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材料问题?安装不当?揭秘飞机前挡玻璃

来源:中国幕墙网  作者:编辑  日期:2018-5-16
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  2018年5月14日上午,四川航空一架重庆飞往拉萨的3U8633航班因机械故障备降成都。
  

  本篇文章内容由[中国幕墙网]编辑部整理发布:

  2018年5月14日上午,四川航空一架重庆飞往拉萨的3U8633航班因机械故障备降成都。中国民用航空西南地区管理局发布通报称,该航班在成都区域巡航阶段,因驾驶舱右座前风挡玻璃破裂脱落,后安全备降成都。

3U8633航班驾驶舱右座风挡玻璃脱落

  消息一出,引发了航空界和舆论的轰动,根据一些专业人士猜测,航班能够在这种情况下安全降落,算是航空史上一次值得被记录的大事件。

3U8633航班机舱座舱盖掉落

  别看飞机万里翱翔“拉轰之极”,但是咱们的飞机也是相当“脆弱”的。就拿这次出事的玻璃风挡来说吧!首先明确,啥叫风挡?中国幕墙网ALwindoor.com这里科普一下,风挡风挡其实就如同汽车的挡风玻璃一样,它就是我们平时看到的飞机驾驶舱前面的几块“玻璃”。

几种常规飞机型号的玻璃结构图

  但你可别小看这“玻璃”哟,飞机风挡是裸露于空气中的主要非金属结构件。为飞行员挡风挡雨,为了在各种天气条件下提供足够的“可视性”,以尽可能地满足飞行员目视飞行的需要,飞机风档玻璃还具有加热防冰、防雾及排雨等作用。近年来, 由于飞机不断地向大型化(运输机) 和高速度发展, 因此要求其风挡必须是具有耐高温、高强度的透明材料构成的高级工程材料系统。

风挡及加热系统主要部件

  飞机风挡和其它结构材料一样, 在飞机飞行时需要承受一定的高温和压力负荷, 另外, 飞机高速飞行时, 尤其是俯冲时, 由于产生空气动力加热, 使飞机表面温度急剧提高。风挡材料一般来说导热性差, 故出现了温度梯度, 进而引起了显著的温度引力, 产生弯曲形变,飞机风挡破裂导致航班备降、返航甚至发生一些事故的案例也真真的是被听说好几回了……

  之前中国幕墙网ALwindoor.com的相关报道:

  南航飞机空中遭冰雹袭击,“夹胶玻璃”成救星!

  点击查看 http://www.alwindoor.com/info/2016-7-11/41510-1.htm

  由此可见, 为了满足迅速发展的航空工业对航空玻璃越来越高的要求, 风挡玻璃必须具有耐高温、高强度、重量轻的特点。

  当晚,从西南民航局获悉,事件发生后,按照事故发生的属地管理规定,西南民航局第一时间赶赴现场展开调查,调查工作主要由航空安全办公室承担,航空公司也参与协助。

  业内人士分析事故四种可能性

  第一种可能:安装风挡玻璃时,使用的螺丝不合格,或安装时用力过猛,产生裂纹(词条“裂纹”由行业大百科提供),造成隐患。

  飞机出厂进入运行状态后,都需要维护,根据不同的维护级别,进行不同的检查,有些检查项目需要将风挡玻璃全部拆卸,再重新安装。该客机是否进行这样的检查,尚不清楚。

  飞机的定检周期一般按飞行小时或起落架次分为A、B、C、D检等级别。从A到D,检修级别越来越高。D检是最高级别的检修,对飞机的各个系统进行全面检查和装修。通常8年会进行一次大检修。

  第二种可能: 玻璃材质、密封胶条出现问题。

  一般风挡玻璃可以承受3万个循环(一个起飞和落地的过程),如果风挡玻璃材质不合格,可能出现提前老化等情况。在检修时,也存在根据需要,对风挡玻璃进行更换的情况,但更换飞机航材都有严格规定,且需要相关认证。

风挡玻璃剖面图(主要结构组成)

