飛行機の窓の角が丸くなった理由には血塗られた歴史がある

1: 2019/07/24(水) 18:40:52.88 ID:CAP_USER

2019年07月23日 07時00分 乗り物

By Chris Liverani

小さくなっていくビルやどこまでも広がる一面の雲を窓から眺めるのが飛行機に乗る楽しみの1つという人も多いはず。そんな飛行機の窓はどれも角が丸くなっていて、地上の建物のような四角い窓がついていることはありません。飛行機の窓がたどった「血塗られた歴史」について、プログラマーのジェイソン・レフコヴィッツ氏が自身のブログで解説しています。

Why airplane windows have round corners | Just Well Mixed
https://jasonlefkowitz.net/2016/09/why-airplane-windows-have-round-corners/

初期の飛行機の歴史とは「軍用機の歴史」といえます。第一次世界大戦と第二次世界大戦では飛行機技術が軍事目的で利用され、軍用機で制空権を取ることは戦局を一変させるほど大きな意味合いを持ちました。第二次世界大戦が終結してようやく、飛行機の仕事は人と荷物を運ぶことになったわけです。

第二次世界大戦後の1949年、プロペラエンジンを搭載したプロペラ機が主流だった中、デ・ハビランド・エアクラフトが高出力で低騒音・低振動な新技術「ジェットエンジン」を搭載した旅客機「DH.106 コメット」を発表しました。DH.106 コメットによる空の旅は静かで快適で、出力を生かした高高度飛行によって天気の影響を受けにくく、さらに飛行速度も1.5倍。運行開始は1952年でしたが、登場後まもなくDH.106 コメットはイギリス航空機業界を席巻します。

しかし就航から1年後の1954年1月10日、英国海外航空シンガポール発ロンドン行781便が地中海上空で突如爆発、乗組員6名と乗客29名の合計35名が全員タヒ亡するという墜落事故が起こってしまいます。さらに同年4月8日、南アフリカ航空にリースされていた機体がイタリアの西側に位置するティレニア海で爆発し、乗組員7名と乗客14名の合計21人が犠牲になりました。この一連の事故はコメット連続墜落事故として社会問題となり、当時のイギリス首相ウィンストン・チャーチルが「資金と人員を惜しまず徹底調査せよ」と声明を出す事態となりました。

イギリスの航空機に関する国立研究施設であるロイヤル・エアクラフト・エスタブリッシュメントはチャーチルの命を受けて原因究明に奔走します。イタリア沖に墜落した機体のサルベージや大がかりな再現実験により判明したのは、当時のDH.106 コメットの「窓の角」が事故を引き起こしたということでした。

ジェットエンジンの出力によってDH.106 コメットはより抵抗の少ない高高度飛行が可能になりましたが、人間はそのような高高度の低気圧に耐えられないという問題がありました。その問題の解決策となったのが「機内の加圧」です。機内を加圧することによって外の空気が薄くなるような高度でも内部の人間が呼吸できるわけです。

しかし、機内を加圧すると飛行機の機体自身に圧力がかかります。当時のDH.106 コメットの窓は角が直角だったため、応力集中という現象により角の部分には過大な圧力がかかってしまいました。1年間の飛行を経たDH.106 コメットの窓の角は金属疲労によりもろくなり、圧力に耐えきれず崩壊。急激な減圧が事故を引き起こしたということです。

原因が判明したDH.106 コメットは改良されましたが、デ・ハビランド・エアクラフトは倒産。航空機製造の覇権はボーイングやロッキードなどのアメリカのメーカーが握ることとなり、世界の航空機の窓の角は丸くなったというわけです。
https://gigazine.net/news/20190723-why-airplane-windows-round-corners/

28: 2019/07/24(水) 20:34:46.48 ID:FEiYci8V
怖くて>>1が読めない
だれか読んで

 

29: 2019/07/24(水) 20:37:00.95 ID:ZfklmWdH
>>28
そんな怖い話じゃないから普通に読め

 

