[閒聊] 為什麼飛機窗戶是圓的? 這裡有科學解釋

[ChipperWu (Somewhere In Time)]

http://www.cnbeta.com/articles/470447.htm (來源為簡字，不喜勿入)

當你坐在飛機上的時候，你可能會思考這樣一個問題，為什麼飛機上的窗戶總是圓的呢？
它是航空公司的一個設計選擇嗎？或者說，這其中有一些科學方面的因素？答案其實非常
簡單，不過，它背後的工程可一點兒也不簡單，下面我們來具體瞭解一下。首先，飛機上
的窗戶並不總是圓形的。早期的飛機使用的是跟人們家裡房子一樣的矩形視窗。然而，由
於飛機變得越來越先進，為了減少飛行阻力、降低燃料的使用以及避免低壓層的氣流，它
們飛得越來越高。其結果就是，飛機內部必須要進行密封加壓等措施，讓乘客在稀薄的空
氣中保持舒適。

根據外媒ScienceAlert的報導，為了保證飛行方面的性能不受影響，經過加壓之後的機艙
必須是圓筒形的，但是這反過來又會製造一個內部空氣 和外界空氣之間的壓力差。隨著飛
機飛得越高，這個壓力差就會越大，因此，飛機的機體會出現輕微的擴張，壓力會使得機
身材料出現形變，在這樣的情況下，選擇 合適的飛機窗戶形狀顯得尤為重要。

在一個完美的圓筒上，壓力會很順利的穿過材料，但是它的流動會被窗戶打斷，如果這個
視窗是矩形的話，那麼 它對壓力流的打斷將會更加明顯。最重要的一點是，壓力會積壓在
矩形窗戶的四個鋒利尖銳的角上，這有可能最終導致玻璃破碎以及機體受損。而如果窗戶
是橢圓形 的，壓力的分佈就會更加平衡。

遺憾的是，一直到出現了兩架飛機墜毀的糟糕事故之後，工程師們才意識到，導致事故的
罪魁禍首是矩形的窗戶設計。從那以後，所有的飛機都開始採用圓形的窗戶設計，以保護
飛機機身的完整性，而它們也確實起到了應有的作用。同樣的原則也適用於貨船和艙室的
門。當然， 船舶和所有的航天器之所以採用圓形的視窗設計，是因為它們擁有更加出色的
結構完整性。

除此之外，你可能還會想到一個問題，那就是出現在所有的飛機窗戶上的“透氣孔”。它
其實和內部與外部壓力差所產生的壓力和張力有關係。

實際上，飛機上的每個視窗都由三層結構組成，而那個透氣孔的作用就是實現外層玻璃和
中層玻璃之間的空氣壓力平衡。也就是說，只有外層的玻璃在承受著來自機艙的壓力，而
中層玻璃則用於應付緊急狀況。

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→ s90256: 應力殘留
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※ 編輯: ChipperWu (117.25.165.162), 01/27/2016 13:15:29
→ suntex01: 結構問題...方形的角落是最大受力點.結構容易從那邊出問
→ suntex01: 問題...圓形的則比較平均分佈在整個圓.
推 Lawaly: 是應力集中吧 這篇報導其實並不十分正確…