俗話說“外行看熱鬧，內(nèi)行看門道”，很多觀眾在觀看《中國機長》時只知道是3U8633的玻璃破碎導致了后續(xù)一系列險情的發(fā)生，但是卻少有人知道這架飛機是空客A319機型，脫落的風擋玻璃由法國圣戈班供應。
玻璃為什么會破裂？
航空玻璃是飛機的重要組成部分，不僅起到透明件的作用，主要涉及到維持飛機氣動外形、客艙增壓的功能。按照安裝位置，它可以分為駕駛艙玻璃和客艙的舷窗玻璃。
所有的航空玻璃被裝機應用之前，都需要進行一系列嚴格測試，必須具有抗撞擊、抗裂紋等性能。
飛機的擋風玻璃的結構可以如下圖所示（放真的結構圖我怕你就不看了
最上的面餅是一層擋風玻璃，你使勁兒摁也摁不破那種，下面的菜葉番茄是一層加溫膜，可以在飛行過程中對玻璃進行電加溫，免得玻璃起霧或者結冰，也不會因為受熱不均而炸掉。
中間的芝士和底部的面餅又是兩層堅挺的玻璃，而中間的兩個肉餅是中間層膠片，把三層玻璃隔開，防止外部玻璃破碎傷到人，還可以減震。這個玻璃結構總體厚度超過4CM，也不怕鳥撞。就算其中一層裂了，另外兩層還堅挺著呢。所以安心啦。
此外形狀方面，每一扇機窗都是圓角，這樣的曲線設計將壓力分散到邊緣的每一點上，而不像正方形窗將壓力集中在尖銳的角上（工程中將其稱為應力集中點），這樣可以降低機窗破碎的幾率。
風擋玻璃在結構強度上需要做三方面驗證：
（1）極限強度驗證；
（2）破損安全驗證；
（3）疲勞驗證。
一位從事客機風擋玻璃工作的技術專家告訴出行一客，對于設計運行高度不超過13700米的機型，風擋玻璃作為增壓艙的構成部分，應能夠承受1.33倍的座艙泄壓閥最大設定值的壓力；而且考慮1.5倍的安全系數(shù)，還需要額外采用系數(shù)2來覆蓋材料性能波動、長期使用的性能衰退、環(huán)境條件的影響。因此，為證明風擋的這一極限承載能力，需要在1.33×1.5×2=4倍的泄壓閥最大調(diào)定值壓力下（考慮泄壓閥的壓力容差上限）試驗考核。
此外，當風擋玻璃本身發(fā)生任何一層破損后，要求風擋必須能經(jīng)受住座艙最大壓差載荷與臨界氣動壓力的承載能力，并考慮溫度的影響；因此為證明風擋的破損安全能力，需要在僅剩一層相對薄弱的完好結構層玻璃的情況下，用座艙最大使用壓差和最大氣動壓差疊加后壓差的2倍載荷進行試驗考核。
上述專家表示，特殊風險中，風擋要證明扛得住1.8公斤的鳥在飛機最大海平面巡航速度下的撞擊，保證不穿透，且至少內(nèi)層玻璃不會產(chǎn)生傷害飛行員的飛出物。
除防撞擊外，風擋玻璃還要具有除冰除霧的功能。因此，最外層鋼化玻璃的內(nèi)側還裝有透明的導電覆蓋膜-加熱膜，該裝置是為了幫助風擋玻璃除冰。內(nèi)層玻璃中間則裝有除霧裝置。
按照上述情況來看，同濟大學航空與力學學院教授沈海軍告訴出行一客，風擋玻璃破裂可能存在四大原因。一是高速運動中的外來物撞擊，例如鳥、冰雹等；二是窗框及安裝緊固件問題；三是玻璃質(zhì)量問題；四是加熱系統(tǒng)故障。
根據(jù)民航局通報的情況，川航3U8633航班是在正常爬升至9800米高空時，駕駛艙右座前風擋玻璃突然破裂并脫落。9800米高度接近于平流層，沈海軍表示，在如此的高度，存在飛鳥、冰雹外部撞擊物的可能性很低。
但這個可能性目前仍不能完全排除，上述風擋玻璃專家向表示，成都-拉薩航線就曾發(fā)生過高空鳥撞。
窗框及安裝緊固件問題也可能存在。這位專家介紹，由于川航事件中，風擋窗框、壓板、緊固件完好保留在原位置，未有任何窗框、緊固件缺陷的跡象?！翱赡艿脑蚴窃诎惭b過程中，沒有完全按照風擋安裝的設計要求，從而導致風擋玻璃有較高的強迫裝配應力，并可能造成了風擋玻璃的局部損傷。飛機在長期飛行過程中，遇到某一較高的壓差載荷、飛行載荷和強迫裝配應力組合，超過破裂強度故而發(fā)生突然破裂，或者初始缺陷部位疲勞損傷累積，最終導致突然破裂?！?/p>