80: 2019/07/25(木) 14:06:30.30 ID:G7i0V4Ac
補足するとうっかり集中応力を忘れてたんじゃなくて実機を使った加減圧耐久試験を行って安全性を確認していた
ところが当時は合理的と考えられた最初に安全率2倍の内圧試験ついで内圧の反復加圧の後外圧1回というサイクルが
亀裂の発生と進行を遅らせていたことが分かった
要は>>1の主張するような集中応力への不注意が問題なんじゃなくて応力の影響と試験の手順に勘所があったというわけだ

 

107: 2019/07/25(木) 22:32:32.09 ID:xiiM4IU/

>>1
> デ・ハビランド・エアクラフト

モスキートつくってた会社だよね。
倒産した理由初めて知った。

 

3: 2019/07/24(水) 19:04:07.59 ID:3lVGdXfk
原因は初めて知った
超新技術の普及には犠牲が付き物という

 

82: 2019/07/25(木) 14:24:32.97 ID:oTxdy2kL
>>3
ダウンバーストとその対策のための
ドップラーレーダーの開発もそんな感じだな

 

4: 2019/07/24(水) 19:04:54.55 ID:i53UeDzc
ただの応力集中だろと思ったら
ただの応力集中たった

 

25: 2019/07/24(水) 19:58:20.02 ID:Kp5EWUJn
>>4
まあ深海探査機とか見慣れてるとすぐに結論出るが
当時は手探りだったから気づくのも遅かったろうな。

 

86: 2019/07/25(木) 16:40:43.40 ID:eECh7hlx

>>4
ほんこれ

血塗られたとか大げさなこと言ってるけど、
日本の現代の標準的な教育受けてたら大半の人はボンヤリとでもそれについて考える

 

89: 2019/07/25(木) 16:52:08.22 ID:hUos3O3L
>>86
現代人がそういう発想を出来るようになるまでに、何人の人が犠牲になったかという話なのに
「昔の人って馬○じゃね」って言って思考停止しちゃいかんよ

 

95: 2019/07/25(木) 19:37:05.00 ID:7sNviFkS
>>89
それな
ニュートンの伝記読みながら「なんだ、引力の話か。小学生でも知ってるわ。」って言ってるようなもんだわ。

 

202: 2019/07/29(月) 02:14:52.39 ID:pHpw5Q9A
>>4
これで有名なのはマッハ6のX-15だと思ったが
初期は窓が四角いのに高速試験中に圧力で窓が割れて改良されたとか

 

5: 2019/07/24(水) 19:07:29.40 ID:FE15ao2J
危ないなら窓はなくてもいいぞ
外の映像でも映しておけば

 

33: 2019/07/24(水) 20:49:02.49 ID:MIuSUmBC
>>5
壁と床と天井で外の映像を映してほしい

 

203: 2019/07/29(月) 05:30:34.16 ID:W7VgtZGE
>>33
夜間や荒天のフライトとか恐怖しかないなwww

 

55: 2019/07/24(水) 23:58:55.91 ID:aNaSA7LC
>>5
昔は流してた離着陸時の映像を流さなくなったのも事故が原因

 

6: 2019/07/24(水) 19:08:15.29 ID:Hn+lQOPt
応力集中だけど
金属疲労のテスト方法に誤りがあったことが証明された

 

7: 2019/07/24(水) 19:10:37.45 ID:lbxZyf9V
マンホールが丸い訳を教えてくれ

 

8: 2019/07/24(水) 19:12:32.67 ID:cgkoL4Cf
>>7
どうやっても蓋が穴に落ちていかない

 

15: 2019/07/24(水) 19:36:37.14 ID:JAIbAo5V
>>7
地下水路の検査中の検査員の頭上にフタが落ちないようにするため

 

87: 2019/07/25(木) 16:43:11.76 ID:WG3RzLTF
>>15
マンホールの蓋にも血塗られた歴史があるんですね

 

