Trong ngành công nghiệp hàng không thuở sơ khai, cửa sổ máy bay đều có thiết kế h́nh vuông. Song 2 vụ tai nạn xảy ra liên tiếp đă giúp các nhà khoa học phát hiện ra một sai sót chết người để dẫn đến sự thay đổi này.
Ai cũng biết rằng cửa sổ máy bay thường chỉ có h́nh bầu dục chứ không phải dạng h́nh vuông hay chữ nhật. V́ sao lại như thế?
Thực tế, trong ngành công nghiệp hàng không thuở sơ khai, các máy bay chở khách đă áp dụng đă thiết kế cửa sổ. Không chỉ giảm bớt cảm giác ngột ngạt cho hành khách, cửa sổ c̣n đảm bảo đủ ánh sáng trong khoang máy bay để mọi người dễ dàng ứng phó với các t́nh huống có thể xảy ra.
Trong những ngày đầu, cửa sổ máy bay thương mại chở khách đều có thiết kế h́nh vuông. Tuy nhiên đến thời điểm hiện tại, tất cả những ǵ chúng ta thấy trên máy bay lại là những ô cửa h́nh bầu dục. Không phải v́ yếu tố thẩm mỹ, sự thay đổi này bắt nguồn từ một lịch sử đau thương.
Ngày 2/5/1952, chiếc máy bay thương mại đầu tiên trên thế giới có cửa sổ h́nh vuông mang tên De Havilland Comet, được đưa vào hoạt động. Tuy nhiên chỉ hoạt động suôn sẻ trong ṿng 1 năm, vào tháng 1 năm 1954, chuyến bay số 781 của Comet sau khi cất cánh khỏi sân bay Ciampino của Rome chừng 20 phút th́ bị rơi xuống biển Địa Trung Hải, toàn bộ 35 người trên máy bay đều tử nạn.
Không t́m được hộp đen, để điều tra vụ tại nạn này, cơ quan chức năng đă phải trục vớt đống đổ nát trên một diện tích lên đến 260km2.
Sau đó 16 ngày, một ki kịch khác tiếp tục xảy ra. Chuyến bay 201 của South African Airways khởi hành từ London đến Johannesburg đâm xuống biển khiến 21 người thiệt mạng. Tin tức này đă gây chấn động thế giới và sự nghi ngờ về mức độ an toàn của máy bay hoàn toàn có cơ sở.
Với những ǵ c̣n sót lại từ vụ tai nạn, nhóm điều tra cố gắng phân tích và phát hiện rằng ở cả hai sự cố, thi thể được vớt lên đều có dấu hiệu tổn thương hộp sọ và dấu vết của nổ phổi.
Nhóm điều tra suy đoán rằng có thể máy bay đă phát nổ do áp suất. Để t́m hiểu nguyên nhân cụ thể, các nhà nghiên cứu đă xây dựng một hộp sắt khổng lồ và di chuyển một chiếc máy bay vào trong đó. Họ đổ đầy nước vào trong cùng với máy bay, đồng thời tạo áp suất cho nước sau khi đổ đầy để có thể mô phỏng mức áp suất mà máy bay di chuyển ở trên cao phải chịu.
Khi tác dụng một ngoại lực lên một vật thể, ứng suất, đại lượng biểu thị nội lực phát sinh trong vật thể biến dạng xuất hiện. Chưa đầy một tháng thực hiện thí nghiệm, các nhà nghiên cứu phát hiện những vết nứt dài 2m trên thân máy bay. Người ta cũng nhận thấy sức căng xung quanh cửa sổ và cửa ra vào cao gấp 4 lần so với phần c̣n lại của máy bay.
Hiện nay, cửa sổ máy bay đă được thiết kế theo h́nh bầu dục
Máy bay càng lên cao, chênh lệch áp suất giữa bên trong và bên ngoài càng lớn. Thân máy bay hơi nở ra, ứng suất và áp suất sẽ tác động lên các bộ phận khác của máy bay. V́ vậy h́nh dạng của cửa sổ là một chi tiết quan trọng.
Trên thân máy bay ứng suất sẽ lan truyền qua các chi tiết, bao gồm cả cửa sổ, nếu cửa sổ h́nh vuông hay chữ nhật, nó sẽ cắt đứt ḍng ứng suất. Áp suất sẽ tăng lên tại các góc nhọn. Điều này có thể làm vỡ kính cửa sổ và nứt thân máy bay. Dưới áp lực liên tục, bốn góc cửa sổ trên máy bay đă trở thành một thảm kịch kinh hoàng trong những năm đầu ra mắt.
Ngược lại, những chiếc cửa sổ h́nh bầu dục không có góc cạnh, nên không có một điểm tập trung nào chịu tác động. Vậy nên áp lực và phân bố lực lên cửa sổ sẽ đều hơn, giảm thiểu khả năng bị nứt vỡ. Như vậy, nhờ những chiếc cửa sổ h́nh bầu dục này mà chúng ta có chuyến bay an toàn hơn mà vẫn được tha hồ ngắm cảnh đẹp bên ngoài.
Nguyên tắc này cũng được áp dụng trên tàu thuỷ, trên thuyền hay tàu vũ trụ. Lỗ nhỏ trên cửa sổ máy bay cũng có tác dụng cân bằng áp suất và sức ép giữa bên trong và bên ngoài.
VietBF @ Sưu tầm