【冷百科】飞机窗户为什么大多是圆的而不是方的？

坐飞机时望向舷窗外的云海，你或许会好奇，为何飞机的窗户从不是棱角分明的方形，反而都是圆润的圆角矩形，甚至接近正圆？是因为更好看吗？

重点来了→高空飞行的环境，远比我们想象中凶险。飞机在万米高空巡航时，外部大气压力仅为地面的几十分之一，为了让乘客和机组人员能正常呼吸，机舱内会通过增压系统维持接近地面的气压，这就让机身承受着巨大的内外气压差整架飞机如同一个被持续吹胀的金属气球，机身蒙皮时刻受到向外的张力，而机身的每一个开口，都是结构应力的关键受力点。对于方形窗户来说，四个直角就是天生的应力陷阱，力学中应力集中的现象会在这里被无限放大。原本分散在机身的张力，会在尖角处不断叠加、聚集，形成远超其他部位的应力峰值。

张力在夹角处叠加

飞机的每次起降、每次高空巡航，都会让这种应力反复作用在直角处，久而久之，金属材料会产生 “疲劳”，微小的裂纹会在尖角处悄然萌生，而高空的低压、低温环境会加速裂纹的扩展，当裂纹延伸到一定程度，就会引发机身结构破损，甚至导致机舱失压、机身解体，在万米高空，这意味着致命的危险。

测试时在飞机逃生窗发现的裂纹

这一结论的得出，源于民航史上一次刻骨铭心的事故。上世纪 50 年代，英国德哈维兰公司推出的彗星号客机，是世界上首款投入商业运营的喷气式客机，它凭借更快的速度、更舒适的体验一度引领民航潮流，却因一个致命的设计缺陷接连发生空中解体事故。调查人员通过水下模拟实验发现，彗星号客机采用的方形窗户，其直角处的应力集中现象，正是事故的元凶：反复的高空飞行让方形窗的直角处产生金属疲劳裂纹，最终导致机身在高空失压解体。这场悲剧成为民航发展的重要转折点，也让航空界彻底确立了 “机身开口必须采用圆角设计” 的硬性标准，方形窗户从此退出民航客机的设计舞台。

以前的方形舷窗飞机

而圆形或圆角矩形的窗户，恰好完美解决了应力集中的问题。圆弧的曲面结构，能让机身受到的张力沿着弧形均匀分散，没有任何尖角可以让应力聚集，应力会平滑地传递到窗框周边的机身蒙皮上，让整个窗户部位的受力趋于均衡，从根本上避免了金属疲劳和裂纹的产生，极大提升了机身的结构稳定性和耐用性。经工程测算，将窗户的直角替换为半径足够大的圆角，能让应力集中的程度降低 90% 以上，这也是为何现代飞机的窗户，圆角的弧度都有严格的工程规范。

波音737从里面看是蛮方的

从外面看就比较圆了

除了规避应力集中，圆角窗户的设计还藏着多重实用考量。飞行过程中，机身表面的气流平顺性直接影响飞行阻力和燃油效率，圆角窗户让机身与气流的接触更平滑，减少了气流在窗户边缘形成的湍流，降低了飞行阻力。而在机身制造和密封环节，圆角的密封处理更简单、更可靠，能有效避免因密封缝隙导致的高空气密性泄漏，相比之下，方形窗户的直角处因受力不均，密封胶条更容易出现老化、开裂，增加故障隐患。甚至在应急情况下，圆润的窗框也能减少对人员的磕碰伤害，让设计更贴合安全需求。