ไขความลับหน้าต่างบนเครื่องบิน ทำไมต้องออกแบบเป็นวงกลม

ไขความลับหน้าต่างบนเครื่องบิน ทำไมต้องออกแบบเป็นวงกลม

ไขความลับหน้าต่างบนเครื่องบิน ทำไมต้องออกแบบเป็นวงกลม

            นับว่าเป็นเวลายาวนานหลายทศวรรษที่อุตสาหกรรมการบิน ได้ทุ่มงบประมาณไปกับการพัฒนานวัตกรรมและการออกแบบเครื่องบิน เพื่อความปลอดภัยควบคู่ไปกับความทันสมัยอย่างสูงสุด โดยเริ่มต้นจากจุด ๆ เล็ก ๆ ในยุเครื่องร่อนที่ไม่มีเครื่องยนต์มาช่วย มาสู่ยุคการขนส่งทางอวกาศเป็นหนึ่งในทางเลือกยอดนิยมในการเดินทาง

ทำให้สามารถเดินทางไปได้แทบทุกมุมโลก  การเดินทางข้ามทวีปและข้ามประเทศจึงทำได้ในระยะเวลาอันรวดเร็ว และนอกเหนือจากการเดินทางแล้ว เครื่องบินก็ยังเป็นตัวเลือกที่สำคัญของการขนส่งสินค้าให้ทันความต้องการของลูกค้าอีกด้วยเช่นกัน หรือแม้กระทั่งใช้เดินทางออกไปนอกโลก มันก็ได้เกิดขึ้นแล้ว ท่ามกลางความคิดที่ว่าเป็นไปไม่ได้จากคนยุคก่อน ที่สำคัญในปัจจุบันนี้ เครื่องบินยังได้ชื่อว่าเป็นการเดินทางที่มีความปลอดภัยมากที่สุดในโลกอีกด้วย เพราะส่วนหนึ่งก็เป็นผลมาจากการพัฒนาในด้านความปลอดภัยนั่นเอง

ซึ่งเครื่องบินในอดีตนั้น ยังไม่สามารถทำความเร็วได้มากนักและมีเพดาบินที่ไม่สูง จึงมีการใช้งานหน้าต่างที่มีลักษณะสี่เหลี่ยมในเครื่องบินทั่ว ๆ ไป แต่หลังจากเครื่องบินถูกพัฒนาจนสามารถขึ้นบินในระดับความสูง 20,000 – 40,000 ฟุต และสามารถไต่ระดับความเร็วได้สูงถึง 700 – 800 กิโลเมตรต่อชั่วโมง ก็ส่งผลให้การออกแบบในลักษณะเดิมไม่อาจทำได้อีกต่อไป เนื่องจากความอันตรายอย่างร้ายแรงที่มันจะเกิดขึ้นตามมา!!

หน้าต่างทรงเหลี่ยม (Square) บนเครื่องบินก่อให้เกิดอันตรายได้อย่างไร

นั่นเป็นเพราะมุมเหลี่ยมของหน้าต่าง จัดเป็นจุดอ่อนแอที่สุดและมีโอกาสได้รับความเสียง่ายที่สุดนั่นเอง ซึ่งจุดเหลี่ยมของหน้าต่างนั้น ทางวิศวกรรมใช้ชื่อเรียกว่า Stress concentration หรือก็คือจุดที่มีการกระจายของแรงเค้นมารวมตัวกันมากที่สุด (ความเค้น คือ แรงที่เกิดขึ้นภายในเนื้อวัตถุซึ่งเป็นการตอบสนองต่อแรงภายนอกที่มากระทำ)

ซึ่งแรงเค้นที่เกิดบกับมุมเหลี่ยมทั้ง 4 ของหน้าบนเครื่องบิน ก็คือแรงดันอากาศนั่นเอง และแรงดันอากาศนี้เองก็มีการกระทำอยู่ตลอดเวลา เป็นผลจากการที่ความดันภายในเครื่องบิน ทั้งภายในห้องโดยสาร ห้องเก็บสัมภาระ กับความดันที่เกิดนอกเครื่องบินมันไม่เท่ากันเลยตลอดระยะเวลาการบิน จึงเกิดความเสี่ยงต่อการเกิดอันตรายได้มากขึ้น

หน้าต่างทรงกลม (Curved) ที่ใช้ในเครื่องบินปัจจุบัน ทำไมจึงปลอดภัยกว่า

นั่นก็เป็นเพราะว่าหน้าต่างที่มีลักษณะโค้งมันนั้น ไม่มีผลทำให้เกิด Stress concentration เนื่องจากมีการกระจายตัวของความเค้นอย่างสม่ำเสมอมากกว่านั่นเอง ซึ่งเป็นผลดีต่อโครงสร้าง และมีความเป็นไปได้มากกว่าที่จะช่วยลดโอกาศในการเกิดความเสีย เช่น การแตกหัก หรือการร้าวของพื้นผิวเครื่องบิน ที่สำคัญยังทนต่อการเสียรูปทรงได้มากกว่า จึงช่วยให้สามารถรับมือกับเรื่องความแตกต่างของความดันได้เป็นอย่างดี.