どうも、M1のゴリラです。


あなたは飛行機の窓が丸い理由を知っていますか?

普段暮らしている建物の窓は四角であるのに不思議ですよね。

そこで今回は飛行機の窓が丸い理由を紹介していきたいと思います。

飛行機の窓が丸くなったきっかけ

飛行機の窓が丸くなったきっかけには悲劇的な事故がありました。

それがコメット連続墜落事故です。

コメット連続墜落事故(コメットれんぞくついらくじこ (de Havilland Comet disasters))は、1953年から1954年にかけ、世界最初のジェット旅客機であるイギリスのデ・ハビランド社製「コメット」Mk.Iに連続して発生した、構造上の欠陥による航空事故(空中爆発)の総称である。

飛行機の窓が四角であることによって、こんな事故があるとは衝撃的ですよね。

この事故をきっかけに飛行機の窓が四角であることはタブーとなりました。

飛行機の窓が丸い理由

では、飛行機の窓が丸い理由とは何があるのか?

丁寧に解説していきます。

飛行機にかかる力

まず、飛行機が非常に高い高度を飛ぶことは飛行機と乗客に様々な良い効果があります。

飛行高度が高いことは、上層大気の空気密度が低いため、飛行量が少なくて済み、飛行量が少なくて済みます。

さらに、飛行機が乱気圧の低い大気の上を飛行できるので、より快適な飛行ができます。

そして、飛行高度が高くなるにつれて、内圧と外圧の差は大きくなってきます。

これで飛行機の胴体には膨らむ方向に力がかかっていきます。

ここで注目してほしいのが、窓がない部分には以下のように力が均等にかかっています。

しかし、窓がある場合には力が均等にかかることはありません.

窓がある場所には力はかけれないので、力の方向は変わらなければいけないからです。

窓が四角い場合

窓が四角い場合には力の流れが大きく妨害されてしまいます。

そして、窓の隅の部分に力が集中してかかっています。

窓が丸い場合

窓が丸い場合でも力の流れが妨害されていますが、四角い場合ほどではありません。

また、極端に力が集中している部分もありません。

四角い窓の問題点

説明したように四角い窓の隅には力が集中してかかってしまいます。

そして、飛行を繰り返す内に窓の隅の部分に亀裂が入ってしまいました。

さらにコメットでは亀裂が入っていることを気付かずに飛行を繰り返すうちに亀裂が広がっていき、最終的に飛行機の上部からはがれてしまいました。



要するに、飛行機の窓が四角いと窓の隅の部分に力が集中して壊れやすくなってしまうということです。

なぜ試験段階で気が付かなかった

試験段階で気が付かなかったことを説明するには、以下のような応力ーひずみ線図を理解してなければなりません。


引用:CAE 技術者のための情報サイト

機械が安全であるかどうかを確認するためには強度検査が行われるのですが、検査の最初の段階でコメットには大きな荷重を加えた時に窓の隅の部分が塑性変形して、亀裂が生じにくくなっていることを確認した。

これで疲労試験を行ったとしても、亀裂が発生しにくいために疲労寿命が長くなってしまう事実が明らかになった。

まとめ

飛行機の窓が丸いのには、四角い窓だと隅に力が集中してしまって壊れやすくなるのだと解釈してもらいたい。

コメットでは試験ミスが原因で悲劇的な事故が起きてしまったが、これによって飛行機の窓の形が見直されるきっかけとなった。


コメットの事故は飛行機の安全性を高めるために大きく貢献してくれたのである。


今後、コメットが飛行機の安全性を高めることに貢献してくれたことを忘れないで飛行機の窓を見てもらいたい。