风挡玻璃每年花费数亿 国产大飞机需解空窗之困

最近的四川航空挡风玻璃事件已经把人们的注意力转移到了在10000米高空使用的客机挡风玻璃上。目前，美国、法国和英国已经垄断了全球航空挡风玻璃市场。飞机挡风玻璃研发的难点是什么？为什么这么重要？中国的相关研究进展如何？如何解决国内大型飞机的“空窗”问题？《科技日报》记者20日采访了相关人士。

客机的玻璃结构类似于“三明治”

“玻璃既是结构的一部分，也是不可分割的一部分。虽然它只占整个机器的一小部分，但它直接关系到飞行员和整个飞机的安全，是关键部件之一。”中国建筑材料科学研究院玻璃研究所副所长臧树光告诉记者，目前，客机的风挡玻璃主要由无机硅酸盐玻璃和有机透明材料组成，具有多种功能:足以承受飞机的座舱压力、气动载荷和结构载荷。作为一个透明的观察窗，它应该具有良好的光学性能。它具有防鸟击、防冰和除雾功能。

臧曙光将客机的玻璃结构比作“三明治”，如388结构，每层玻璃的厚度分别为3毫米、8毫米和8毫米。最外面3毫米的玻璃表面需要镀一层透明导电膜，具有除冰和除霜的功能。

“如果电加热的温度均匀性不好，挡风玻璃的使用寿命会缩短，如果严重，玻璃会爆裂。电加热电路系统短路和开路等故障也会导致挡风玻璃故障。”臧曙光说，制造飞机挡风玻璃被称为“玻璃加工技术之花”，因为它几乎涵盖了所有的玻璃加工高科技技术。

三家公司垄断了全球市场

挡风玻璃的使用寿命和可靠性直接关系到民航大型客机的运营成本，也是衡量其质量的重要指标。

臧树光告诉记者，目前，波音和空客是世界上大型飞机制造的主要垄断企业，支持它们的三家公司也垄断了客机的挡风玻璃市场。仅在我国，每年修理和更换玻璃的费用就高达数亿美元。

原因是这些制造商通过技术创新引领了轻量化、高可靠性、长寿命和多功能产品的发展趋势。

美国、法国等国家开发的锂、铝、硅特种平板玻璃的强度和应力层深度比普通化学钢化玻璃高50%以上，每平方米可承受近5000公斤的力。用这种玻璃板制成的新型飞机风挡，在保证600公里/小时鸟撞强度的情况下，可将其厚度减小到30毫米以下，减重效果极为显著。

C919舷窗用国产玻璃

1958年，通用建筑材料研究所成功开发了中国第一个飞机防弹玻璃。后来，先后开发了30多个品种、60多个规格的航空玻璃，满足了战斗机、轰炸机、运输机、直升机等国内机型的配套需求。

大型国产飞机也刺激了包括玻璃在内的高科技产业的发展。目前，国产玻璃已被用于大型国产飞机的舷窗。

不过，臧曙光告诉记者，客机的挡风玻璃有严格的准入制度和适航认证管理程序。国内应用需要得到中国民航局的认证。用于支持波音、空客等。，也需要美国联邦航空局等外国认证。

他认为，尽管中国能够生产出符合适航要求、性能与国外相当的产品，但由于缺乏大型客机的实际应用经验，打破外国公司的垄断还需要一段时间。

据中国建筑材料检验认证集团首席科学家、总建筑材料研究所博士生导师包分析，无论是鸟撞还是撞击，飞机在飞行过程中的挡风玻璃都有三种损伤:玻璃破碎但不脱落，挡风玻璃也能挡风但影响视野。玻璃碎了，然后掉了下来，形成了一扇空窗户。没有破裂，整体脱落。

"这是可以预先检测和预防的."例如，包说，在第一种和第二种情况下，必须有一定的来源损害(缺陷，微裂纹或划痕)的玻璃。为了防止事故，可以使用非破坏性在线测试来消除未发生事故的飞机的潜在风险，或者可以检查使用超过5年的飞机。由通用建筑材料研究所和CTC发明的光弹性扫描法可用于检测和预测玻璃内应力和缺陷集中的位置，已广泛应用于建筑玻璃和各种钢化玻璃的安全检测。(北京，5月20日，《科技日报》)