45: 2019/07/24(水) 22:12:56.41 ID:dj3iZwIn
>>7 丸い蓋だと蓋の直径と穴の内径が合ってれば蓋がどんな角度で置いても落ちない
四角だと一辺の長さより対角線の方が長いから四角い穴だと四角い蓋は同じサイズ同じ形にしても
対角線に一辺を合わせれば蓋が穴に落ちてしまう

 

57: 2019/07/25(木) 00:12:02.98 ID:nFtSahkp
>>7
マンホールは男女差別なのでこれこらはメンテナンスホールと呼称を変更します。

 

16: 2019/07/24(水) 19:37:48.19 ID:Yw6l9cLa
原因調査のため実機を丸ごと巨大水槽に沈めて、水圧で加圧・減圧を千回以上繰り返したんだよな

 

18: 2019/07/24(水) 19:39:41.81 ID:z0Cot2PG
原因を確定するため巨大な水槽に沈めて検証したのは有名な話だろ?
改良された頃にはとっくにジェットが席巻してて用済みになってた、って説明も抜けてるな。

 

20: 2019/07/24(水) 19:45:14.52 ID:85FiBqHc
>>18
事故を起こしたコメートはジェット旅客機だが

 

166: 2019/07/26(金) 21:24:53.73 ID:q9KDHsFp
>>20
初老なので記憶が腐ってた… 1もちゃんと読んでなかった…
ほんとにゴメン。

 

21: 2019/07/24(水) 19:47:12.94 ID:LhrzXvdS
歴史って面白い

 

22: 2019/07/24(水) 19:49:09.58 ID:URrLTgdl
金属疲労が原因。子供の科学にあった。

 

156: 2019/07/26(金) 14:58:32.37 ID:umYQFbbL
>>22
懐かしい!!
略して子科

 

26: 2019/07/24(水) 20:26:08.09 ID:cGn139pp
四角い窓の旅客機に乗ったことがある。
DC3。

 

31: 2019/07/24(水) 20:44:06.78 ID:fMp9yzqx
新幹線の窓が小さいポリカーボネート製になったのも破損事故から中の人を守る為。

 

34: 2019/07/24(水) 20:55:33.73 ID:3lVGdXfk
>>31
最初は2座席分の長い窓だったよね

 

84: 2019/07/25(木) 16:28:28.41 ID:hUos3O3L

>>34
新幹線の窓は六角形も検討されてた
側面の強度を上げるために壁にX型の梁をつけた車両があった

http://www.ktm-models.co.jp/topics_shinkansen1000.html

 

38: 2019/07/24(水) 21:14:48.61 ID:htlVgNyX
ただの○○だろって言ってる奴
この事故のおかげで明らかになった現象だからな

 

39: 2019/07/24(水) 21:16:49.04 ID:Wcy6wGil
軍用じゃない技術があったら教えてくれ
今の文明は全部血塗られてるだろ

 

40: 2019/07/24(水) 21:16:58.36 ID:7vpse+OA
このコメット事故をきっかけにフェイルセーフ設計が重視される様になった
で、F111主翼離脱事故をきっかけに損傷許容設計に発展し
日本航空123便墜落事故をきっかけに破壊制御設計に昇華した

 

43: 2019/07/24(水) 21:47:48.96 ID:h5j/u57S
コメット時代の飛行機は耐性の余裕ゼロで設計されていたからね・・・

 

53: 2019/07/24(水) 23:38:15.01 ID:Yw6l9cLa

>>43
んなわけあるかい。いちおう2倍の安全率で設計

この安全率に基づいてまず2倍の内圧をかけて静圧に対する強度試験を行った後、
同じ試験機体で与圧の繰り返しによる疲労試験を行なった。しかし最初の耐圧試験で
材料が伸びて丈夫になってしまい金属疲労による亀裂が発生しにくくなっており、
続く疲労試験結果から算出される疲労寿命は実際よりはるかに長くなってしまった。
この誤った寿命に基づいて、まだ安全なはずと飛ばしているうちに金属疲労が進んで、
想定より早く空中破裂に至ってしまったものである。

