La forma arrotondata dei finestrini degli aerei di linea non è un vezzo estetico ma un requisito fondamentale per la sicurezza dei velivoli. Fino agli anni Cinquanta, gli aeromobili presentavano aperture quadrangolari del tutto simili a quelle delle case o delle auto. Questa configurazione fu un problema finché gli aerei si muovevano a quote relativamente basse e a velocità ridotte. La situazione è mutata radicalmente con l’introduzione dei motori a reazione, che hanno permesso alle compagnie aeree di innalzare la quota di crociera per ridurre la resistenza dell’aria, ottimizzare i consumi di carburante ed evitare le turbolenze degli strati atmosferici inferiori.
Il volo ad alta quota richiede la pressurizzazione artificiale della cabina per garantire la sopravvivenza di passeggeri ed equipaggio. Questo processo crea una netta differenza di pressione tra l’interno del velivolo e l’atmosfera esterna, che diventa sempre più rarefatta man mano che si sale. La fusoliera, subendo ciclicamente queste variazioni di pressione a ogni decollo e atterraggio, è soggetta a forti sollecitazioni. In una struttura cilindrica uniforme, tali forze si distribuiscono in modo omogeneo; la presenza di aperture spezza tuttavia questa uniformità, costringendo i flussi di tensione ad aggirare l’ostacolo. Nei finestrini quadrati, le spinte si concentrano quasi interamente sui quattro angoli retti, creando punti di stress localizzato estremamente elevati.
I disastri del De Havilland Comet e la riprogettazione dei vettori commerciali
Purtroppo la questione dei rischi legati ai finestrini quadrati è emersa in modo drammatico tra il 1953 e il 1954 con una serie di incidenti che ha coinvolto il De Havilland Comet. Entrato in servizio nel 1952, il Comet è stato il primo aereo commerciale di linea a reazione al mondo, dotato di cabina pressurizzata e quattro turbine a gas che permettevano una velocità di crociera di 460 miglia all’ora. Nel giro di pochi mesi, diverse tragedie interruppero i voli della flotta. Il 10 gennaio 1954, il volo BOAC 781 decollato da Roma precipitò provocando la morte di 35 persone. Poche settimane dopo, l’8 aprile 1954, un altro esemplare della stessa compagnia subì una sorte analoga. In totale, i cedimenti strutturali del Comet causarono quasi cento vittime prima del fermo totale dei velivoli.
Le successive inchieste e i test di laboratorio hanno accertato che i disastri furono provocati dal fenomeno della rottura per fatica del metallo. Le ripetute sollecitazioni dovute ai cicli di pressurizzazione avevano causato la formazione di microscopiche crepe (cricche) proprio in corrispondenza degli angoli dei finestrini quadrati. Queste lesioni si propagavano in modo invisibile durante le normali condizioni operative fino a causare il cedimento improvviso ed esplosivo della fusoliera. Gli errori originari risiedevano anche nei test a fatica eseguiti in fase di progettazione, condotti con una frequenza troppo bassa e un numero di cicli insufficiente per stimare la reale resistenza dei materiali. Da quel momento, l’industria aeronautica ha adottato definitivamente i finestrini rotondi o con angoli fortemente smussati, una geometria che permette di distribuire i carichi in modo uniforme su tutta la superficie ed eliminare i punti di accumulo delle tensioni.