¿Cuáles son los factores detrás del aumento del tamaño de las ventanas de los aviones?

En los primeros años de la era de los reactores, que siguió de cerca a la introducción de los cascos presurizados , se temía mucho por las tensiones específicamente en el área de las aberturas de las ventanas debido a la pérdida de dos DeHavilland Comet . Los cascos Comet posteriores tenían ventanas más pequeñas, redondeadas y de diferentes formas, y esa tendencia continuó en otras aeronaves presurizadas, típicamente propulsadas por chorro.

Solo con los modernos sistemas CAD y el conocimiento de los nuevos materiales se podrían volver a agrandar las ventanas. Los diseños de aviones más nuevos reflejan ese progreso.

Creo que el conocimiento de ingeniería es un factor importante, desde la época del primer 737 hasta el A380, hubo un gran desarrollo en las técnicas de ingeniería. Un mejor conocimiento de los materiales, métodos de modelado más avanzados (como los elementos finitos) y un mejor conocimiento de la optimización estructural han mejorado la situación. Especialmente con las ventanas, donde suceden muchas cosas debido a las concentraciones de estrés, este conocimiento mejorado marca la diferencia.

Esto significa que las ventanas más grandes aún pueden conducir a un aumento en el peso, pero habrá una penalización de peso menos severa que las mismas ventanas que usan las técnicas de edad B737.

Es el uso de materiales compuestos en la estructura de la carrocería del avión lo que ha permitido ventanas más grandes.

Los metales son una estructura cristalina que con el tiempo tiende a fracturarse a lo largo de los defectos de la estructura cristalina. Algunas áreas clave (por ejemplo, los álabes de la turbina en el motor) en realidad se crean mediante el crecimiento de un solo cristal para obtener puntos de falla más altos. Esto no es posible sobre una estructura del tamaño del armazón del avión.

Cuando un avión está en altura, es como un globo presurizado. su piel está bajo tensión, y cuando está en el suelo, esa tensión desaparece. Esto es como flexionar constantemente un sujetapapeles de metal. El área de la sección transversal del revestimiento del avión que soporta esta tensión se reduce con las ventanas: las ventanas más grandes ejercen una mayor presión sobre la estructura del fuselaje, que tiende a concentrarse en las esquinas. hacer esquinas redondeadas ayuda a distribuir este estrés.

Los materiales compuestos utilizados en los nuevos planos tienen una estructura fibrosa. Esto reduce en gran medida los riesgos de la flexión repetida, lo que permite ventanas más grandes (y a medida que se reduce el riesgo de oxidación, se permite que el aire de la cabina sea más húmedo y también ayuda a la comodidad de vuelo de los pasajeros)

Permítanme responder con una analogía de automóvil: en la mayoría de los casos, el siguiente modelo de automóvil es más grande que el anterior. Del mismo modo, los fabricantes de aviones hacen que las ventanas sean un poco más grandes con cada nuevo modelo, solo para tener otro argumento de por qué el nuevo modelo es mejor que todos los de la competencia. Esto cuesta un poco de peso, pero parece valer la pena para las aerolíneas.

Una de las cosas importantes que me gustaría agregar a las respuestas anteriores es que las viejas aeronaves solían tener ventanas más pequeñas para adaptarse a la tasa de despresurización de la cabina en caso de emergencia. Los aviones antiguos tenían ventanas mucho más pequeñas para controlar la tasa de despresurización de la cabina en caso de alguna emergencia (alguna ventana se rompía y causaba una ruptura del casco). Pero con el avance en los métodos de diseño y el proceso de fabricación y con la introducción de materiales más nuevos para la fabricación de aviones, se ha hecho posible aumentar el tamaño de las ventanas sin aumentar el factor de riesgo.

Además de esto, crear una atmósfera ambiental para los pasajeros dentro del avión sin aumentar el costo del vuelo siempre ha sido una prioridad. Por lo tanto, si bien se está reduciendo el espacio entre asientos para acomodar a más pasajeros para reducir el costo del vuelo, el aumento en el tamaño de las ventanas no tiene un efecto determinante en el costo del viaje y, por lo tanto, se favorece para crear una atmósfera menos claustrofóbica dentro del avión. .

Además de los avances en ingeniería, vale la pena considerar la comodidad de los pasajeros. A menudo se piensa que cuanta más luz natural haya en la cabina, mejor será la experiencia para los pasajeros. Más luz aumenta la sensación de espacio e incluso puede reducir la fatiga experimentada como resultado de los viajes aéreos. Si hay o no mucha ciencia en esto, no lo sé.

Algunos fabricantes de aeronaves utilizan los tamaños de ventana como un gran punto de venta. Los aviones Gulfstream, por ejemplo, dejan pasar más luz que cualquier avión comparable debido a sus ventanas de forma ovalada. En un intento por competir, Dassault está colocando más ventanas en sus modelos Falcon 8x y Falcon 5x más nuevos.

Ambas compañías también han introducido ventanas en las cocinas de algunos modelos (Dassault famosa con la 'luz del cielo'), ya que esta suele ser la parte más oscura y estrecha de la cabina. En las configuraciones de cabina más típicas de Europa, la cocina está en la parte delantera de la cabina y es lo primero que ve cuando ingresa al avión. Creo que es seguro decir que es mucho más agradable entrar en un espacio aireado y luminoso que en un pasillo angosto y oscuro.

Detalles de la ventana del Gulfstream 650:

Dieciséis grandes ventanas panorámicas Gulfstream, cada una de 28 por 20,5 pulgadas/71 por 52 centímetros, permiten la entrada de abundante luz solar en la cabina, incluso en la cocina. Cada ventana se ha reubicado más alto en el fuselaje para maximizar la comodidad de visualización*

http://www.gulfstream.com/aircraft/gulfstream-g650

Detalles de la ventana y el 'tragaluz' del Falcon 5X:

El aumento de la luz natural hace más que mejorar la vista. Eleva tu estado de ánimo y amplía tu perspectiva. Las 28 ventanas grandes y expansivas del 5X brindan una luminosidad inigualable.

El Falcon 5X ofrece una vista directa sin precedentes del cielo por encima de su cabeza a través de su tragaluz en el techo. Esta ventana única en el cielo transforma su percepción del espacio mientras proporciona luz natural desde arriba.

http://www.dassaultfalcon.com/en/Aircraft/Models/5X/Pages/overview.aspx