現在では当たり前の知見だが、この事故で初めて広く知られることになった。
その後の飛行機開発では耐圧試験と耐久試験は別の試験機体で行なうようになった。

 

46: 2019/07/24(水) 22:20:49.41 ID:Iqf9SGwd
ボーイングは知ってただろ
ブリカ○に教えなかったのは書いてあるとおり

 

51: 2019/07/24(水) 23:35:22.22 ID:dWgU3gJQ
>>46
ここが一番血塗られてるってことか

 

47: 2019/07/24(水) 22:26:19.53 ID:nzMhP+Et
ジェット旅客機なのに初飛行が1949年って凄いな
大戦末から検討に入ってたということだろ
デ・ハビランド社とか初めて知ったけど

 

50: 2019/07/24(水) 23:18:17.37 ID:S+oRLznu
ダグラスの系譜を継ぐ機体はいまだに窓が四角っぽいよね

 

52: 2019/07/24(水) 23:36:08.47 ID:hnvSzX2T
大戦直後までのレシプロ旅客機は数千メートルまでの高度だったから与圧してなかった
だからコメットが出るまではこの問題は表面化することはなかった
唯一B29がこの領域にいたが問題が出る前に短期間で交換廃棄することも多く
また軍用機であるため事故は撃墜などと見分けがつかず看過されてたために気づかなかったとされる

 

59: 2019/07/25(木) 00:26:58.82 ID:uMkeBH6K
離着陸のときに窓の日よけ開けろって言われるのはなぜ?

 

60: 2019/07/25(木) 00:33:16.62 ID:D01N4gif
>>59
見送りの人に手を振るためだよ。

 

62: 2019/07/25(木) 01:28:56.84 ID:fV5jKHgt
「血塗られた歴史」の使い方変じゃね?

 

112: 2019/07/25(木) 23:03:41.62 ID:qn2vPY6P

>>62
俺もそれ

ちょっとでも涙が出たら号泣みたいなア○さを感じる

 

66: 2019/07/25(木) 02:34:14.19 ID:mucSCWjJ
アルミの疲労の弱さも昔は分からなかった。落ちてから分析して分かる。

 

69: 2019/07/25(木) 05:06:11.94 ID:N82Y5tB1
どうやって機内加圧してるの?

 

70: 2019/07/25(木) 05:52:40.61 ID:uMkeBH6K
コンプレッサー

 

72: 2019/07/25(木) 06:19:12.17 ID:09jL4Gw2
イギリスはジェット機で事故を起こしてアメリカに完全に引き離され、
商業用原子炉も黒鉛炉が事故を起こしてアメリカの軽水炉に負けて原子炉から撤退。
電子計算機でも、結局IBMやユニバックなどに負け。
車も。。。。

 

73: 2019/07/25(木) 08:21:07.34 ID:y4rRQ8Xs

・人間は高高度の低気圧に耐えられないので機内を加圧する必要がある。
・窓の角が直角であると加圧により崩壊する。
・急激な減圧が事故を引き起こす。

3行で済むな。

 

78: 2019/07/25(木) 13:44:47.99 ID:1NW/77Ro
クイズにもならないほど簡単なことなのに大きな犠牲を払っていたのね

 

79: 2019/07/25(木) 13:57:36.71 ID:G7i0V4Ac
>>78
コメットの解析により知見が広がったのであって当時は未知の領域

 

83: 2019/07/25(木) 15:35:05.25 ID:pqy+FYbD
新幹線の窓が小さくなったのは雪害石撥ねと投石対策だったが
高速化した新型はビジネスジェットの設計思想に近づいていると思う。

 

85: 2019/07/25(木) 16:40:09.06 ID:Vuy1ajZI
現在ならスパコンでシミュレーションするから
こういう事故は怒らないな

 

126: 2019/07/26(金) 10:18:23.99 ID:H9gNTHPp
>>85
金属疲労の正しい物理モデルが知られていない時代に
どうやってシミュレーションするんだ?

