Per què les finestres dels avions tenen els cantons arredonits?

Finestres dels avions

Les finestres del passatge dels avions comercials són redones o de formes arredonides per motius estructurals. La integritat estructural de les finestres i les portes d’un avió no és un tema menor, ja que existeix una gran diferència de pressió i de temperatura entre l’interior i l’exterior de l’aeronau. En l’espai que ocupa la finestra no hi ha, òbviament, metall que suporte el fuselatge, i tota aquesta tensió l’ha de sostenir el metall immediatament al voltant de la finestra. Si aquest metall està ajustat a finestres rectangulars o quadrades, pateix esforços més grans pels cantons davant qualsevol tensió a què siga sotmès el fuselatge, el que comporta una probabilitat major que la finestra es trenque. Si això ocorreguera, causaria la descompressió de la cabina i la típica succió de l’aire de l’interior de l’avió que es veu a les pel·lícules. Açò, provocaria, com a mínim, un aterratge d’emergència.

Prototip de l’avió britànic De Havilland DH 106 Comet. En la imatge, pot observar-se clarament la forma quadrada de les finestres. / Domini Públic

A la història de l’aeronàutica és famosa la història del De Havilland DH 106 Comet, el primer avió comercial a reacció. Aquest avió britànic debutà després de la Segona Guerra Mundial, el 1952, i tenia una àmplia cabina altament pressuritzada i grans finestres quadrades tallades en angles rectes. Ràpidament els Comets, com eren coneguts, van començar a tindre problemes en ple vol, amb cinc accidents en tan sols díhuit mesos (des d’octubre de 1952 fins a abril de 1954) i van haver de ser retirats. Més tard es va descobrir que la causa dels accidents era la fatiga de l’alumini al voltant dels angles rectes de les finestres (a causa de cicles d’esforços repetits), que començava a esquerdar-se i provocava una descompressió explosiva de la cabina i la falla estructural de l’aeronau. Els fabricants rivals de la companyia, com Boeing, van aprendre les lliçons del Comet i van fer finestres ovalades fortament reforçades.

En els últims anys, algunes companyies estan treballant en el disseny d’avions sense finestres físiques, que serien substituïdes per  finestres virtuals que mostrarien l’exterior a través d’una pantalla, o bé qualsevol altra imatge. Aquesta decisió reduiria el pes dels avions i, per tant, el seu consum de combustible. A pesar d’açò, potser els passatgers continuem volent mirar per la finestra i saber que està passant mentre estem allà dalt.

Antoni Vidal-Ferràndiz és Llicenciat en Enginyeria Aeronàutica i doctor en Energia Nuclear per la Universitat Politècnica de València.

Pregunta enviada per Carlos Rodríguez Landrove.

«Els Perquès de Mètode» és un consultori de ciència on lectors i lectores envien la seua pregunta o dubte científic i una persona experta els respon. Podeu enviar les vostres preguntes a través d’aquest formulari. Entre totes aquelles que publiquem entre l’1 de juliol i el 20 de setembre sortejarem un lot de publicacions de Mètode.

© Mètode 2020