Tại sao cửa sổ máy bay bo tròn?

Du khách chụp ảnh từ cửa sổ máy bay. Ảnh: Alina Matveycheva/Pexels.

Gần như mọi chiếc máy bay thương mại hiện nay đều dùng một kiểu cửa sổ giống nhau: hình chữ nhật thuôn dài, bo tròn bốn góc (rounded rectangular windows), đôi khi gần với dạng bầu dục hơn là vuông vức.

Với hành khách, đây đơn giản là những ô cửa tròn để ngắm mây trời. Nhưng theo Reader’s Digest, chính đường bo cong ở bốn góc là chi tiết then chốt giúp thân máy bay không bị nứt vỡ khi bay ở độ cao hàng chục nghìn mét.

Ở độ cao hành trình, khoang hành khách được điều áp để người ngồi bên trong có thể thở bình thường, trong khi không khí bên ngoài loãng và áp suất thấp hơn nhiều. Thân máy bay vì thế liên tục phải chịu chênh lệch áp suất lớn, “phồng - xẹp” nhẹ theo mỗi chu kỳ cất và hạ cánh.

HowStuffWorks, trang web kiến thức phổ thông của Mỹ, giải thích nếu cửa sổ được thiết kế dạng hình vuông hoặc chữ nhật góc nhọn, toàn bộ lực căng sẽ tập trung vào 4 góc sắc đó, tạo thành những điểm yếu cực kỳ nguy hiểm. Tại đây, kim loại dễ xuất hiện các vết nứt li ti, lâu dần phát triển thành vết rách lớn, đe dọa sự toàn vẹn của thân máy bay.

Cửa sổ máy bay trông nhỏ, bo tròn và có vẻ chỉ để ngắm mây trời. Nhưng đằng sau hình dáng tưởng như “cho đẹp” là cả một câu chuyện về tai nạn hàng không, áp suất không khí và những bài học đắt giá. Ảnh: Humphrey Muleba, Alex Azabache/Pexels.

Bài học đau đớn nhất của ngành hàng không đến từ thập niên 1950. Máy bay de Havilland Comet, dòng phản lực thương mại tiên phong, từng được thiết kế với cửa sổ hình vuông. Sau một loạt tai nạn bí ẩn, các cuộc điều tra đã mô phỏng áp suất trong phòng thí nghiệm và phát hiện vùng quanh góc cửa sổ là nơi chịu ứng suất lớn nhất.

Theo tạp chí AFAR, các góc vuông khiến kim loại xung quanh bị mỏi nhanh, nứt gãy sau nhiều lần bay và cuối cùng dẫn tới những vụ vỡ thân máy bay trên không. Từ đó, cửa sổ hình vuông gần như bị “cấm cửa” trong thiết kế máy bay chở khách.

Khi chuyển sang cửa sổ hình chữ nhật bo tròn góc hoặc gần dạng bầu dục, bản chất chịu lực thay đổi hoàn toàn. Đường cong liên tục giúp phân tán đều ứng suất quanh khung cửa, không còn điểm tập trung lực tại một góc nhọn nào nữa.

Cấu trúc bo tròn hoạt động như một “vòng cung” ôm lấy áp suất, giúp thân máy bay chịu được những chu kỳ điều áp lặp đi lặp lại trong suốt vòng đời khai thác mà không bị mỏi kim loại quá nhanh. Nói cách khác, đường cong mềm mại mà hành khách nhìn thấy thực ra là phần “giáp trụ” cứng cáp nhất của khu vực cửa sổ.

Theo Islands.com, các ô cửa bo tròn, thuôn dài không chỉ an toàn hơn mà còn khiến không gian cabin trông mềm mại, dễ chịu hơn so với những khung cửa vuông vức, góc cạnh. Ánh sáng đi qua khung bo tròn cũng được phân tán dịu hơn, giúp hành khách bớt cảm giác chói khi nhìn ra ngoài trời sáng.

Ngày nay, khi bước qua những dãy ghế sát cửa sổ, ít ai còn nhớ đến các thí nghiệm áp suất hay những vụ tai nạn của Comet. Nhưng mỗi ô cửa sổ hình chữ nhật bo tròn góc trên thân máy bay là kết quả của hàng chục năm rút kinh nghiệm và tinh chỉnh tiêu chuẩn kỹ thuật.

Quỳnh Trang