Tại sao cửa sổ cabin máy bay lại có hình tròn?

Trần Tuấn Thôn
•
Thứ Hai, 08/12/2025

Có lẽ bạn thích ngồi ghế cạnh cửa sổ khi bay, vì như vậy bạn có thể ngắm cảnh dọc đường. Nhưng bạn đã bao giờ để ý rằng cửa sổ trong khoang máy bay có hình tròn, không có góc vuông, khác với cửa sổ vuông của các tòa nhà thông thường không? Tại sao vậy?

Khoang máy bay hiện đại thường có cửa sổ tròn. (Ảnh minh họa: Shutterstock)

Theo trang tin tức hàng không Simple Flying, tất cả cửa sổ cabin trên máy bay ngày nay đều có hình tròn hoặc hình chữ nhật với các góc bo tròn, không có cửa sổ cạnh sắc. Nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng; những chiếc máy bay phản lực đầu tiên được trang bị cửa sổ hình vuông, và mãi đến một số vụ tai nạn vỡ máy bay trên không vào những năm 1950, các nhà sản xuất máy bay mới thay đổi cửa sổ hình vuông thành hình tròn.

Cục Hàng không Liên bang Hoa Kỳ (FAA) tuyên bố rằng cửa sổ hình vuông là một trong những yếu tố dẫn đến ba vụ tai nạn vỡ máy bay giữa không trung liên quan đến máy bay Comet 1 do hãng sản xuất máy bay de Havilland của Anh sản xuất vào năm 1953 và 1954.

Trong cả ba vụ tai nạn, máy bay đột nhiên vỡ tan trong khi bay, khiến máy bay bị phá hủy và toàn bộ hành khách trên máy bay thiệt mạng. Cuộc điều tra cho thấy ứng suất tập trung do cửa sổ vuông của những máy bay này gây ra vượt xa các tính toán trước đó. FAA tuyên bố: “Ứng suất tập trung này dẫn đến mỏi vật liệu ở các góc cửa sổ, từ đó nhanh chóng khiến thân máy bay bị gãy”.

Kết quả là, các nhà sản xuất máy bay như de Havilland đã chuyển sang sử dụng cửa sổ tròn và toàn bộ ngành hàng không cũng đồng ý rằng máy bay chỉ có thể sử dụng cửa sổ tròn hoặc cửa sổ hình chữ nhật có góc bo tròn.

Điểm yếu của cửa sổ vuông trong kỹ thuật

Các góc nhọn của cửa sổ vuông có thể tạo ra ứng suất cục bộ. Ngược lại, cửa sổ tròn hoặc bo tròn có thể loại bỏ hiện tượng tập trung ứng suất, giúp thân máy bay chống nứt dưới tải trọng tuần hoàn.

Do khoang máy bay được điều áp, thân máy bay chịu ứng suất giãn nở ra bên ngoài. Mỗi lỗ hở trên thân máy bay, chẳng hạn như cửa sổ, đều phá vỡ cấu trúc tổng thể và gây ra sự tập trung ứng suất. Các góc hoạt động như kính lúp, khuếch đại ứng suất này. Ứng suất tập trung tại các góc của cửa sổ vuông có thể lớn hơn gấp ba lần so với cửa sổ cong, tùy thuộc vào nhiều yếu tố.

Việc tăng áp suất lặp đi lặp lại (còn gọi là chu kỳ) có tác động lớn hơn nhiều đến quá trình lão hóa thân máy bay so với số giờ bay. Mức độ mỏi do áp suất gần như tương đương nhau đối với một chuyến bay ngắn 30 phút và một chuyến bay dài 12 giờ. Điều này ảnh hưởng đến vỏ thân máy bay, đường đinh tán, mối ghép chồng và khung. Cửa ra vào và cửa sổ, nơi chịu chênh lệch áp suất lớn nhất, là một trong những bộ phận bị mỏi nghiêm trọng nhất.

Một chiếc Boeing 737-200 do Aloha Airlines vận hành đã bị gãy phần thân trên vào năm 1988, một ví dụ điển hình của hiện tượng mỏi chu kỳ. Tuy nhiên, máy bay không bị vỡ hoàn toàn, và các phi công đã hạ cánh khẩn cấp thành công, cứu sống tất cả mọi người trên máy bay.

Ủy ban An toàn Giao thông Quốc gia (NTSB) xác định nguyên nhân vụ tai nạn là “sự tách rời nghiêm trọng và hư hỏng do mỏi ở các khớp nối vỏ thân máy bay”, do áp suất tăng liên tục. Cửa sổ tròn được sử dụng trên máy bay không phải là điểm hỏng hóc về mặt cấu trúc trong sự cố này.

Bên cạnh việc sử dụng cửa sổ tròn, một cách khác để tránh vỡ thân máy bay là loại bỏ hoàn toàn cửa sổ. Spike Aerospace đang phát triển một máy bay phản lực thương mại siêu thanh loại bỏ cửa sổ, thay thế bằng màn hình kỹ thuật số độ phân giải cao kích thước đầy đủ. Điều này giúp máy bay chịu được áp lực của chuyến bay siêu thanh.

Tàu thuyền thường sử dụng cửa sổ tròn.

Theo truyền thống, cửa sổ tàu cũng được thiết kế theo hình tròn. Điều này cũng xuất phát từ cùng lý do về cấu trúc, nhưng đặc điểm vật lý của tàu biển và máy bay trên không lại không hoàn toàn giống nhau. Tàu du lịch hiện đại thường được trang bị cửa sổ hình chữ nhật lớn, nhưng những cửa sổ này được gia cố và có các góc bo tròn bán kính lớn.

Trong khi tàu thuyền không cần phải chịu áp suất tăng nhanh như máy bay, phần thân tàu, bao gồm cả cửa sổ và thân tàu, phải chịu được tác động liên tục của sóng. Trong những cơn bão lớn, cửa sổ gần mực nước phải chịu áp lực rất lớn. Phía trên mực nước, cửa sổ phải chịu được gió mạnh.

Các cửa sổ vuông thường thấy trên tàu du lịch thường không phải là một phần của cấu trúc thân tàu; chúng chỉ đơn giản là một phần ít quan trọng hơn của phần kiến trúc thượng tầng.

Vì lý do đảm bảo tính toàn vẹn về cấu trúc, cửa sổ tàu vũ trụ thường có hình tròn, nhưng cũng có thể có các hình dạng khác, chẳng hạn như hình thang. Cửa sổ hình thang giúp phi công quan sát môi trường xung quanh, điều này rất quan trọng cho việc kết nối và hội ngộ. Ngược lại, cửa sổ buồng lái máy bay thông thường có thể không tròn, nhưng các góc của chúng được bo tròn.

Điều đáng nói là nữ phi công Christine Cancar trước đây đã tiết lộ rằng hành khách ngồi cạnh cửa sổ máy bay phải đối mặt với nguy cơ sức khỏe cao hơn vì “cửa sổ máy bay không lọc được tia cực tím có hại từ ánh sáng mặt trời”.

Vì người lớn tuổi có nguy cơ mắc ung thư da cao hơn, tốt nhất là họ nên tránh ngồi cạnh cửa sổ khi đi máy bay.

Một tiếp viên hàng không kỳ cựu khác, Linda Ferguson, cho biết khi ngủ gật bên cửa sổ, đừng bao giờ tựa đầu vào cửa sổ hoặc tường, chủ yếu vì lý do vệ sinh.