窗户形状上部分是半圆形？

客机窗户本来不是圆的。比如著名的1936年进入市场的，早期客机中的佼佼者，道格拉斯DC3，窗户就是方形的。一众当今的小型轻型客机窗户也是方的，比如塞斯纳208。

如上图所示，从老古董DC3（我国前几年购买了一架几十年机龄的DC3改型飞机改装后用于南极科考，命名为雪鹰601，实在是老骥伏枥啊。）到小伙子cessna208，都使用了方形窗户。仔细看看，真的很方。

不过，我们平常乘坐的喷气式客机窗户的形状是非常圆润的。这其中的原因，还要从一个民航史上的惨剧说起。请看图：

上图是历史上第一款喷气式民航客机的原型机，是英国德·哈维兰公司设计制造的，公司将其命名为彗星。1943年，二战的结局已经基本定调，英国决定着手研究如何应对未来英国的航空需求，提出制造一款直飞横跨大西洋、载荷一吨以上、能以640km/h飞行的增压客舱的飞机。德·哈维兰公司大胆提出使用当时饱受质疑的喷气式发动机作为这款新型飞机的动力，公司老板德·哈维兰利用个人影响力，成功击败螺旋桨飞机的方案，拿下了这一项目。1949年7月，彗星飞机进行了首飞。随后的试飞非常顺利，到1951年1月就投入市场，进行了第一次商业飞行，民航业从此迈入了喷气时代。

可惜好景不长，从1953年3月到1954年4月这短短一年多的时间，彗星客机就发生了四次严重坠机事故，机上无一人幸存，其中三起被认为是飞机设计的缺陷导致的。为找到事故原因，调查团队展开了研究。

彗星客机是一架客舱增压的喷气式飞机，能够在13000米的高空以740km/h的速度巡航。喷气式飞机能够在高空中飞行，但人却不能生存在高空中，因为高空气压极低，极为寒冷，缺乏氧气。在这样的高空飞行，客舱必须增压才行。比如，我们常乘坐的喷气式客机的机舱会维持海拔2600m左右的气压，即便飞机飞行在海拔13000m的高空。

调查团队通过对飞机残骸的分析，发现飞机蒙皮开裂导致事故的嫌疑极大。而由于客舱增压，在飞行中机身内外的压力差会对机身内壁施加很大的力。调查人员随后对一架全尺寸慧星客机进行增压实验。这架飞机已经在空中积累了1221次增压，并在实验的水箱中继续进行了1836次内部增压循环。最后，在测试中，当压力增加到通常压力的133%时，飞机蒙皮发生了撕裂，在飞机的多个窗口拐角发现了金属疲劳导致的裂纹。调查人员认为这是飞机最先开始破裂的地方。

不仅如此，在裂纹不断生长的过程中，遇到了连接飞机不同部件的铆钉孔洞，进一步扩大了开裂的范围，导致飞机在空中就发生了解体。

调查的结论是，飞机在飞行中机体反复承受飞机内外压力差导致的应力变化，在应力集中的地方发生了严重的金属疲劳，最后这些地方变得非常脆弱，无法承受正常飞行产生的应力而开裂，裂纹快速扩大导致飞机坠毁。

物体受力，力会集中在物体的孔洞、裂缝、锐角等地方。我们手撕薯片袋，袋子从来不会从锯齿的尖端撕开，而永远是从锯齿的底端撕开；我们撕一张纸，将纸对折就能轻易地从折痕处整齐地撕成两半。而我们扯卫生纸，卫生纸也都从打孔的地方断开——这就是由于力会集中在薯片袋锯齿的底端、纸的折痕处、卫生纸的打孔处的原因。当飞机机体受力，力也会集中在窗户的拐角、铆钉的孔洞等地方。所以，如果这些地方的开口边缘太过尖锐而又不增加其强度，就很容易由于受力过大而产生裂纹。而较为缓和的形状，如圆形，则能很好地向四周分散这种应力，不至于使其集中于一处（当然，不设置窗户强度最高，但乘坐体验就很差了）。彗星客机的事故，正是设计人员没有充分考虑到这一点导致的。

后来，德·哈维兰吸取教训，对机体进行了改进，窗户也改为了圆形。虽然我们制造飞机使用的材料性能越来越好，但将窗户设计成接近圆形或具有大圆角的形状能在保证窗孔强度的情况下节省材料减轻重量（不用特意增加窗角部位的强度），后来制造的客机也都沿用了这一做法。不仅在飞机上，凡是会受到很大应力而又要打洞的地方，也都是用圆滑的形状，譬如船舱窗户、飞船窗户、隧道等。

虽然德·哈维兰是现代客机的先驱，但这些开创性的飞机糟糕的安全记录和较差的经济性最终还是搞垮了这家公司。有时候，创新的代价不仅仅是金钱，也是生命。

回到开头提到的DC3和塞斯纳208。它们之所以使用方形窗户，是因为它们的机舱不加压，飞机也较小较轻，不用承受那么大的应力。而方形窗户却能带来宽阔的视野，飞机内也更能接受自然光。