飛行機の窓が丸いのはなぜ？チコちゃん

24年1月26日放送の「チコちゃんに叱られる」の問題『飛行機の窓が丸いのはなぜ？』の答えを簡単にまとめてご紹介。

ゲスト出演者

【ゲスト】大竹まこと、松本若菜

【VTRゲスト】なし

3問目の出題は、

なんで飛行機の窓は丸いの？

チコちゃんの答えは、

四角い窓だと飛行機が空中分解してしまうから

解説は東京大学の鈴木真二名誉教授。

飛行機の窓が丸くなったきっかけは世界初のジェットエンジン旅客機コメット。

イギリスで作られたコメットは世界で初めて気流が安定する高度1万メートル以上を飛べるジェット旅客機として大きな話題に。

ところが1954年にコメットが立て続けに2度も飛行中に空中分解して墜落してしまうという事故が発生。

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化して当時のイギリス首相だったチャーチルは徹底調査を指示。

墜落した事故機を回収して詳しく分析した所、機内に高い圧力がかかって小窓に亀裂が入り空中分解したものと推測されることに。

この調査の結果を受けて機体の耐久性についてテストが実施され、機体の胴体部が丸々浸かるサイズの巨大水槽にコメットを沈めて水で満たすことで高度1万メートルの高い圧力を再現した所、

開発当初は5万4000回の飛行に耐えられる設計としていたものが、たった3060回の飛行で亀裂が入るという衝撃の事実が判明。

当初設計の17分の1以下の耐久性しか持っていなかったコメットの弱点として指摘されたのが四角い窓。

コメット以前に作られた飛行機は四角い窓が大半で、コメットもこれに倣って四角い窓を採用しただけの事でしたが、1940年代まではプロペラ機が主流で雲の下である高さ3000～5000メートルの飛行するのがせいぜい。

この高さであれば窓の形は四角でも問題が無かったのに比べて、高度1万メートルになると機内の酸素が薄くなってしまうので、ジェットエンジンから空気を取り込んで機内に圧力をかける事で人間が呼吸できる環境に。

この加圧によってダメージを受けるのが窓の角。何度も離着陸を繰り返すと金属疲労を起こして窓枠に亀裂が入るという致命的な構造。

少しアールを付けた四角い形状と丸い形状でかかる圧力を比較してみると、

圧力のかかり方は大違い。四角い窓だといかに負担が大きいかが鮮明。

実はコメットの窓も圧力の分散を意識して角を少し丸めるよう設計されていたものの、丸みの割合が足りておらず大きな負荷に耐えられるまでに至らず。

こうした事故原因の究明を受けてコメットの窓は丸い物に変更され、以降は窓の角が原因の事故は発生せず。

この教訓から以降のジェット機の窓は丸い形に。

という事で3問目は以上。

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