¿Por qué las ventanas de los pasajeros del avión suelen estar por debajo del nivel de los ojos? Tiempos de Viaje

¡Pregunta genial para rascarse la cabeza!

Tl; Dr – mira el párrafo en negrita a mitad de camino de la respuesta. No desea cortar un agujero demasiado grande ni comprometer la resistencia de la estructura circundante.

Windows fue reconocido como un punto de venta bastante temprano en la historia de la aviación de pasajeros. Los aviones son más fuertes y más baratos / más fáciles de construir sin ellos, pero a mucha gente, particularmente en los años 1920 y 1930, cuando los vuelos se realizaban a altitudes bastante bajas, les gustó la vista. (Después de haber pasado la mayor parte de mi carrera de vuelo militar en ese entorno, tengo que estar de acuerdo). Windows también puede ayudar al menos a algunos pasajeros que se sienten un poco mareados al brindarles un medio para volver a conectar lo que sus ojos y su sentido de balance informa individualmente sobre lo que sucede a su alrededor. Recuerde, los humanos evolucionaron como organismos que viven en la superficie, a 5 km / h, y estar en el aire a cientos de kilómetros por hora proporciona todo tipo de información sensorial no natural.

Entonces, tomemos como dado el hecho de que, cuando la aviación entró en la era del jet. Las ventanas tenían que continuar siendo provistas como un accesorio deseable. Desafortunadamente, resultaron crear una vulnerabilidad crítica y hasta ahora no reconocida cuando se instalaron en aviones presurizados.

Este fue el DeHavilland Comet , el primer avión de pasajeros en servicio de pasajeros.

Fue literalmente años antes de que Boeing y Douglas llegaran al mercado comercial. Era un poco subalimentado, pero proporcionaba un viaje extremadamente cómodo y ofrecía impresionantes vistas a través de sus grandes ventanales.

Esta imagen de la aeronave sin la librea de BOAC muestra cuán grandes eran cuando las comparas con el tamaño de los parabrisas del piloto:

El primer accidente que involucró a un cometa fue una ruptura en vuelo que ocurrió el 2 de mayo de 1953. “El accidente fue causado por una falla estructural de la célula durante el vuelo a través de una tormenta”. (http://lessonslearned.faa.gov/Co…) La aeronave se había perdido en tales circunstancias anteriormente, por lo que el fabricante examinó debidamente las recomendaciones de la “investigación judicial” del Ministerio de Aviación Civil y tomó una variedad de acciones.

Sin embargo, G-ALYP (que se muestra en la imagen superior) se afligió el 10 de enero de 1954, unos veinte minutos en un vuelo programado de Roma a Londres, interrumpiéndose en medio de una transmisión de radio de rutina con buen tiempo. La flota fue puesta a tierra y se hicieron modificaciones e inspecciones basadas en la mejor estimación de la compañía de lo que podría estar sucediendo. Apenas dos semanas después de que regresaron al servicio, un segundo cometa , G-ALYY, se separó en un vuelo en un vuelo de Roma-El Cairo.

Después de un pensamiento innovador y la construcción de algunas instalaciones novedosas de prueba de fuselaje (imagen izquierda), de Havilland y las autoridades de aviación civil obtuvieron pruebas concluyentes de que las esquinas de las ventanas eran la fuente de “concentraciones de estrés” que llevaron a fatiga y eventual falla estructural luego de ciclos repetidos de presurización / despresurización (imagen derecha).

(Ver Lecciones aprendidas para una discusión ampliada).

Los resultados prácticos de este hallazgo fueron la práctica posterior de medio siglo en toda la industria de redondear ventanas y hacerlas significativamente más pequeñas.

Como muestran las imágenes de arriba, incluso los cometas tenían sus ventanas bastante cerca de la línea media del fuselaje, una práctica continuó durante generaciones desde el Boeing 707:

Al Boeing 727:

Al Boeing 737:

A la carabela :

Al Airbus A300:

Etcétera.

La razón práctica de esto es que colocarlos allí permite que las cargas a su alrededor se distribuyan de la manera más uniforme posible; La consecuencia práctica es que, dado que el piso de la cabina donde se sientan los pasajeros no está en la parte inferior de la aeronave, las ventanas terminan siendo bastante bajas en relación con el volumen total de la cabina y, por lo tanto, el ojo nivel de los pasajeros.

Hace varios años, el columnista de aviación Brett Snyder señaló que “el [Boeing] 787 tiene ventanas de 19 pulgadas de alto y, en general, un 65% más grandes de lo que normalmente encontrarás en un avión”. (Comodidad del viajero: mitos y hechos del Boeing 787) Esto se logró en parte mediante una cuidadosa investigación y estudio y en parte mediante el uso de nuevas técnicas de fabricación. Como muestra la imagen a continuación, también se han colocado un poco más alto que la línea media, pero no mucho:

Dado que las ventanas realmente no pueden extenderse de manera segura mucho más que esto, el espacio por encima de ellas se usa para compartimentos superiores. Si imagina que el piso de la cabina es paralelo a la línea de ventanas y justo por encima de donde el ala se encuentra con el avión, puede ver que probablemente sean tan grandes, y altos, como es actualmente práctico.

Entonces, ¿por qué, se preguntarán, pueden los Airbus A380 y Boeing 747–400 tener ventanas tan altas en la circunferencia de sus respectivos fuselajes?

Una pregunta justa. Dado que no tengo forma de modelar ninguno de los esfuerzos reales involucrados, tengo que especular que el piso entre las cubiertas inferior y superior agrega una buena cantidad de resistencia estructural que compensa cualquier pérdida al perforar agujeros en los lados tan altos.

Tenga en cuenta que los fuselajes de aviones son básicamente una serie de aros, como puede ver en este diagrama (mire por encima del ala para ver los marcos con mayor claridad):

Hasta cierto punto, cada sección del marco lleva sus propias cargas. No querrás hacer un agujero demasiado grande en ese cilindro, para que no esté sujeto a fallas.

(Me imagino que hay un antiguo pergamino escondido en alguna parte, inscrito con runas y con un ligero olor a azufre, que le dice a los diseñadores “Esto es grande y no más grande”, pero nunca he podido encontrarlo).