版權歸原作者所有，如有侵權，請聯係我們(men)

如今，飛機已經成為(wei) 了我們(men) 日常出行不可或缺的交通工具，有些小夥(huo) 伴在坐飛機時可能會(hui) 發現，飛機的窗戶都是圓形或者橢圓形的。

為(wei) 什麽(me) 飛機的窗戶不是我們(men) 常見的方形窗戶呢？飛機的窗戶為(wei) 什麽(me) 要這樣設計，難道僅(jin) 僅(jin) 是出於(yu) 美學的考量嗎？事實上，這裏有很大的學問。同時，也是經過慘痛的教訓得來的經驗。

其實，最初的飛機舷窗並不是圓角的，而是方形的。1952 年英國德哈維蘭(lan) 公司研製的“彗星”，橫空出世，這也是第一架以噴氣式發動機作為(wei) 動力的民用客機。這款飛機不僅(jin) 速度快，而且采用密封式座艙，可飛得更高，平穩性和舒適性也是前所未有的。人們(men) 本以為(wei) 這架客機的出現會(hui) 是客機的一次曆史性突破，但事實卻不盡如人意。

從(cong) 1952 年 10 月到 1954 年 4 月短短 18 個(ge) 月的時間裏，17 架“彗星”在飛行中，竟有 6 架相繼發生事故，有 99 名旅客和機組人員遇難。

在 1954 年 1 月 10 日，一架從(cong) 羅馬錢皮諾機場起飛的“彗星”在起飛 20 分鍾後解體(ti) 並墜入地中海，機上 35 人全部喪(sang) 生。沒有人目睹這場災難，隻有一些不確定、不完整的無線電信號留給了人們(men) ，也沒有明顯的什麽(me) 理由來解釋飛機的墜毀。當時的英國首相丘吉爾說“要不惜一切人力物力來揭開‘彗星’墜毀的謎團。”

經過一番努力，調查人員認為(wei) 金屬疲勞很可能是造成事故的原因，因此進行了機身表麵的張力測試。測試結果表明窗戶角附近所承受的壓力比預期高了非常多，而且機身所承受的壓力也比之前實驗的和預期的水平高，其原因僅(jin) 僅(jin) 是窗戶的形狀是正方形的。

為(wei) 何方形機窗會(hui) 成為(wei) 罪魁禍首呢？

原來，由於(yu) “彗星號”噴氣式客機飛行速度快，飛行高度高，所以起降和飛行過程中為(wei) 了保證乘客舒適，密閉的機艙內(nei) 需要不時地增降氣壓，這也導致機體(ti) 在無形中隨之產(chan) 生彎曲和伸縮。長此以往，就會(hui) 導致機體(ti) 金屬疲勞，產(chan) 生失穩現象。

根據材料力學星空体育官网入口网站我們(men) 知道，矩形窗戶在麵對高壓的時候，四個(ge) 角上的應力容易集中，也是最脆弱的地方，導致內(nei) 部產(chan) 生紋裂。在載荷和內(nei) 部裂紋的共同作用下，機身材料將發生形變，甚至斷裂。而把窗口設計成圓角則可以減少應力不均的問題，所以現在飛機普遍都采用圓角窗戶。

這個(ge) 設計細節在當時是如此容易被忽視，以至於(yu) 來自競爭(zheng) 公司波音和道格拉斯的代表都表示，他們(men) 的飛機設計工程師本來也沒有考慮到這一點，如果“彗星”不是第一架因此解體(ti) 的飛機，他們(men) 的飛機也可能成為(wei) 第一架。於(yu) 是在這次事故之後，飛機的窗戶都設計成了圓角。

機窗還有哪些其他的“玄機”？

細心的小夥(huo) 伴可能還觀察到飛機的窗戶上一般會(hui) 有孔，飛行於(yu) 萬(wan) 米高空的飛機莫名開了個(ge) 洞，聽起來似乎相當危險。但飛機窗戶上的微小孔洞其實是特意設計的，不僅(jin) 不危險，還起著保護機內(nei) 人員安全的關(guan) 鍵作用，它也有自己的名字叫作“透氣孔”。事實上，飛機上的每個(ge) 機窗窗口都由三層有機玻璃組成，主要材料為(wei) 丙烯酸纖維。外層窗玻璃直接與(yu) 外界接觸，內(nei) 層窗玻璃位於(yu) 乘客一側(ce) ，而透氣孔則位於(yu) 中間層窗戶上。

由於(yu) 機艙內(nei) 外部壓力不同，有了這個(ge) 小洞，機艙內(nei) 的較高氣壓可以直接作用在最外層玻璃上，當小洞的調節作用達到極限時，最先破裂的玻璃也會(hui) 是最外麵的那一層。這樣就能保證機艙還是封閉完整的。而且，它還可以起到防霧排濕的作用，讓我們(men) 在飛機上能夠暢覽雲(yun) 上美景。

參考文獻

[1]https://mp.weixin.qq.com/s/jVRspidxP616jSQeY_qMQA

[2]https://mp.weixin.qq.com/s/t-1LuHrvS7aFiYMC3K3kDg

[3]https://mp.weixin.qq.com/s/4wdhPqiVae7TDnVDTHkUtg

[4]https://mp.weixin.qq.com/s/ouiXlma4gMmyWrOMFC7Wgw

策劃製作

來源丨力學科普

責編丨楊雅萍

審校丨徐來、林林

歡迎掃碼關(guan) 注深i科普！

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物！