By ษัษฐา ศุขสวัสดิ ณ อยุธยา | 

ทำไมหน้าต่างเครื่องบินโดยสารถึงต้องกลมๆ? ไม่ก็ต้องมีมุมโค้งๆมนๆ? มันมีประเด็นไหม? หรือว่าไม่มีประเด็นอะไร? แค่สวยดีเฉยๆ?

หลายคนที่เคยนั่งเครื่องบินโดยสาร (หรือรวมถึงคนที่ไม่เคยนั่ง) ก็จะรู้สึกได้ว่า หน้าต่างเครื่องบินจะมีรูปร่างอันเป็นเอกลักษณ์ โดยหน้าต่างเครื่องบินโดยสารไม่ว่าจะรุ่นไหนสายการบินอะไร ก็จะมนๆเหมือนกันหมด ทั้งนี้มันมีเหตุผลของมันครับ อย่างที่เราทราบกันแล้วว่าเครื่องบินโดยสารจะมีระดับการบินเดินทางที่สูงมากๆ 3 หมื่นฟุตขึ้นไปนั่นแหละครับ ถ้านึกภาพไม่ออกว่าสูงแค่ไหน 3 หมื่นฟุตก็สูงขึ้นไปราวๆ 10 กิโลฯได้ครับ ที่ความสูงระดับนั้นอากาศจะเบาบางมากเมื่อเทียบกับบนพื้น เมื่ออากาศบางลง โมเลกุลของอากาศก็มีน้อย โมเลกุลของอากาศมีน้อยก็ออกแรงดันต่อสิ่งต่างๆได้น้อย แต่ห้องโดยสารของเครื่องบินจำเป็นต้องปรับความดัน เพื่อคงความดันอากาศไว้ให้ใกล้เคียงกับความดับปกติบนพื้น จึงกลายเป็นว่าอากาศภายในเครื่องบินมีความหนาแน่นกว่าอากาศภายนอกเวลาบินสูงๆ ความหนาแน่นที่มากกว่าก็ส่งผลให้อากาศในห้องโดยสารออกแรงดันผนังเครื่องบินแรงกว่าที่อากาศภายนอกดันเข้ามา ความแตกต่างของความดันนี้ อากาศภายในจะออกแรงดันมากกว่าภายนอกราวสามเท่า ซึ่งโครงสร้างของเครื่องบินจะต้องทนให้ได้ไม่แตกโพล๊ะออกไปเสียก่อน

ความแตกต่างของความดันที่ค่อนข้างมากนี้การออกแบบโครงสร้างของเครื่องบินจึงจำเป็นต้องลดจุดที่อ่อนไหวต่อการรับแรงลงให้มากที่สุด หนึ่งในจุดที่อ่อนไหวดังกล่าวก็คือหน้าต่างเครื่องบินนั่นเองครับ นอกจากหน้าต่างเครื่องบินจะต้องหนาพอจะรับแรงดันได้โดยไม่ปริแตกแล้ว มุมหน้าต่างก็จำเป็นต้องเลี่ยงเหลี่ยมมุมแหลมอีกด้วย อธิบายให้เห็นภาพก็ลองนึกถึงถุงพลาสติกใส่ของเวลาซื้อของตามห้างสรรพสินค้า หูหิ้วที่เค้าเจาะมาจะเป็นช่องสีเหลี่ยมลบมุมมนๆ หรือกระเป๋าหนังของสุภาพสตรี บริเวณที่กรีดหนังร้อยหูหิ้ว ปลายรอยกรีดจะตอกตาไก่กลมๆทั้งสองข้าง นอกจากเพื่อความสวยงามแล้วยังมีเหตุผลเรื่องการรับแรงอีกด้วยครับ เพราะมุมที่ชนกันเป็นเหลี่ยมเมื่อต้องรับแรง แรงทั้งหมดจะวิ่งมารวมกันที่มุม จึงเสี่ยงต่อการฉีกขาดบริเวณมุมได้ง่าย การที่ทำให้มุมมนจึงเป็นการกระจายแรงออกไป ทดลองเองได้ง่ายๆโดยลองตัดกระดาษเป็นช่องสี่เหลี่ยมแล้วดึงกระดาษออกจากกัน กระดาษจะฉีกตามมุมของช่องที่ตัดได้ง่าย ผิดกับกระดาษที่เราตัดช่องเป็นวงกลม หรือรูปสี่เหลี่ยมลบมุมมนๆ เมื่ออกแรงดึงจะขาดได้ยากกว่ามาก

กรณีมุมหน้าต่างที่เป็นเหลี่ยมเคยสร้างความสูญเสียเมื่อนานมาแล้วครับ ครั้งที่เครื่องบินโดยสารที่ใช้เครื่องยนต์เจ็ทเกิดขึ้นครั้งแรก ยังไม่มีใครคำนึงถึงการออกแบบหน้าต่างของมัน ทำให้เกิดการฉีกขาดที่มุมหน้าต่างเนื่องจากแรงดันในห้องโดยสารจนเครื่องบินแตกออกกลางอากาศหลายเที่ยวบิน จนมาทราบสาเหตุกันในภายหลัง นับแต่นั้นมา หน้าต่างเครื่องบินโดยสารจึงมีรูปมนๆเป็นเอกลักษณ์มาจนทุกวันนี้นั่นเองครับ