 

129: 2019/07/26(金) 11:35:01.63 ID:qP7QTKIt
>>126
アスペか?

 

93: 2019/07/25(木) 17:44:09.63 ID:05Cuuo8N
軍用機は加圧していると被弾したときに爆発するから
搭乗員は呼吸用にマスクしてるよ

 

96: 2019/07/25(木) 19:50:39.34 ID:sc82hXjk
操縦席の窓は丸くない

 

97: 2019/07/25(木) 20:00:20.93 ID:Fc34L2nU
勤続疲労か……辛いなぁ

 

99: 2019/07/25(木) 20:09:39.41 ID:6q2d/JLH
船の窓は戦前から丸かったくらいで応力集中くらいは技術者も意識していた
が、金属疲労による強度低下の見積りが小さすぎた。

 

100: 2019/07/25(木) 20:24:58.58 ID:yi736KOp
応力集中を分かっていなかった航空機設計者がいたことに衝撃。

 

103: 2019/07/25(木) 21:31:58.49 ID:UDzmXdvD
>>100
昔は地球が自転してることを知らない天文学者ばかりだったんだぜ?

 

104: 2019/07/25(木) 22:12:44.39 ID:fSEPZIBE
>>100
何度も指摘されているが
応力集中そのモノを見過ごしていた訳ではなく
評価手法の問題

 

113: 2019/07/25(木) 23:13:51.49 ID:vNsZtcxQ
>>104
それもどうかと
そも今なら四角でも作れるんじゃないかと。やらないのは万一を考え、極力不安要素を省いてるからだろう
もし重視してたなら当時も丸く作ってたはずだ、やはり軽視してたのは否めない

 

117: 2019/07/26(金) 01:04:18.76 ID:eNnGdzgu
>>113
んなこと言ったら窓をつけたこと自体が安全性の軽視だ罠

 

207: 2019/07/29(月) 15:17:47.40 ID:fI5Z++hB
>>117
実はその通りだったりする
コメットから客を奪ったB707はさすがに姿を見かけなくなったが
その姉妹みたいなC-135シリーズはいまだに空を飛んでたりする
これだけ長寿なのは旅客機に比べて窓が少ない分だけ
機体に掛かるストレスが窓だらけの旅客機707より相対的に小さくて済んでるから
(あと寿命延長のために機体外板の総取り替えまでやってるがこれは忘れてくれい)
冗談でなく乗客が外を見たがらなければ、航空機の設計者はそこから破壊が進みかねないし
重くなるだけの窓なんかつけたくないんだとさ

 

211: 2019/08/08(木) 13:07:58.33 ID:o7tNg7KK
>>207
貨物専用機も窓無いしな
エアバスのコンセプトモデルなどでは窓無しでキャビン全面ディスプレイとかあるけど
現在の旅客機なら窓を付けざるを得ないわな客を運んでるんだから
アウシュビッツ行きの貨物列車じゃないんだから

 

106: 2019/07/25(木) 22:31:56.17 ID:ZkNnIOR5
タヒんだ人は実質実験台にされたわけだ

 

109: 2019/07/25(木) 22:36:49.97 ID:kAbsh4kA
>>106
実験はしたんだよ
犠牲があって初めて改善の必要を認識したという結果なだけ

 

111: 2019/07/25(木) 22:50:26.81 ID:haZZVVA0
電子回路でも、パターンが直角だと電界が集中してノイズが出たりするので丸めることがある。

 

120: 2019/07/26(金) 06:41:05.86 ID:eAjNqXx5
潜水服のヘルメットの窓も当時すでに丸かったよな
なぜその圧力差対策の技術理論が水平展開されなかったのか

 

