FTTW航空小知識— 客機的窗戶

航空公司為了能夠提升乘客搭乘滿意度而做的市場調查中,發現許多乘客希望機艙客機的窗戶可以再大一點,除了為了一覽空中美景,也希望藉此提升機艙內的寬敞感,不過呢,客機窗戶在設計上始終有著無法隨意加大縮小的困境。


客機的窗戶尺寸之所以做的那麼小,其實是構造上的問題,客機的窗戶必須開在沒有骨架橫亙的區域,然而客機機體部分的一枝枝梁柱造成了影響,所以無法隨意鑽洞開窗。飛機的蒙皮(skin)是由厚度只有一、二公分的鋁合金製成,在這種極薄材料製造的機體為了確保強度,才會將機體設計成結合堅固構架與椼條的「半單殼式結構」

請大家將小腦袋瓜上冒出的問號抹去,因為骨架是隱藏在蒙皮內側,平常感覺不到它的存在,不過大家只要想像那些小窗戶之間的側壁裡豎立著一支支梁柱,就不難理解飛機的構造。

這時或許會有人認為只要更改梁柱的數目或分布模樣就可以鑽洞開窗了,但實際上是一旦更動了梁柱設計,蒙皮就必定增加厚度去維持強度,這麼一來飛機機體就會增加過多重量,除耗油外,更可能飛不起來!

那麼有了上述的概念我們來聊聊協和式客機,搭乘過的人都會驚訝地發現,此種客機的窗戶只有明信片般大小,幾乎只要一只手就可以完全遮蔽,原因是出在協和式客機的速度上,其以2馬赫高速飛行於倫敦、巴黎,如此高速飛行的機體,就必須保持在一般客機兩倍左右的飛行高度。飛行高度越高,大氣密度就越稀薄,空氣阻力也將跟著變小,在這樣的情況下機艙內跟機艙外氣壓的差距也終將變大,所以就勢必增加梁柱去承受飛行時的強度,可見一斑,窗戶設計也只能設計成明信片大小。

但是同為高科技飛機的波音787設計方向卻大為不同,其成功打造出機艙窗戶尺寸擴大30%的設計,也是其他飛機無法模仿787設計的一大特色。承如上一篇所提到的飛機材質,波音787積極活用輕薄碳纖維複合材料,以一大塊機板構成機身,並且有效率地降低梁柱,讓其機身內部骨架構成更加簡化!


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