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飞机驾驶舱风挡 比你想象中要坚固得多!

核心提示: 前不久,四川航空一架从重庆飞往拉萨的A319飞机,在巡航阶段,驾驶舱右座前风挡玻璃意外破裂脱落,机组紧急下降高度并成功降落成都。

前不久,四川航空一架从重庆飞往拉萨的A319飞机,在巡航阶段,驾驶舱右座前风挡玻璃意外破裂脱落,机组紧急下降高度并成功降落成都。而在一个多月前,美国西南航空一架波音737飞机的发动机叶片断裂,打穿了飞机客舱的“窗户”,在机组成员的沉着应对下,飞机紧急下降安全着陆。

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飞机的窗户真的这么脆弱吗?窗户破裂后后果到底有多严重?今天我们就来聊一聊飞机驾驶舱风挡。

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风挡玻璃有三层

一般来说,驾驶舱风挡有前风挡、侧滑窗、固定窗共6块窗户组成。上世纪20年代,飞机风挡最早使用的是普通玻璃;后来随着飞机飞行速度的增加,开始使用复合玻璃;在上世纪50年代后,变成了有机玻璃或钢化玻璃的多层复合结构风挡。第二次世界大战后,飞机开始变成增压飞行,为了提高风挡的抗鸟撞能力及防止飞机座舱玻璃突然爆破,美国和苏联开始开展有机玻璃拉伸定向方面的研究工作。航空单层结构的风挡逐渐往一体化、集成化与轻薄化方向发展,也更加注重透明件的人机功效,实现光学性能、结构强度与特殊功能的综合优化,为飞行员提供更加安全、舒适、高效的驾驶环境。20世纪末,新一代飞机采用了流线形机头外形的双曲风挡设计,曲面质量高,外形比较美观,减少了风挡数量和机头阻力,并减轻了机头重量。

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风挡玻璃共有3层,最外层为热钢化玻璃,中层和内层为化学强化玻璃。各层玻璃通过聚氨酯层和PVB层粘连在一起。最外层钢化玻璃的内侧安装有透明的导电覆盖膜用于除冰,而内层的玻璃之间有除雾层。在正常情况下,驾驶舱风挡可以承受5倍飞机最大内外压差载荷,即使一层结构层,比如内层或者中层破损后,驾驶舱风挡仍然可以承受最大压差2倍的载荷,也是非常安全的。另外,在飞机的鸟撞试验中,飞机设计师们会验证风挡可以承受1.8公斤的鸟在最快飞行速度(约0.8倍音速)下的撞击。因此,除非特别极端的情况下,飞机驾驶舱风挡是非常坚固的。

飞行员要做什么?

在了解风挡的结构之后,应该能感觉到,一般情况下,风挡是不会破损的。那如果真的遇到极端情况,飞行员该做什么呢?

一般情况下,如果风挡的外层破裂,或者一层结构层受损,是不会造成飞机释压影响飞行安全。但飞机制造商为了确保安全裕度,还是制定了针对风挡破损的操作程序。以空客为例,空客公司针对A320、A330等机型,一旦驾驶舱窗户破损,不需要飞行员去判断哪一层破损,而是列有如下运行限制——最大飞行高度:230MEA;客舱压力控制方式:人工;客舱压力:按需人工调节,保持内外压差5PSI。

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而在A350、A380飞机的风挡中安装有一条加压指示杆(Heating Bar),机组可以根据这条线的情况来决定飞机是否需要有运行限制,如果加压指示杆完好,说明结构未受影响无任何限制,如果有破损则需要降高度,人工控制客舱压力。

由于空客早期机型的操作程序中,对于任何情况的窗户破损均明确要求飞机降低飞行高度,而且需要人工调节客舱压力,而其他飞机制造商是要求按需降低飞行高度。因此有客户向空客提出反馈该情况,能不能像A350或者A380一样,也提供一种判断的方法来帮助飞行员决策是否需要执行不正常操作程序?为此,空客在2011年与航空公司召开风挡破裂之后的操作程序专题会议,根据之前的统计数据,考虑到95%的风挡破损情况不需限制高度飞行,因而在会后对A320、A330、A340、A310、A300操作程序进行了更改。

新的程序要求在发生风挡破损之后,机组用笔或者指甲去触摸内层,如有破损或者不确定的情况需要按之前的不正常操作程序操作,限制高度,人工保持客舱内外压差5PSI,否则飞机无运行限制,同时也给出了外层、加热层、结构层典型的破裂参考图片。

综上可见,除非结构层全部破裂,哪怕只有一层结构层完好对于安全没有直接的威胁,但是考虑到风挡的破损会间接影响到飞行员的视线,亦或是外层影响到风挡的加温,又不好判断航线上有无结冰区域等某些特殊的或者某些不确定的情况下,飞行员出于更为安全的考虑,返场或者备降也是可以接受的。也就是说,即使风挡玻璃破裂,受过严格训练的飞行员也能驾驶飞机安全落地。

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责任编辑:实习编辑 臧航