我國客機風擋玻璃每年維修更換花費數億
國産大飛機需解“空窗”之困
最近的川航風擋玻璃事件，將人們的視線轉移到用於萬米高空的客機風擋玻璃。目前，美、法、英三家公司壟斷著全球航空風擋玻璃市場。飛機風擋玻璃研發難點在哪？為什麼這麼重要？我國相關研究進展如何？國産大飛機如何破解“空窗”之困？科技日報記者20日採訪了相關人士。
客機玻璃結構類似“三明治”
“玻璃既是結構件也是整體件，雖然佔整機比重很小，但卻直接關係到駕駛員和整個飛機的安全，是關鍵部件之一。”中國建築材料科學研究總院(以下簡稱建材總院)玻璃科學研究院副院長臧曙光告訴記者，目前客機風擋玻璃多由無機硅酸鹽玻璃與有機透明材料複合而成，具備多種功能：有足夠強度，以承受飛機座艙壓力、氣動載荷、機體結構載荷等；作為透明觀察窗，要具有良好的光學性能；具備抗鳥撞以及防冰除霧等功能。
臧曙光將客機玻璃結構比作“三明治”，例如388結構，每層玻璃厚度分別為3毫米、8毫米、8毫米。最外層3毫米的玻璃表面，需要鍍上一層透明導電膜——該膜具備除冰除霜的電加溫功能。
“如果電加溫的溫度均勻性不好，會縮短風擋玻璃使用壽命，嚴重時會引起玻璃炸裂。電加溫線路系統的短路、斷路等故障也會造成風擋玻璃失效。”臧曙光説，由於幾乎涵蓋了玻璃加工的所有高精尖技術，飛機風擋玻璃製造被稱為“玻璃加工技術之花”。
三家公司壟斷全球市場
風擋玻璃壽命、可靠性直接關係到民航用大型客機運營成本，也是衡量其品質的重要指標。
臧曙光告訴記者，目前全球大型飛機製造主要被波音、空客壟斷，為其配套的三家公司也壟斷了客機風擋玻璃市場。我國每年僅維修更換玻璃的費用就達數億元。
究其原因，這些廠商是通過技術創新引領了輕量化、高可靠性、長壽命、多功能的産品發展趨勢。
美、法等國家開發的鋰鋁硅組分的專用平板玻璃，強度和應力層深度比普通化學鋼化玻璃高50%以上，每平方米麵積可承受近5000公斤的力。採用這種玻璃原片製作的新型飛機風擋玻璃，在保證600公里/小時的抗鳥撞強度的情況下，厚度可減薄到30毫米以下，減重效果極其顯著。
國産玻璃被用於C919舷窗
1958年，建材總院研製成功了我國第一塊飛機防彈玻璃，之後又相繼研製成功30多個品種60多種規格的航空玻璃，滿足了包括殲擊機、轟炸機、運輸機、直升機等國産機種配套需要。
國産大飛機也拉動了包括玻璃在內的高技術産業發展，目前已有國産玻璃被用於國産大飛機舷窗。
但臧曙光告訴記者，客機風擋玻璃有著嚴格的準入制度和適航認證管理程式，國內應用需通過中國民航CAA認證，如要為波音、空客等配套，還需通過美國FAA等國外認證。
他認為，雖然我國能夠生産出滿足適航要求、性能可與國外相媲美的産品，但因為缺乏大型客機的實際應用經驗，打破國外公司壟斷還需時日。
建材總院博導、中國建材檢驗認證集團(CTC)首席科學家包亦望分析，不考慮鳥撞和衝擊，飛行過程中飛機風擋玻璃破壞可分為三種情況：玻璃破裂但沒有脫落，還能擋風但影響視野；玻璃破裂隨後脫落，形成空窗；沒有破裂整體脫落。
“這都可以預先檢測和預防。”包亦望舉例説，第一、二種情況下，玻璃一定存在某個破壞源(缺陷、微裂紋或劃痕)，為防止事故發生，可對沒有發生事故的飛機採用無損線上檢測方法排除風險隱患，或對用了5年以上的飛機進行檢查。建材總院和CTC發明的光彈掃描法可用來檢測、預測玻璃內應力集中和缺陷的部位，已廣泛應用於建築玻璃安全及各種鋼化玻璃安全檢查。(科技日報北京5月20日電)