  下面,中国幕墙网ALwindoor.com就按着“典型飞机风档老化的过程”。围绕构成风挡的玻璃以及密封胶条等,从材料角度来了解一下出现问题的原因。

典型的飞机风挡老化过程

  1防潮封严退化:位于外表面的防潮封严是防止潮气侵入的主要屏障。一旦有损伤,潮气入侵,将导致分层或电加热系统的损坏/失效,从而降低风挡的使用寿命。

上图为防潮封胶遭腐蚀

上图为防潮封胶老化裂痕

  2 潮气入侵:由于风雨的侵蚀,风挡表面的防潮封严开裂或失效,风挡垂直边的封严或边框损伤等等,都会导致潮气入侵。

上图为潮气入侵

  3 玻璃夹胶层(聚氨酯)老化/退化:主流民航客机上最常见的PPG公司的航空风挡产品使用两种中间夹层。外层非结构玻璃与结构玻璃之间一般选用PPG112聚氨酯和PVB的复合夹层。而在结构玻璃之间的夹层可选用全部是PVB,或全部是PPG112聚氨酯,或两者的复合夹层。

上图为聚氨酯退化

  4 玻璃分层脱胶:风挡内玻璃和夹层材料表面分离。分层的发生是与风挡的使用年限密切相关,使用时间越长的风挡发生分层而需要更换的几率就越高。

上图为玻璃分层脱胶

  如果分层的原因是潮气侵入,则呈现乳白色半透明状态;如果分层的原因不是潮气侵入,则仍保持透明。除非应力状态改变,否则分层将继续扩大。

  5 玻璃破裂:由于防潮封严的缺陷,导致长期潮气侵入,进而导致夹层退化和龟裂,玻璃与中间夹层分层,导电条退化进而引发加热系统产生电弧,电弧使玻璃破裂。(当然,有可能导致玻璃破裂的原因还有:冲击,外物撞击,玻璃层垂直边破坏,表面划伤,电弧或黏胶剥离(词条“剥离”由行业大百科提供)小碎片。

上图为电弧导致玻璃破裂

  6加热系统故障(略)。

  除了上文提到的“典型的飞机风挡老化过程”外,一些突发事件或不当的维护工作,也可能造成驾驶舱风挡玻璃的失效和损坏。最常见的有:玻璃夹层气泡、玻璃破裂或表面剥离、表面划伤、丙烯酸表面龟裂。

玻璃破裂(外来物碰撞)

玻璃剥离

丙烯酸(Acrylic)表面龟裂

  公开信息显示,该飞机2011年出厂,已经飞行了7年,飞行1万多个循环。据川航的说法,该飞机的风挡玻璃未做更换,依然用的是空客公司的原装风挡玻璃。

  第三种可能: 飞机在飞行过程中,由于高空机舱外温度极低,通常前风挡玻璃需要加温以维持其强度,但如果加温过程中,出现短路或发热不均衡,也可能导致玻璃强度变化,在内外压力差的作用下破裂。

  第四种可能: 风挡玻璃遭到外来物撞击,导致破裂脱落。

  飞机风挡玻璃有三层,内层主要承压,外层主要是防震(词条“防震”由行业大百科提供),通常内层强度最大,如果被外来物撞击,一般是外层破裂,只要内层完好,飞机飞行不会有大问题。

  此前国内曾出现过类似情况,飞机进入云层后,遭到冰雹等打击,出现外风挡玻璃破碎的情况。但在9800米高空,遭受外来物撞击的可能性很小,这个高度没有冰雹,能飞的鸟类也极少,因此基本可以排除这种可能性。

  根据相关规定,一般发生民航事故后,由事发地属地民航管理局主导调查,飞机制造商、发动机公司和航空公司,也会被要求参与协助。具体的事故原因,需要以调查结果为准。

  本次事故操作难度极大

  我们通过查找资料发现,国外也曾出现过飞机风挡玻璃破裂情况。2016年6月21日,越南航空一架载有177名乘客和7名机组人员的空客A321-200客机(注册号VN-A351、航班号VN-1201)在从河内飞往芹苴途中,机组人员发现副驾驶座位旁的风挡玻璃突然破裂,随后决定在胡志明市紧急降落。20分钟后,客机安全降落。

  民航圈内人士都对此次险境处置评价颇高,当时机组人员面临失压、高噪音、极低温、大气流,仪表失灵的情况,操作难度极大。

  另据四川航空官方微博消息,目前3U8633航班机长身体状况一切正常,正在休息。副驾驶皮肤擦伤。一名乘务员腰部受伤,正接受治疗。其余27名就诊旅客未见明显异常。川航已安排专人全程陪护旅客就诊。

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