@ 2015.05.13 , 09:25
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飞机窗户上为什么会有个小孔?

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曾有人在网上发帖问飞机窗户上的小孔的作用及功能。名为Pygmalion的用户回复说:“飞机窗户上的孔是为了平衡玻璃间隔和客舱内的气压,防止内层玻璃破裂。”还有其他人也回答了这个问题,他们的答案要么全对要么部分正确,可对于不熟悉飞机构造或相关术语的人来说,这些答案仍然令他们一头雾水。

为了了解详情,我(原)找到了GKN航空(全球客机窗户设计研发和制造的领头者)技术主任Marlowe Moncur。我还拿到了波音737(航空历史上用得最多的喷气式客机)维修手册的副本,其中一些插图有助于人们理解通气孔的作用。

大多数商用飞机的客舱窗户均由外层、中层和内层玻璃组成。和你想的一样,这些名称取决于你身处飞机的内部还是外部。这三层玻璃的材料均为丙烯酸纤维,这种合成树脂因其材料透明度和弹性而广受称赞,不过这三层窗户中只有外层窗户和中层窗户属于结构窗户。这些结构窗户的周边均由橡胶进行封闭并被安置在飞机的机身上。内层窗户,又被Moncur称作保护罩,处于乘客这一边,被安装在机舱的内侧。波音737的三层窗户分解图如下所示:

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这三层窗户的组合密封导致外层窗户和中层窗户之间留有微小间隙。Marlowe表示这是两层窗户气隙设计的关键组成部分,其中外层窗户为主要结构窗户,承受着飞行过程中的机舱气压。

主要结构窗户是什么意思?在海拔35000英尺的高空,大气压约为3.4磅每平方英寸。人体在这么高的海拔和这么低的气压下无法正常工作;因此在客舱内,压力由人工维持在11磅每平方英寸左右——大约为你在7000英尺的高空感受到的气压。客舱内外的气压差异越大,飞机各部位承受的压力也越大,包括它的窗户。

外层窗户是最主要的结构意味着在正常情况下,外层窗户承受了舱内增压带来的所有压力。Moncur表示内层窗户很多余,它存在的意义是为了以防外层窗户破裂而设置的故障保险装置,但外层窗户破裂的情况极其罕见。(据波音737维修手册记载,在温度为70华氏度时,中层窗户能承受1.5倍的工作压力。)下图是Moncur提供的示意图,它说明了每层玻璃的相对厚度以及分开它们的气隙。(注,图中的inner pane其实就是中层窗户):

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了解到这些之后,中层窗户玻璃上的通气孔功能就很明显了:它是一个排放阀,能平衡客舱与中层窗户和外层窗户之间的气压。这个小孔能确保在航行过程中舱内压力只作用于外层玻璃,因此为了以防万一才保留了中层窗户。

据波音737维修手册介绍,窗户之间的气隙还能排除雾和霜,不过无数相片说明这一组装反而会导致玻璃上凝结水汽。可以肯定地说,这种组装形式构建了一个最安全的环境。这一组装能确保中层窗户受损后飞机还能安全着陆。维修手册还警告说中层窗户上若出现裂缝,那么客舱内不应继续增压。

通过防止龟裂、裂纹、刮伤和碎裂,最内层窗户能保持中层窗户的结构完整性并保护整个窗户装置。

本文译自 io9,由译者 肌肉桃 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 26+1

  1. 2789377

    为了交配

    [19] XX [63] 回复 [0]
  2. 不准用数字
    @3 years ago
    2789382

    那中层玻璃有什么用

    [14] XX [1] 回复 [0]
  3. 怪事
    @3 years ago
    2789385

    为什么飞机上的玻璃这么花

    [32] XX [1] 回复 [0]
  4. 2789389

    说了那么多 也看完文章了 但是我想说 我TM的完全不知道你在说啥

    [63] XX [13] 回复 [0]
  5. 煎蛋咕咕哒
    @3 years ago
    2789395

    突然觉得世界好干净。。。

  6. hotcat
    @3 years ago
    2789397

    用牙签堵住它 会怎样?

    [20] XX [2] 回复 [0]
  7. 风大算吊毛
    @3 years ago
    2789398

    不装窗户,在舱内挂个显示屏省事多了

  8. 酒精过敏者
    @3 years ago
    2789406

    2013年我坐厦航的飞机到高崎机场, 在空乘要求我系上安全带的时候, 我才发现我的安全带居然是断的, 然后空乘就告诉我, 那你一会抓好扶手……

    [331] XX [3] 回复 [0]
  9. 2789408

    @酒精过敏者: 投诉民航,一般情况下至少会有安慰性质的小礼品。

    [27] XX [0] 回复 [0]
  10. carpoo
    @3 years ago
    2789410

    王诺诺答过的了!!!!

  11. 紫砂壶
    @3 years ago
    2789411

    支持科技文,比掰弯文有意思多了。

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  12. mazzyryan
    @3 years ago
    2789412

    煎蛋广泛采用的英制单位让我好蛋疼

    [12] XX [1] 回复 [0]
  13. reevil
    @3 years ago
    2789527

    我的理解是:外层是最重要的承压层,中层是保险,为了两层之间气压一致所以开了个洞,内层是保险的保险,防止碎片伤人。是这样么?

  14. 2789534

    简单说就是外层窗户在正常情况下是主要承受压力的,中层是以防万一外层窗户损坏的备份,里层是防止乘客损坏窗户的。小孔平衡中层两侧的压力,正常情况中层不承受压力。只有外窗损坏导致气密性降低时中层才起作用。如果两层同时受压,那么两层同时损坏的可能性很大。

    [13] XX [4] 回复 [0]
  15. 2789558

    相信我,以前没有pad和手机的年代,如果你在飞机上没事做又睡不着,思索这个洞是干吗的是一种很好的消磨时间的办法…
    毕竟飞机上报纸和广告杂志不经一看,而几乎每架航班上都有一半旅客是初次坐飞机或者临时急事赶飞机,并不会想到带上书看…
    如果没有那个洞,很多乘客就会不断骚扰空姐来打发时间……感谢那个洞给我们带来的良好飞行体验

    [119] XX [3] 回复 [0]
  16. 林大鸟多
    @3 years ago
    2789612

    笑看一楼抽风

  17. 2789637

    总算看到一篇老煎蛋风格的科普文,不容易啊。

    [36] XX [0] 回复 [0]
  18. 喵啊喵
    @3 years ago
    2789665

    @UP: 是啊,真的不容易T_T现在天天都是周一啊

  19. 中序遍历
    @3 years ago
    2789694

    那么如果外层破裂了,中层有个孔该如何承受压力?

  20. macxox
    @3 years ago
    2789725

    @中序遍历: 小孔漏气跟整个窗户完全破掉漏气,压力的速度不是一个数量级吧。

  21. macxox
    @3 years ago
    2789726

    损失压力的速度=_=

  22. stefal
    @3 years ago
    2789744

    @酒精过敏者: 那你希望空乘说什么?“抱紧我,宝贝”?

    [22] XX [1] 回复 [0]
  23. 俺要用马甲
    @3 years ago
    2789757

    没有保温作用的吗…?感觉好像有用的样子

  24. tumblr
    @3 years ago
    2789864

    更关心 坐在窗边的辐射是不是更大

  25. 莫问封侯
    @3 years ago
    2790125

    这水文在哪里看过。。。。水的一眼就让我记住了。。。到底哪里看过呢。。。。

  26. 2790938

    【人体在这么高的海拔和这么低的气压下无法正常工作】。。。

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