Почему окна и двери в самолете закругленные

На заре авиации самолеты были совсем другими, чем сейчас, и многие решения внедрялись после очередной катастрофы, унесшей новые человеческие жизни.

Даже двери с иллюминаторами стали делать закругленными после очередного такого происшествия, а не в результате идеи авиаконструкторов. Почему же пришлось уйти от привычных в обычной жизни форм дверей и окон?

В воскресенье, 10 января 1954 года, самолет de Havilland DH.106 Comet 1 авиакомпании British Overseas Airways Corporation вылетел в Лондон из римского аэропорта Чампино рейсом BOAC 781, выполняя последний участок полета из Сингапура. Нужно сказать, что Comet 1 были первыми самолетами на реактивной тяге, которые только-только начали использовать на коммерческих гражданских рейсах. В 1953 г. авиакомпания BOAC стала первым массовым эксплуатантом этого совершенно нового типа самолетов, получив возможность перевозить пассажиров на большие расстояния за более короткое время.





Взлет был произведен в 09:34 по гринвичскому времени. В 09:50 капитан рейса вызвал следовавший впереди него другой рейс авиакомпании BOAC, чтобы обсудить метеоусловия по маршруту, однако связь оборвалась на полуслове. Экипаж ни о каких нештатных ситуациях не докладывал, но и на связь больше не выходил.

Рыбаки увидели горевшие обломки самолета, падавшие с неба. Самолет упал в Средиземном море неподалеку от острова Эльба. Все находившиеся на борту 29 пассажиров и 6 членов экипажа погибли. К вечеру в результате поисковой операции из воды были подняты 15 тел. Их исследование выявило переломы и ушибы конечностей, полученные после смерти. Но при этом никаких свидетельств того, что смерть наступила в результате взрыва, обнаружено не было. Однако было установлено, что практически у всех имелись повреждения черепа и внутренние разрывы легких. Такие травмы прямо указывали на то, что смерть пассажиров и экипажа наступила в результате мгновенной разгерметизации самолета на большой высоте. Версия взрыва на борту отпала сразу. Но при этом специалисты не могли понять, что же послужило причиной разрушения самолета в воздухе.

До выяснения причин катастрофы три авиакомпании, эксплуатировавшие самолеты данного типа, приостановили их полеты. Но время шло, а комиссия никак не могла выяснить причину авиакатастрофы рейса BOAC 781. Авиакомпании терпели серьезные убытки, поэтому 23 марта 1954 г. полеты на Comet 1 были возобновлены. Руководитель BOAC заявил в телеинтервью, что авиакомпания не стала бы летать с пассажирами, если бы не была удовлетворена состоянием самолета.

Но расследование продолжалось, и для установления причин той катастрофы авиакомпания BOAC даже выделила один самолет Comet 1 из своего парка, чтобы подвергнуть его многочисленным герметизациям и разгерметизациям сродни тем, которые происходят при эксплуатации.

Еще в начале расследования для подтверждения версии мгновенной разгерметизации самолета в Фарнборо была построена модель фюзеляжа, в которой на пассажирских креслах разместили манекены. В фюзеляж закачали воздух, поднимая давление до тех пор, пока структура не выдержала внутреннего давления и не разорвалась. Манекены выбросило с кресел, и установленные кинокамеры зафиксировали множественные удары “головами” о потолок и выступающие детали интерьера. Однако было не понятна причина разрушения фюзеляжа, т.к. его конструкция создавалась со значительным запасом по прочности и превосходила существовавшие требования.

Для того, чтобы имитировать процессы герметизациям и разгерметизациям сродни тем, которые происходят при эксплуатации на земле, в Фарнборо был построен огромный бассейн. Он был заполнен водой, в которую погрузили предназначенный для опытов самолет. Герметизация достигалась накачиванием в корпус воды до достижения определенных значений давления, после чего вода выкачивалась. Такая “процедура” продолжалась без перерывов десятки, сотни, всего около тысячи раз. Через пять месяцев корпус не выдержал и разорвался. Среди выявленных факторов было установлено, что наибольшее напряжение корпуса находилось в углах вырезанных в фюзеляже отверстий для окон, дверей и люков. Именно в этих местах появлялись усталостные трещины, которые приводили к разрыву корпуса.

Проделанная работа по поиску причин катастрофы значительно дополнили международные требования по организации и проведению расследований.

На всех реактивных самолетах двери, окна и люки стали делать закругленными, без острых углов. Кроме того, конструкторы поняли, что самолеты должны быть оборудованы устройствами, фиксирующими работу двигателей, систем и приборов, а также переговоров членов экипажа между собой и с диспетчерами.
Кроме того, в  авиации явно назрела потребность так называемых  "черных ящиков". После еще одной авиакатастрофы с самолетом Comet 1 в том же 1954 году, эти ящики стали уже обязательным требованием для всех выпускаемых самолетов



Recent Posts from This Journal

Buy for 1 000 tokens
Buy promo for minimal price.
Вау! Спасибо за материал, Серёга! Мне как инженеру очень в масть. Я электронщик, а не прочнист, но конструкционными вещами тоже интересуюсь.

Интересно, сюда придут ещё инженеры? Я вот прочитал всё это и сразу же задался вопросом: ведь в море тоже нагрузки ещё те, но на кораблях вроде бы нет такой острой необходимости убирать углы. Конечно, закруглённые двери и люки на любом судне есть, но их существенно меньше, чем строго прямоугольных.
Именно тогда в СССР приезжало несколько делегаций с американских и европейских авиакомпаний с просьбой наладить поставки Ту-104. На что руководство СССР ответило отказом.

Это знают все столяры, делая закругления в углах, что прямой угол разрывает древесину.
Метод конечного элемента рулит! Сопромат форева!
Я в недоумении - неужели в сороковые-пятидесятые годы сопромат был ещё в таком зачаточном состоянии, что факт наличия избыточных напряжений в угловых конструкциях по сравнению с арочными не был просто очевидным?
сопромат еще 40 лет назад не был особо способен внятно считать объемные напряженные состояния например.

что касается конкретного случая ,думаю просто не было статистики по алюминиевым тонкостенным оболочкам с цикличискими нагружениями. что еще кроме самолета приходит в голову? Ничего .
Вообще случай с Кометой как раз нам давался в качестве примера в строительной механике Ак по соответствующей теме.
кстати похожее по статистике позже было с титаном

Edited at 2018-01-25 08:44 am (UTC)
а разве причиной не было признано наличие двух круглых окон в комете над кабиной?
Классический сопромат.
Угол - концентратор напряжений.
О нем вспоминают, когда черным крепом - гробы обивают.

А еще излишний запас прочности тоже зло, поэтому пассажирские самолеты не делают из титана.

интересно
но да, странно, что конструкторы об этом не догадывались.
это ведь понятно любому инженеру, хотя бы на уровне интуиции.
даже фраза в обиход вошла "сферическое нечто в вакууме".
Так нам ещё на деталях машину вдалбливали, что при проектировании узлов необходимо вводить в сопрягаемые поверхности галтели, для снятия концетрации напряжений.
Ровно по той же причине на водном транспорте скругленные углы не только у дверей и иллюминаторов, но и у корпусной сварки.
спасибо за материал!интересно!