druck auf das Flugzeug gleichmäßig verteilt und die Kreisform verhindert, dass das Flugzeug in Stücke reißt. Den Comet-Konstrukteuren gelang es, dieses Muster zu etablieren, nachdem sie viele Monate lang die Festigkeit des Cockpits getestet hatten. Aus genau diesen Ecken begann der Rumpf immer zu platzen. Seitdem haben Flugzeuge nur noch runde Fenster und keine anderen mehr.

Warum auf einem Flugzeugträger? Landebahnstreifen Steht es schräg?

Die Landung auf einem Flugzeugträger erfordert von den Piloten ein Höchstmaß an Können. Nicht nur ist die Landebahn kurz und voller anderer Flugzeuge, auch das Schiff selbst schaukelt auf den Wellen.

Die ersten Flugzeugträger hatten eine gerade Landebahn.

Was könnte es sonst sein, wenn nicht gerade? Auf der einen Seite des Decks stehen Flugzeuge, auf der anderen Seite versucht man zu landen. Wenn Sie das Bremskabel nicht fangen, stürzen Sie in eine Reihe anderer Flugzeuge. Armageddon ist garantiert. Die Konstrukteure installierten spezielle Netze auf Flugzeugträgern, um Flugzeuge aufzufangen, die das Bremskabel verfehlten, aber landende Flugzeuge schafften es trotzdem, entweder das Netz zu durchbrechen oder darüber zu springen. Wie sichert man eine Landung? Die Idee erwies sich als genial einfach:

Die Landebahn muss einen Winkel von 9 Grad haben!
Ein Flugzeug, das das Kabel nicht erwischt, hebt einfach wieder ab und versucht erneut zu landen. Der Rest der Flugzeuge befindet sich abseits der Landebahn und ist somit vor Gefahren geschützt.

Warum sollten Trennwände durch massive Säulen verbunden werden?

Die Eigentümer des Hyatt Regency Hotels in Kansas City beschlossen, es mit mehreren an der Decke angebrachten Galerien neu zu gestalten. Auf einer Party stürzten die Decken ein und begruben mehr als 100 Menschen.

Der Hauptnachteil des Projekts war die Tatsache, dass beim Bau von Galerien übereinander statt einer festen langen Stange an der Decke befestigt werden musste

Die Bauherren sicherten das Bauwerk mit zwei kurzen Stangen. So:

Diese kleine Veränderung forderte 114 Todesopfer, 216 Verstümmelungen und kostete das Unternehmen 140 Millionen Dollar.

Wie aus der Abbildung hervorgeht, war eine Tragödie vorprogrammiert, da die obere Mutter das Gewicht von zwei Galerien tragen musste. Allerdings bemerkte keiner der Ingenieure und Bauherren diesen Fehler, bis während einer Disco die Tragmutter nachgab und beide Galerien einstürzten.

Warum müssen Türen nach außen öffnen?

Lange vor Lame Horse, im Jahr 1942, brach im Nachtclub Cocoanut Grove in Boston ein Feuer aus, bei dem 492 Menschen ums Leben kamen. Der Kellner suchte nach einer Steckdose, beleuchtete seinen Raum mit Streichhölzern und zündete versehentlich ein brennbares Innendetail an. Das Feuer breitete sich sofort auf trockene Kiefernnadeln und andere Dekorationen aus, die einen tropischen Wald imitierten. Das Feuer breitete sich so schnell aus, dass einige der Toten mit Brillen in den Händen sitzen blieben.

Feuerwehrleute berechneten, dass es viermal weniger Opfer geben würde, wenn sich alle Türen des Nachtclubs nach außen öffnen würden. Denn das dringende Verlassen eines Raumes, wenn die Türen nach außen öffnen, geht viel schneller als das Verlassen eines Raumes, dessen Türen sich nach innen öffnen.

Warum gibt es so viele „Löcher“ in Brücken?

