川航客机风挡炸裂，你所不知道的飞机风挡玻璃的秘密
2018-5-17 9:34:49 点击：
5月14日，川航一架A319-100飞机执行重庆至拉萨航班，9800米巡航过程中，飞机马赫数0.74-0.75，右风挡爆裂，机组人员冒着高空零下30度和900公里的高空风坚持操纵，最终安全降落。
川航班高空事件，起因是风挡爆裂，9000米高空风和-30度低温，导致副驾驶和乘务员轻微伤。
最终检查结果，飞机无问题，爆裂风挡为空客原装零件，不是山寨品，不是水货。
川航班高空事件，起因是风挡爆裂，9000米高空风和-30度低温，导致副驾驶和乘务员轻微伤。
最终检查结果，飞机无问题，爆裂风挡为空客原装零件，不是山寨品，不是水货。
大家不禁要问，为啥上亿的飞机，一块玻璃不是几百块而是十几万几十万还动不动就坏，有没有点良心了？
好好的飞着，风挡忽然爆裂，质量有大问题啊
现在问题就来了，为啥几十万的高价零件动不动就自爆？
与机翼、发动机和飞行控制等为人所熟知的技术相比，座舱风挡似乎不是什么高技术含量的核心技术。但事实上，风挡玻璃是飞机重要的功能部件，作为机身的一部分，它不仅要保持机头流线型外形，还担负着保证结构完整安全和提供清晰视界的功能。它相当于飞机的“眼睛”，直接关系到驾驶员和整个飞机的安全,能实实在在地体现客机研发单位的技术实力。
风挡结构形式比较复杂，是由透明件、夹层、玻璃纤维、紧固件、金属压板、加热系统、密封材料等组成的组合件。不同透明件材料、制造工艺、环境湿热等都对风挡强度有着明显的影响，其结构符合性验证方法不同于金属结构件。
由于长期承受光照、冰雹和气动加热等影响，风挡玻璃必须要为驾驶员提供良好的光学性能，还要具备除冰除雾、泄静电、防雨水等多种功能。
它在各种飞行状态下承受着气动载荷、增压载荷、结构载荷和气动力冲击，必须具备足够的强度，尤其当1.8公斤重的鸟与它发生撞击时，不能造成驾驶舱失压，同时穿透风挡的鸟碎块、鸟撞造成的风挡碎片不能伤及飞行员。
为避免飞行员受到尖锐碎片的严重伤害，风挡玻璃的内层必须采用非碎裂性材料。
为何川航班机风挡玻璃直接全碎了？妥妥的不留余地，不给面子？
从风挡的原理来说，确实容易碎，原因是，风挡有几个相反的设计要求，实际很难兼顾。
一个就是要透明度，高透明度，透光率往往要求90%，这个要求就限制了必须使用透明材料，主要有两大类，一类为丙稀酸脂材料，另一类为聚碳酸脂材料。
而且飞机风挡材料必须具有足够高的强度，应付高空高速空气动压，最严重的时候还要应付中低空高速飞行中遇到1.8公斤鸟撞不破，这就变成一个很严重的问题。
聚碳酸脂材料优点是韧性好，疲劳强度和抗冲击强度高，缺点是硬度低，使用中易磨损和划伤，需要在表面涂一层耐磨油脂，另外透光度（ 88-91％）比丙稀酸脂材料（ 91%）略低。
丙稀酸脂材料优点是透光度高，具有一定的硬度，缺点是比较脆。目前飞机座舱盖透明件普遍采用丙稀酸脂材料。丙稀酸脂又分为拉伸丙稀酸脂和铸造丙稀酸脂（也称非定向有机玻璃）两种，拉伸丙稀酸脂与铸造丙稀酸脂相比，韧性好、疲劳强度和抗冲击强度高，由于拉伸丙稀酸脂需要吹塑成形，其成形难度高。
对于风挡，由于其外形相对简单，且要满足鸟撞指标要求，一般选用抗撞击强度高的拉伸丙稀酸脂作为透明件材料，这样既能减少透明件厚度又能确保拉伸丙稀酸脂材料的成形。
这就是波音737NG一号风挡玻璃，可以看出很多层粘结在一起，外加电热加热层
为了保证足够的安全性，现代飞机风挡玻璃都是多层粘结，不容易同时坏。
而且飞机需要在各种气象条件下飞行，和汽车一样，飞机部分风挡玻璃必须具备除冰除霜功能，必须内置电阻丝加热，实际电阻丝和头发一样粗，而且排得密密麻麻的，相互之间间隙就是几个毫米。
由于玻璃起雾比干玻璃的能见度降低很多，特别是雨天和风挡玻璃结冰时影响更大，所以必须能通过电加热、雨刷等措施保证在特殊气象条件下飞行员足够的视野。电热丝实际电阻丝和头发一样粗，而且排得密密麻麻的，相互之间间隙就是几个毫米。
密封可保护胶合层和电加热元件免受环境湿气的侵蚀，对风挡玻璃的可靠性和使用寿命有决定性的影响，因此风挡玻璃必须具有良好的连接密封性。
美国航班风挡玻璃除冰加热层短路起火
在多重要求之下，设计师只好做成多层夹心结构，由于风挡材料强度比较低，所以为了防止鸟撞也很厚，比如美国俄罗斯战斗机的风挡玻璃厚度高达2cm，而普通蒙皮厚度大多才2-3毫米，相差甚远。
在飞机飞行过程中风挡盖承受多种载荷源的作用，主要有座舱增压载荷，气动载荷以及气动加热或环境温度引起的温度应力，另外还有可能承受飞鸟的撞击。在风挡制造和装配过程中还存在着比较大的成形应力和装配应力，此外由于风挡材料和金属相比硬度较低，在外场使用中容易被划伤。
F16战斗机水泡式风挡惨遭鸟撞，到处开裂，但是没穿透，飞行员命大
风挡如何检修，很简单，首先看看寿命，有没有到强制寿命，到了就换，另外一个对着光仔细看破损，划痕，裂纹等，肉眼可见裂纹直接报废，强制更换，从机务来说，这是很累眼睛很不好检查的事情。
另外一个测加温功能，先弱加温，然后强加温，为何这么麻烦？
为防止直接快速加温，导致玻璃受热不均匀爆裂。加温操作不当导致玻璃裂不是少数，但是一般是加温层完蛋，变麻子脸，假如加温功能失效，也要报废更换。
这就是电加温起始区域，风挡爆裂大多从这些地方开始
这次川航飞机风挡破裂，可能有2个原因，一个就是外国原厂产品质量问题，不到寿命就坏，老欧洲新时代，产品质量不断出现丑闻，从德国的退货军舰，到爆裂的罗罗发动机，现在又出风挡自爆，看来欧洲产品的神话也在慢慢褪色。
另外一个可能机务检查不仔细，有裂纹，没检查出来，风挡故障最多的就是加热器故障，该加热不加热，另外一个就是加热器裂纹，很简单，加热后，内外冷热不均，外加材料传热不佳，开裂常事。
希望这次不是机务背锅。
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