As janelas das aeronaves criam uma fraqueza na estrutura, por isso são muito pequenas. Não estou perguntando sobre instalá-los no cockpit, o que criaria armadilhas de segurança, mas as janelas poderiam no resto da fuselagem ser substituído por câmeras e telas de LCD que fornecem imagens em tempo real do mundo exterior que podem ser apreciadas até pelos passageiros sentados no meio de aeronaves de corpo largo? Isso pode até incluir uma câmera do céu para viagens noturnas.
A Emirates Airlines lançou recentemente sua nova Primeira Classe com um conceito semelhante.
Ele está disponível apenas na Primeira Classe e duvido que tenha muito a ver com as implicações estruturais a partir de agora, mas isso pode mudar se a idéia continuar.
The virtual windows are a feature on the otherwise windowless cabin suites along the middle aisle, and project a high-definition view of the outside using real-time cameras mounted on the plane.
Suíte no meio da cabine.
Fonte: The Verge
Observe que as janelas são um recurso de segurança: você precisa ver o exterior em caso de emergência, por exemplo, para saber qual lado do avião está cercado por chamas ou qual a profundidade da água. Esta é realmente a razão pela qual a iluminação interna corresponde às condições externas de decolagem e pouso e as cortinas das janelas precisam estar abertas. Pior ainda, os socorristas em potencial precisam ver o interior para conhecer as condições do avião (chamas, fumaça, agressores, detritos etc.), para que você precise de algum sistema que funcione de maneira confiável nos dois sentidos.
Não vejo como seu plano hipotético seria certificado com ainda mais recursos de emergência que dependem de eletricidade e de algo que é basicamente um sistema de entretenimento.
Embora eu esteja ciente das janelas virtuais 'recentes' da Emirates, 'há um grande problema com essa ideia em geral: o que realmente deve ser exibido depende da localização do visualizador em relação à janela!
Esse não é um problema fácil de resolver - e é efetivamente impossível resolver para vários espectadores que olham para as mesmas telas. Você simplesmente não pode fazer com que a tela mostre o que os diferentes visualizadores que olham para as janelas de diferentes ângulos devem ver, mesmo se você souber a localização e a orientação de cada visualizador. A única solução para isso são telas separadas para cada visualizador - ou seja, óculos de realidade virtual.
Eu não estive no novo conjunto da Emirates, por isso não posso comentar como é o caso deles, em particular, mas imagino que isso seria bastante perturbador para o espectador, especialmente em uma janela simulada como a que a Emirates está tentando usar. Parece que você está vendo uma imagem plana na tela, não como se estivesse olhando pela janela - porque é exatamente isso que estaria acontecendo.
Quando movo minha cabeça no espaço ou viro minha cabeça em relação a uma janela real, posso ver coisas diferentes nessa janela. No exemplo das janelas ao lado de um avião, se minha cabeça estiver atrás da janela, posso ver na frente da trajetória de vôo pela janela. Se minha cabeça está na frente da janela e eu viro a cabeça para olhar para trás, posso ver atrás da trajetória de vôo. Se minha cabeça estiver diretamente ao lado da janela, posso ver a vista perpendicular à trajetória de vôo. A única maneira de fazer isso com uma tela é rastrear a localização e a orientação da minha cabeça, como fazem os fones de ouvido VR.
Embora o rastreamento da cabeça no estilo VR seja suficiente para um único espectador, o que dois espectadores diferentes verão - mesmo ao olhar para a mesma parte da mesma janela - pode ser completamente diferente. Simplesmente, não há solução para esse problema quando os dois visualizadores estão observando a mesma tela, mesmo se você rastrear a cabeça, pois a imagem exibida na tela precisaria ser diferente para cada visualizador.
Para implementar adequadamente essa idéia (supondo que você queira ver o ambiente real da aeronave nas telas e não apenas algo inventado ou gravado), será necessário instalar várias telas no interior e muitas de câmeras externas, além de sistemas de computador para processar a entrada da câmera e exibi-la aos usuários em tempo real (e equipamentos de computador ainda mais complicados, se você realmente quiser rastrear a cabeça e acertar a imagem exibida). Isso provavelmente também envolverá uma quantidade substancial de software, especialmente no caso de rastreamento de cabeças.
Tudo isso resulta em um grande custo de desenvolvimento e também em um custo de fabricação decente. Todos esses sistemas também precisam ser mantidos, com as peças sendo substituídas periodicamente, enquanto um pedaço de vidro na lateral da fuselagem requer relativamente pouca manutenção, o custo das peças é relativamente pequeno e o custo de desenvolvimento não é enorme.
Além disso, o maior problema real com janelas reais é o enfraquecimento da estrutura que você mencionou e, portanto, o peso adicional para fortalecer a fuselagem. Isso acaba por não ter tanto peso extra, já que a fuselagem é projetada de modo que as janelas sejam colocadas entre as nervuras que suportam a maior parte da carga. Portanto, há uma chance muito real de que todas as telas, câmeras e computadores associados acabem pesando amoras do que o que a estrutura com janelas reais teria pesado, negando qualquer economia de combustível. Além disso, embora as janelas exijam pouca ou nenhuma entrada de energia, o mesmo não ocorre com câmeras, telas e computadores. Isso requer ainda mais queima de combustível para a geração de energia.
Portanto, o sistema de tela / câmera provavelmente não é muito, se houver, mais eficiente do que as janelas normais. No geral, eu acho que o TCO é mais.
Acontece que as janelas são realmente dispositivos de segurança muito importantes - e não apenas os da cabine de comando. Em caso de emergência - no ar ou no solo - as pessoas dentro da aeronave precisam ser capazes de observar o que está fora da fuselagem. Seja observando danos estruturais na aeronave após algo como uma falha não contida no motor ou procurando fumaça, fogo, vazamento de combustível ou outros perigos fora da fuselagem antes de iniciar uma evacuação, a capacidade de ver o exterior é fundamental para a segurança.
Depois de um acidente ou abandonar - digamos, algo como Asiana 214 or US Air 1549, não haverá nada gerando energia suficiente para executar todas essas câmeras, telas e computadores e há uma chance significativa de que eles sejam danificados além da usabilidade. Agora, como você vai ver onde está a linha de água na aeronave ou no motor em chamas ou vazando combustível de um lado para saber quais portas são seguras para a evacuação?
Após uma falha não contida do motor que abre buracos em várias coisas que não deveriam ter buracos, como Qantas 32 - ajuda poder enviar um membro da tripulação de voo para trás e observar os danos para ver qual é o estado atual da aeronave. Isso é especialmente verdade quando os computadores estão dando à tripulação de vôo um fluxo confuso e aparentemente interminável de mensagens de erro devido a todos os sistemas danificados. Isso permite que a tripulação planeje a maneira mais segura de colocar a aeronave de volta ao solo, considerando o estado atual da aeronave o mais rápido possível. Talvez isso ainda seja possível com as telas e as câmeras nesse cenário, mas também há uma boa chance de a falha ter danificado esses sistemas, de forma que eles não seriam utilizáveis. Você ainda pode garantir mais ou menos que poderá ver de uma janela normal.