Einer der größten in den USA Hängebrücken Die Tacoma Narrows mündeten einst in der gleichnamigen Meerenge. Glücklicherweise befand sich in diesem Moment nur ein Auto auf der Brücke, dessen Besitzer es schaffte, herauszuspringen und eine Videokamera mitzunehmen:

Ursache des Einsturzes: Die Brücke war solide, ohne „Löcher“. Vergleichen - moderne Brücken buchstäblich durchscheinen:

Der Hauptzweck der Löcher besteht nicht darin, Metall einzusparen, sondern Luft durchzulassen. Die Designer der Tacoma Narrows kamen zu dem Schluss, dass bereits genug Platz für den Wind vorhanden war:

Eines Tages fiel eine Windböe mit der Vibrationsfrequenz der Brücke zusammen und das Mittelstück stürzte zuckend ins Wasser.

So sieht die gleiche Brücke jetzt aus.

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29.01.2018, 10:01

Viele Menschen fragen sich: Warum sind die Fenster in einem Flugzeug abgerundet und nicht quadratisch wie normale Fenster oder beispielsweise nicht dreieckig?

Die Antwort ist elementar einfach. Schon die Form des Flugzeugs ohne Ecken, die abgerundete Form der Fenster sowie Luken und Türen sind aus Sicherheitsgründen notwendig. Durch die Rundheit können Sie die Belastung durch Temperatur- und Druckunterschiede gleichmäßig verteilen, was das Auftreten von Rissen und damit den Druckverlust in der Kabine und das Zerreißen des Flugzeugs verhindert.

Um es wissenschaftlicher zu erklären: Wenn ein Flugzeug an Höhe gewinnt, sinkt der Außendruck schneller als der Innendruck – dadurch entsteht ein Druckunterschied zwischen der Innenseite und der Außenseite des Flugzeugs, wodurch sich der Körper ausdehnt.

Wenn das Material des Gehäuses seine Form verändert, entstehen darin Spannungen. Das Material dehnt sich aufgrund der Tatsache aus, dass die Spannung ständig zunimmt, bis schließlich die Spannung die Grenze erreicht, an der das Material kollabieren kann.

In Flugzeugen hat die Form der Fenster großen Einfluss auf die Spannungshöhe. Die Spannung durchdringt das Material problemlos und ohne Beschädigung, wenn sich keine Hindernisse wie ein Fenster auf ihrem Weg befinden, muss sie an einer bestimmten Stelle die Richtung ändern, was zu einem Druckanstieg führt. Dies nennt man Stresskonzentration.

Wenn Sie die Wirkung von runden und quadratischen Fenstern auf die Spannungskonzentration vergleichen, können Sie erkennen, dass quadratische Fenster eine größere Barriere für den Spannungsdurchgang darstellen. Dadurch entstehen Spannungen an den Ecken quadratischer Fenster.

Durch den extremen Anstieg der Spannungskonzentration kommt es an diesen Stellen zur Bildung von Gehäuserissen. Solche Risse führten zu tragischen Katastrophen, bis Untersuchungen an zerstörten Flugzeugen es ermöglichten, die Art der Spannungsentstehung in Materialien zu untersuchen. Das heißt, auf dieser Grundlage wird deutlich, warum die Fenster in Flugzeugen heute rund sind und auch alle tragenden Teile der Karosserie, Luken und Türen abgerundet sind. Es ist gut, dass die Konstrukteure zu einer solchen Entscheidung gekommen sind und die Passagiere jetzt in Sicherheit sind.

Runde Fenster, die in die Seiten von Flugzeugen und Schiffen eingebaut sind und für den Zugang zu Licht sorgen, sind ein alltäglicher Anblick. Es ist schwer vorstellbar, dass sie nicht immer solche Umrisse hatten. Warum sind die Bullaugen rund? Dafür gibt es eine Reihe von Erklärungen.

Bullaugen auf Schiffen

Die in die Seiten von Schiffsrümpfen eingebauten Fenster hatten nicht immer eine runde Form. Auf historischen Fotografien sieht man Schiffe mit quadratischen und rechteckigen Fenstern, die wie normale Lüftungsschlitze aussehen.

