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为什么飞机的窗子都这么小?

本帖由 漂亮的石头2018-01-21 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

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    [​IMG] 奶黄包包包包,写写东西 偶尔跑步

    商用客机最需要考虑的就是经济性。目前客机窗户正好做到符合如今最经济性下的最大面积。

    如果降低高度速度换取更大窗户,或者使用成本更昂贵(还不包括研发成本)的玻璃 / 机体材质,商用客机也就失去大半它存在的价值了。

    对比过去,如今的客机窗户已经变大了很多。未来的客机窗户一定会变得更大——只是不太可能像高铁窗户那么夸张。除了考虑材质承载,也要考虑到乘坐者的心理——很可能最终理想状态下,客机的窗户面积是要小于技术能做到的最大值的。想象一下汽车窗户做最大乘客不会有紧张感,但在万米高空如果身边是整片的落地窗,这种感觉可能反而增加乘客的不适。

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    以前传闻说巴航准备在未来飞机上前部区域做个“景观窗”,想必只要成本撑得起,技术上还是可以实现的。

    @AdamDeng 的回答里提到了窗户大小受制于机体强度。有一点要指出,舷窗的圆弧状设计更主要是为了避免应力集中而产生的金属疲劳,这是很多空难发生的原因。但并非所有飞机都必须使用圆弧形窗户,有些战斗机就是方形窗户的。

    波音 787 窗户应该是当下客机中窗户最大的,这并不完全因为 787 窗户用的材质比其它机型能承担更大的压力(当然 787 的窗户确实很黑科技),更主要是787 机身使用了大量的复合材料(碳素层板),相比以往飞机机使用的传统铝材能承受更大压力,使用更大窗户(同时也意味着机体材料更“少”)并不会影响机身的强度。

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    那未来比 787 更新一代的客机面市后,如果机体材料进一步优化,也就意味着窗户是有可能进一步做大的。相比之下,增加玻璃承受压力值上限,相比机体材料的进化,难度要小太多了。

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    同样也可以看到,787 驾驶舱正面的窗户也要比很多飞机大很多。上图 787(机身宽 5.97m)下图 777(机身宽 6.19m),787 驾驶舱窗户大不少。

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    所以飞机窗子小的原因是——

    考虑到经济性,一架更大窗户的商用飞机,成本会直线上升;也没有太大必要为了视觉效果,而降低速度 / 飞行高度实现(直升机和飞艇之类窗户就完全称得上景观窗了);

    受限机体材料,在未来更强的机体材料应用后,窗户一定会变得更大。这个在 787 上已经得到体现了;

    窗户也不会无止尽的变大,比如真变成通体落地窗那样,反而有可能增加乘坐飞机的心理不安感。

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