Чому немає літаків з квадратними ілюмінаторами і інші математичні нюанси

Першим реактивним літаком стала "Комета", побудована на початку 1950-х років англійської авіабудівної компанією de Havilland. У ті часи це було диво інженерної думки, побудоване за останнім словом техніки. Однак в 1954-му році прямо в повітрі дві "Комети" розвалилися, відправивши на той світ 56 осіб.

Проектувальники "Комети" навіть не замислювалися про таку дрібницю, як форма ілюмінаторів. Уявіть собі плитку шоколаду. Якщо на неї натиснути, в якому місці вона зламається?

Якщо натиснути на будинок, тріщина неодмінно піде через кут якого-небудь вікна:

Тому що квадратне вікно, що складається з чотирьох 90-градусних виїмок, має відразу чотири слабких місця.

З круглими ілюмінаторами тиск на літак розподіляється рівномірно, а форма кола не дозволяє розірвати літак на шматки. Встановити цю закономірність проектувальникам "Комети" вдалося після багатьох місяців тестування кабіни пілотів на міцність. Фюзеляж незмінно починав лопатися з цих самих кутів. З тих пір у літаків ілюмінатори тільки круглі і ніякі інші.

Чому на авіаносці злітно-посадкова смуга розташована під кутом?

Посадка на авіаносець вимагає від пілотів найвищої майстерності. Мало того що злітно-посадкова смуга коротка і напхана іншими літаками, так ще і сам корабель гойдається на хвилях.

На перших авіаносцях злітно-посадкова смуга була пряма.

Якою вона ще може бути, якщо не прямий? На одній стороні палуби стоять літаки, з іншого боку ви намагаєтеся приземлитися. Якщо ви не змогли зловити гальмівний трос, ви врізаєтеся в купу інших літаків. Армагедон забезпечений. Конструктори встановлювали на авіаносці спеціальні мережі, покликані ловити літаки, прогавили гальмівний трос, але сідають літаки все одно примудрялися або прорвати мережу, або перескочити через неї. Як же убезпечити приземлення? Ідея виявилася геніально проста:

Злітно-посадкова смуга повинна розташовуватися під кутом 9 градусів!
Літак, що не зловив трос, просто знову йде на зліт і намагається ще раз здійснити посадку. Решта літаків розташовуються поза ВПП від гріха подалі.

Чому перегородки повинні бути з'єднані цільними колонами?

Господарі готелю Hyatt Regency в Канзас Сіті задумали зробити редизайн з декількома галереями, що кріпляться до стелі. На одній з вечірок перекриття впали, поховавши під собою більше 100 чоловік.

Головним недоліком проекту виявився той факт, що при будівництві галерей одна над іншою замість одного цільного довгого стрижня, прикріпленого до стелі

будівельники скріпили конструкцію двома короткими стрижнями. Ось так:

Це невелика зміна вбило 114 осіб, покалічило 216 і обійшлося компанії в 140 мільйонів доларів.

Як видно зі схеми, трагедія була неминуча, тому що верхня гайка повинна була нести вага двох галерей. Однак ніхто з інженерів і будівельників не помітив цієї помилки, поки під час дискотеки несуча гайка не витримала, і обидві галереї впали.

Чому двері повинні відкриватися назовні?

Задовго до "Хромой лошади", в 1942-му році, в Бостоні в нічному клубі Cocoanut Grove сталася пожежа, в якій загинули 492 людини. Офіціант шукав розетку, освітлюючи собі простір сірниками, і випадково підпалив якусь легко займисту деталь інтер'єру. Вогонь миттєво перекинувся на суху хвою і інші декорації, що імітують тропічний ліс. Вогонь поширився так швидко, що деякі загиблі так і залишилися сидіти зі склянками в руках.

Пожежні підрахували, що якщо всі двері в нічному клубі відкривалися назовні, жертв було б в чотири рази менше. Тому що екстрено залишати приміщення, якщо двері відкриваються назовні, набагато швидше, ніж би приміщення, де двері відкриваються всередину.

Чому в мостах багато "дірок"?

Причина обвалення: міст був цілісним, без "дірочок". Порівняйте - сучасні мости буквально просвічуються:

Основне завдання дірочок - не економія металу, а пропускання повітря. Проектувальники Такома-Нерроуз вирішили, що для вітру і без того достатньо місця:

Одного разу порив вітру збігся з частотою коливання моста і центральний проліт, забившись в конвульсіях, впав у воду.

Ось як той же самий міст виглядає зараз.

Вивчайте математику, царицю наук.