125: 2019/07/26(金) 09:38:44.40 ID:FaBL/TaH
やれやれ丸けりゃクラックが防げるとか思っちゃってるエセ技術屋がワラワラ湧いてるな
コメットの教訓はそんな間抜けな話じゃなくて耐久試験のありかたや破損しても致命的にならないような工夫をすべきということだ
残念ながらJAL123でまだ不足だったことが露呈してさらなる対策がされるようになった
支配層が身を挺すべきという欧州の歴史的価値観にも合致しているのでやむなし

 

137: 2019/07/26(金) 13:11:07.52 ID:QrMPr4xo

当時でも、耐久実験は行われていて十分なマージンがあると思われていた
理解されていなかったのは、静試験を行った検体は変形する事で、金属疲労に耐えやすくなる点で、これは事故後の検証作業で初めて分かった

なので安全軽視とかそういう次元の話じゃない
現代人が後知恵で文句つけても仕方ないだろ。そんな現象自体知らないんだから。

 

139: 2019/07/26(金) 13:18:04.48 ID:jFRbkFet
それは今がみな丸いことの理由の説明に全くならないから意味は無い
今に比べたら軽視してたであろう事は明確な客観的事実だよ、重視してたら現在と同じくやってない
そもそも、絶対に今と変わらない、という方が無理がある

 

147: 2019/07/26(金) 13:45:30.11 ID:bVvcCX3i
旅客機の設計なんて、ほとんどが多数の犠牲の上にできたもの
いまの形になるまで、何千何万の人タヒがあるんじゃないかな?

 

148: 2019/07/26(金) 13:53:45.63 ID:qP7QTKIt
>>147
だよな
今の旅客機よりもっと安全性に優れた旅客機が出てくるだろうけど、だからといって現在の航空業界が安全性を軽視しているというわけではない
理論や技術を培うというのはそういうこと
全て積み重ねなんだよな

 

176: 2019/07/27(土) 12:02:37.52 ID:EVTkmKqp
斬新なデザインで家を作りたがる建築士の作る住宅は、実際に住んでみると
不便な点や不都合が続出する。デザインで賞を狙う建築アーチストにビルディングを
作らせると、そういうリスクは覚悟しておかねばならない。
あまり過去に例の無い目新しい仕様というものは、
いってみれば実験台=モルモットになるということなのだ。

 

182: 2019/07/27(土) 17:17:31.57 ID:91OSHCtj
木製の奴か
ドイツは作ろうとしたけどできなかったんだよな
やたら技術ではドイツが上だった、量で負けただけ、という奴が多いが、
局所的にはともかく、総合的には技術でも米英のが上だったろう

 

191: 2019/07/28(日) 14:57:19.98 ID:+2z3RWwo
偵察機のブラックバードやステルス戦闘機F-117は三角形になってるよな
危険じゃないのかな?

 

196: 2019/07/28(日) 16:07:27.33 ID:J38oVnfZ
>>191
バードストライクをも想定した強度だから大丈夫
旅客機のコックピットの窓も角が丸くないでしょ

 

193: 2019/07/28(日) 15:44:51.50 ID:emNLA/R9

>第二次世界大戦が終結してようやく、飛行機の仕事は人と荷物を運ぶことになったわけです。

大戦間で、フツーに旅客機や、水上旅客機があったような気が・・・

 

197: 2019/07/28(日) 16:45:13.27 ID:xQmyJJWY
四角い窓でしかもデカい。
こら航空機関係ない土木工学で応力計算してたワシでも【ヤバいかな】
のレベルの大きさじゃ。
https://www.baesystems.com/en/heritage/de-havilland-comet-1—2

 

204: 2019/07/29(月) 06:38:33.23 ID:h+vNuSaN
あんまり関係ないけど深海探査船とかの耐圧殻は
どこまで真球に近づけて作れるかが
耐圧力を高める鍵

 

212: 2019/09/17(火) 00:58:01.15 ID:fCCurxr0
勉強なったわ。

 

216: 2019/09/19(木) 22:31:24.92 ID:L/9PL6iA
最先端技術は
犠牲がつきもの発展する
歴史が証明してる

 

引用元: http://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1563961252/