Почему иллюминаторы в самолётах овальные? А ведь раньше были квадратные!

От углов к овалам

В 1950‑е годы британский De Havilland Comet был, как iPhone в мире кнопочных телефонов. Первый в мире пассажирский самолёт с турбореактивными двигателями. Скорость до 800 км/ч, то есть в два раза выше, чем у пропеллерных собратьев. Возможность летать на высоте более 10 000 м, где не трясёт. 

В его интерьерах всё было продумано до мелочей — элегантные кресла, просторные салоны и большие квадратные окна, отсылающие к архитектуре модернистских зданий на земле. Никто не мог тогда подумать, что эта форма обернётся проблемой.

Когда в течение двух лет три лайнера Comet взорвались в воздухе, британские инженеры начали искать причину. В огромном баке с водой они смоделировали давление на фюзеляж при взлётах и посадках и увидели, как из углов квадратных иллюминаторов медленно, но верно расползаются микротрещины.

Итогом расследований стало рождение нового правила авиастроения — любая деталь фюзеляжа должна быть без резких углов. 

Физика круглого окна

На первый взгляд кажется, какая разница — квадратное окно или овальное? Внутри лайнера, чтобы пассажиры могли дышать, поддерживается привычное нам давление — как на уровне 2–2,5 километров над землёй, а вокруг же воздух разреженный. Этот перепад создаёт колоссальную нагрузку на фюзеляж. Каждый квадратный метр обшивки «держит» тонны силы, стремящейся разорвать металл изнутри.

Представьте бумагу с прямоугольным вырезом. Если потянуть за края, разрыв пойдёт именно от угла. С металлом — то же самое, только под действием огромных сил на высоте 10 км.

Круглые и овальные формы решают эту проблему: они равномерно распределяют нагрузку. Этот же принцип используется в подводных лодках и космических кораблях — там давление ещё выше, и круглая форма спасает жизни.

Круглые окна становятся правилом

Решение отказаться от квадратных и прямоугольных иллюминаторов было принято быстро. Производители по всему миру начали пересматривать проекты новых лайнеров: Boeing 707, Douglas DC-8, советский Ту‑104 — у всех этих машин появились овальные или круглые окна. Причём речь шла не только об иллюминаторах для пассажиров, но и о люках, технических отверстиях, даже о форме заклёпок и стыков в обшивке.

А что насчёт исключений? В кабинах пилотов по-прежнему можно увидеть стёкла с углами. Но они сделаны из толстого многослойного стекла и усилены каркасами — тут другое распределение нагрузок.