Το 1952 η αεροπορική βρετανική εταιρία «Havilland Comet I» έγινε η πρώτη επιβατική παγκοσμίως με αεριωθούμενους (jet) κινητήρες στα αεροσκάφη της.
Σύμφωνα με το πανηγυρικό κλίμα της εποχής, επρόκειτο για ένα θρίαμβο της βρετανικής μηχανικής. Σύντομα όμως θα αποδεικνυόταν με τον πιο επώδυνο τρόπο ότι οι μηχανικοί της είχαν πολλά ακόμα να μάθουν.
Μέσα σε τέσσερις μόλις μήνες, από τον Ιανουάριο έως τον Απρίλιο του 1954, δύο αεροσκάφη της εταιρίας, που είχε τολμήσει να πετάξει πιο μακριά και πιο ψηλά από οποιαδήποτε άλλη, συνετρίβησαν κάτω από παρόμοιες (αδιευκρίνιστες) συνθήκες. Διαλύθηκαν στον αέρα, αφήνοντας πίσω τους συνολικά 56 νεκρούς.
Προφανώς ακολούθησε εξονυχιστική έρευνα και το πόρισμα ήταν το εξής: ο λόγος που καταρρίφθηκαν τα αεροπλάνα ήταν η αλλοίωση των μετάλλων. Το μεγαλύτερο μέρος αυτής της αλλοίωσης, που άγγιζε το 70%, προήλθε από «αστοχία μεταλλικής κόπωσης», η αλλιώς από τις γωνίες των παραθύρων. Ο λόγος ήταν το ορθογώνιο σχήμα των παραθύρων που είχαν όλα τα επιβατικά αεροπλάνα έως και τα μέσα της δεκαετίας του ’50.
Συνεπώς οι λόγοι για τα οβάλ παράθυρα που βλέπουμε στα αεροπλάνα είναι κάτι πολύ παραπάνω από αισθητικοί.
Όταν τα αεροπλάνα έγιναν πιο προηγμένα και έβαλαν στο ρεπερτόριο τους μεγάλα τα ξίδια, αναγκάστηκαν να πετούν ψηλότερα για διάφορους λόγους: για την αποφυγή αναταράξεων στη χαμηλότερη ατμόσφαιρα, για τη μείωση της οπισθέλκουσας και για τη μείωση της χρήσης καυσίμου. Ως αποτέλεσμα, οι καμπίνες έπρεπε να απορροφούν μεγαλύτερες πιέσεις για να κρατούν τους επιβάτες άνετους υπό τα νέα δεδομένα.
Μια καμπίνα που τελεί υπό πίεση απαιτεί ένα κυλινδρικό σχήμα για να λειτουργεί σωστά και αυτό με τη σειρά του δημιουργεί μια διαφορά πίεσης μεταξύ του εσωτερικού και του εξωτερικού αέρα, που αυξάνεται καθώς το αεροπλάνο ανεβαίνει ψηλότερα. Η διαστολή της ατράκτου του αεροπλάνου είναι βαθμιαία, ανεπαίσθητη αλλά συνεχής, με αποτέλεσμα να ασκείται πίεση και καταπόνηση στο υλικό. Εδώ είναι που το σχήμα των παραθύρων γίνεται σημαντικό μέρος της εξίσωσης.
Σε έναν τέλεια στρογγυλεμένο κύλινδρο, η δύναμη ρέει ομαλά μέσα από το υλικό καθώς κατανέμεται ομοιόμορφα. Αυτή η ροή διακόπτεται με την εισαγωγή ενός παραθύρου. Εάν αυτό το παράθυρο είναι ορθογώνιο, η διακοπή της ροής τάσης είναι πιο «βίαιη». Η πίεση συσσωρεύεται στις αιχμηρές γωνίες και μπορεί τελικά να σπάσει το γυαλί. Όταν αυτό συμβαίνει σε ένα αεροπλάνο, δημιουργείται έκρηξη λόγω της αποσυμπίεσης.
Οι αναλύσεις που ακολούθησαν τις δύο συντριβές των αεροσκαφών της Havilland Comet είχαν ως αποτέλεσμα να σχεδιάζονται πάντα έκτοτε τα αεροσκάφη με οβάλ παράθυρα, προκειμένου τα επίπεδα πίεσης να εξισορροπούνται ομοιόμορφα και να προστατεύεται η ακεραιότητα της ατράκτου. Και όχι μόνο τα παράθυρα. Τίποτα πάνω στο αεροπλάνο δεν είναι κομμένο σε κάθετη γωνία, γιατί εκεί συγκεντρώνονται όλες οι δυνάμεις και εκεί θα κάνει ρωγμή και θα σπάσει
Θα μπορούσαν τα παράθυρα των αεροσκαφών να είναι στρογγυλά – το ίδιο θα συνέβαινε στο επίπεδο απορρόφησης της πίεσης – εδώ είναι που εισέρχεται ο παράγοντας πρακτικότητα. Αφενός μεν τα οβάλ έχουν μικρότερη διάμετρο και άρα είναι πιο φτηνά (ένα στρογγυλό παράθυρο θα χρειαζόταν περισσότερο συμπαγές υλικό, δηλαδή τζάμι), αφετέρου προσφέρουν μεγαλύτερο οπτικό πεδίο, κοινώς καλύτερη θέα στους επιβάτες, εξυπηρετώντας όλα τα… ύψη.
Την επόμενη φορά λοιπόν που θα κοιτάξετε έξω από το παράθυρο του αεροπλάνου, να είστε… ευγνώμονες που έχουν αυτό το σχήμα. Ιδανικά μπορείτε και να καταπλήξετε με τις γνώσεις μηχανικής σας τον άγνωστο ή την άγνωστη που κάθεται δίπλα σας…