Die uns bekanntere rundere Form ist auf höhere Festigkeitsparameter zurückzuführen. Durch die Rundheit ist es möglich, die durch Druck- und Temperaturunterschiede entstehende Belastung gleichmäßig zu verteilen. Dadurch wird die Gefahr von Rissen und damit des Bruchs des Schiffsrumpfes „eliminiert“. Aus dem gleichen Grund sind alle tragenden Teile von Schiffsrümpfen sowie Türen und Luken abgerundet.

Der zweite Grund für die weit verbreitete Verwendung runder Fenster ist die einfache Herstellung.

Früher wurden Fensterrahmen aus gegossenen Messingrohlingen hergestellt und anschließend auf Drehmaschinen bearbeitet. Die runden Stücke waren viel einfacher herzustellen. Darüber hinaus war es bei der Installation einfacher, sie abzudichten und so vor Undichtigkeiten zu schützen.

Moderne runde Bullaugen auf Schiffen sind absolut wasserdicht. Als zusätzlicher Schutz bei Unwettern oder rauem Wetter Wasserelement Bullaugen sind mit Sturmabdeckungen aus Metall oder abnehmbaren Schilden ausgestattet.

Fenster in Flugzeugen

Bereits vor der Mitte des letzten Jahrhunderts wurden in Passagierflugzeugen quadratische Fenster eingebaut. Flugzeuge wie die Caravel hatten sogar dreieckige Fenster.

Der Wendepunkt war die Tragödie von 1953. In diesen Jahren entwickelte sich die Düsenflugzeugindustrie aktiv. Eines der ersten, das auf den Weltmarkt kam, war ein Überschallflugzeug namens Comet. Von technische Spezifikationen Damals war er einzigartig. Doch Zeitgenossen erinnerten sich an das Überschallflugzeug, weil es im Moment des Starts abstürzte. 56 Passagiere starben. Im nächsten Jahr ereigneten sich zwei weitere ähnliche Katastrophen. „De Havilland Comed“ wurde aus den Flügen genommen, eingestellt und mit der Untersuchung der Unfallursachen begonnen.

Wie sich später herausstellte, war die Hauptursache der Tragödie der Druckverlust im Flugzeugkörper aufgrund von Mikrorissen in den Ecken der Fenster. Zum Verständnis kam es zu einem raschen Abfall des Außendrucks, während das Flugzeug in die Höhe stieg, während der Druck im Inneren des Flugzeugs stabiler blieb. Der Druckunterschied bewirkte die Ausdehnung des Gehäuses. Dadurch entstand eine Spannung im Körpermaterial, das allmählich seine Form veränderte. Das quadratische Fenster fungierte als eine Art Hindernis für die Spannungsverteilung, zwang es zu einer Richtungsänderung und verursachte dadurch einen Druckanstieg. An den Ecken der quadratischen Fenster bildeten sich Spitzenspannungspunkte, die zur Rissbildung in diesen Bereichen führten.

Danach werden die Fenster im Flugzeug ausschließlich rund oder oval ausgeführt. Sie verteilen den Druck über die gesamte Kurve und minimieren so das Risiko einer Verformung.

Im Wesentlichen die Bullaugen der Moderne Passagierflugzeug Flugzeuge wie der zweimotorige Großraumflugzeug Boeing Dreamliner haben eher keine runde, sondern eine rechteckige Form mit abgeschrägten und abgerundeten Ecken. Mit dieser technischen Lösung können Sie Orte „umgehen“, an denen Ermüdungsbelastungen konzentriert sind.

Bemerkenswert ist, dass laut Anleitung die Fenstervorhänge während des Starts oder der Landung des Flugzeugs geöffnet bleiben müssen. Mit dieser Vorsichtsmaßnahme können Sie zwei Probleme gleichzeitig lösen: Sie ermöglicht es den Passagieren, sich einfacher und schneller an das natürliche Licht draußen zu gewöhnen, und die Besatzungsmitglieder können jederzeit mit einem kurzen Blick den Zustand des Flugzeugs visuell beurteilen und gegebenenfalls überprüfen rechtzeitig geeignete Maßnahmen ergreifen.

Darüber hinaus sollten die Polymervorhänge aus diesem Grund zurückgezogen werden Notfallsituationen Im Moment einer mechanischen Beschädigung dürfen in der Nähe befindliche Passagiere nicht verletzt werden.