據(jù)了解，川航3U8633航班脫落的右側風擋玻璃為該機原裝件，投入運營至事發(fā)前，未有任何故障記錄。如果此次脫落調(diào)查后確屬安裝問題，那么事故責任很可能歸咎于空客總裝中心。
玻璃質(zhì)量問題也不容忽視。此次出現(xiàn)事故的飛機為空客319型號飛機，屬于空客A320系列，2011年交付川航。如果出廠時存在瑕疵，在長年累月的飛行中，也可能因疲勞負載導致瑕疵出現(xiàn)問題。
川航3U8633航班的風擋玻璃由法國圣戈班集團生產(chǎn)。圣戈班（中國）投資有限公司方面告訴出行一客，這是一次極為罕見的事故。中國民航局已組織相關方面展開調(diào)查，在正式調(diào)查結果發(fā)布前，不便接受任何采訪。
加熱系統(tǒng)是否存在故障，同樣是調(diào)查重點。風擋玻璃中間添加了加熱膜，如果加熱系統(tǒng)故障，可能存在局部短路、電弧（注：一種氣體放電現(xiàn)象，不僅對觸頭有很大的破壞作用，而且使斷開電路的時間延長）問題，進而導致飛機風擋玻璃破裂。
上述風擋玻璃技術專家表示，飛行員對于何時更換駕駛艙玻璃更有話語權。如果出現(xiàn)輕微劃傷或者磨損，按手冊檢查后，確認符合繼續(xù)使用的條件，飛行員、簽派放行人員有可能不要求更換玻璃。一般情況下，駕駛艙玻璃的使用壽命可達十年。
客艙舷窗玻璃，相比沒有駕駛艙的玻璃具有如此高強度的負載能力，但同樣具有抗壓力等功能，而且一般為雙層玻璃。以往多起舷窗玻璃破裂的事故，大都由外物撞擊而引起。
歷史上的航空玻璃事故
歷史上也有類似的航空玻璃事故先例，最廣為人知的便是1990年英國航空公司發(fā)生的事故。兩年后的調(diào)查結果顯示主因是維修管理不善。
英國航空公司BAC1-11 5390航班1990年6月10日早晨7點20分從伯明翰國際機場起飛，飛往西班牙馬拉加。在英國牛津郡迪德科特上空17300英尺處，飛機機頭左邊的風檔玻璃破裂脫落，機長被吸出窗外，掛在機身外側，駕駛艙內(nèi)三名驚慌失措的空服人員抱著他的雙腿。最終在副駕駛的操作下，7點55分飛機成功降落在英國南安普敦機場。
事故發(fā)生后，英國航空事故調(diào)查處聯(lián)合其他相關部門（空中交通管制處、民航局、皇家空軍航空醫(yī)學研究所）組成事故調(diào)查組，對航班信息、機組人員、飛機受損、氣象條件、飛機通訊和記錄設備、醫(yī)療病理等信息進行了全面審查。
調(diào)查組歷時兩年完成調(diào)查。英國民航局向出行一客提供的調(diào)查報告顯示，英航5390號班機出事前27小時曾更換風擋玻璃。調(diào)查員發(fā)現(xiàn)，安裝在風擋玻璃里的90顆螺絲釘中，84顆的直徑為0.026英寸（1毫米），要比標準的小；其余的6顆長度是0.1英寸（3毫米），則比標準的短，加上受到艙內(nèi)氣壓減小的影響，最終導致玻璃的破碎脫落。
調(diào)查員透露，當時英國維修部門的工程師因為工作負荷量大，挑選部件時多以肉眼經(jīng)驗“盡量相似”為準則，而沒有參考飛機的維修檔案和倉管人員意見，導致事故發(fā)生。
被壟斷的玻璃市場
這些罕見事故折射了航空玻璃安全問題，也讓更多人了解到中國民航產(chǎn)業(yè)零部件生產(chǎn)的短板。
全球航空玻璃供應基本由三大國外廠商壟斷，分別是法國的圣戈班集團、英國的GKN公司（LSE：GKN）以及美國PPG公司（NYSE：PPG）。
