飛機的窗戶為什麼都是橢圓的，而不是方形的呢？

也許你也曾對此感到好奇，但想一想也就算了，沒有深究下去。

其實這其中有相當大的學問，連飛機的演變都和這有關！


在解答為什麼飛機的窗戶都是橢圓型前，首先要說明的事，隨著飛機客運的普及，飛機為了降低空氣阻力，減少油耗和避開亂流，愈來愈往高空飛，也因此飛機的機身做了很大程度的調整。

其中一項調整是為了讓乘客能在機艙內存活，必須加壓機艙。另外一項調整則是把機身改為圓柱體，可以承受較大的內部壓力。

但當時窗戶設計上的缺陷，並沒有一起改善。


那時飛機上的窗戶還是方形的。機艙加壓後，內部的壓力會比外面高，因此機身會膨脹，最後導致機身破裂！


這和窗戶的形狀又有什麼關係呢？


如下圖所示，在平滑的表面上，壓力會平均分散，如果多了一個方形窗戶，壓力就會集中在窗戶的四角，這就是所謂的「應力集中效應」。


橢圓型窗戶雖然也會讓壓力不平均，但壓力會均勻地分布在橢圓形的周圍，不會產生「應力集中效應」。


其實，最先改造飛機的工程師，並未意識到窗戶設計有缺陷，還因此造成了三起飛機失事的意外。

後來調查人員研究金屬疲勞的成因，才發現方形窗戶承受的壓力比他們想像的還高出很多，機身承受過高的壓力才會失事。


 
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