其中，圣戈班集團旗下的圣戈班蘇利公司（Saint-Gobain Sully）擔任航空玻璃生產(chǎn)任務。其在50多年間為全球的干線客機、噴氣飛機、支線客機、直升機、戰(zhàn)斗機等航空器提供玻璃制品。
▲ 圖源 / 圣戈班公司官網(wǎng)
中國的飛機產(chǎn)業(yè)也正加速發(fā)展中，必然帶動上下游產(chǎn)業(yè)鏈的崛起。但是在航空玻璃生產(chǎn)領域，還沒有出現(xiàn)突破。
中國民機事業(yè)剛剛重新起步，對于各個部件的可靠性要求比較高。中國航空玻璃缺乏實踐經(jīng)驗，可靠性方面沒有充足數(shù)據(jù)來印證，因此，中國民用飛機的玻璃供應仍來自國外巨頭。
上文首刊于2018年6月11日出版的《財經(jīng)》雜志
接下來讓我們來認識一下
飛機的風擋玻璃有什么不同吧~
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風擋的防冰和除霧是通過對風擋加溫來實現(xiàn)的。駕駛艙風擋的加溫又是依靠嵌在風擋內(nèi)的加溫電阻來加溫的。
防冰加溫層是靠近風擋玻璃外表面鋪設的，風擋防霧加溫層嵌在靠近風擋玻璃的內(nèi)表面。
風擋加溫由風擋加溫控制電門控制，風擋加溫控制器調(diào)節(jié)風擋的溫度，在有些飛機上采用熱電門控制風擋加溫。
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小型通用飛機
幾乎所有小型通用飛機均用透明的聚丙烯塑料做風擋玻璃，這種材料很容易被擦傷，因此很少安裝風擋刮水刷。在這種飛機上常采用給風擋打蠟的方法來達到排雨的目的。
因為風擋打蠟后，雨水落在上面會形成大的水滴，不會覆蓋整個風擋，螺旋槳的旋轉(zhuǎn)滑流和迎面氣流會將水滴吹走，保持風擋的干燥。
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大型高速飛機
大型高速飛機常用較復雜的排雨系統(tǒng)。這里我們要介紹三種常用的方法：
① 電動風擋刷系統(tǒng)
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飛機上風擋刮水刷與汽車上的相似，不同的是它還必須經(jīng)受高速氣動的載荷?，F(xiàn)代飛機上一般有兩個風擋刷，用于在起飛、進近和著陸過程中，排除機長和副駕駛風擋上的雨水或雪水，防止雨雪妨礙駕駛員的視線。
② 化學排雨劑系統(tǒng)
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在許多民航客機上均有化學排雨劑系統(tǒng)。風擋排雨劑系統(tǒng)一般在大雨、高速飛行時使用。
在雨天飛行時，將化學排雨劑噴灑在風擋上，排雨劑在雨水的沖刷下，在風擋玻璃上形成一層薄膜，雨水落在其實變成水滴，僅覆蓋部分風擋。迎面高速滑流了連續(xù)吹去水滴，使風擋保持干燥。
③ 永久性防水涂層
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由于風擋排雨劑系統(tǒng)維護性能不佳，因而很多飛機采用一種永久性防水涂層和風擋刷配合使用，以達到有效排雨目的。它是在風擋最外層涂上防水涂層，當雨水落在涂層上，形成水滴，而不是覆蓋整個風擋，迎面高速滑流了連續(xù)吹去水滴，使風擋保持干燥。
飛機的風擋玻璃也是駕駛員的另一雙眼睛，
它的干凈清楚關系到飛行員駕駛的安全穩(wěn)定，
所以不可忽視~
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