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川航风挡玻璃事件:国产大飞机需解“空窗”之困

2018-05-21 23:11:17

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  国产大飞机需解“空窗”之困

  最近的川航风挡玻璃事件,将人们的视线转移到用于万米高空的客机风挡玻璃。目前,美、法、英三家公司垄断着全球航空风挡玻璃市场。飞机风挡玻璃研发难点在哪?为什么这么重要?我国相关研究进展如何?国产大飞机如何破解“空窗”之困?科技日报记者20日采访了相关人士。

  客机玻璃结构类似“三明治”

  “玻璃既是结构件也是整体件,虽然占整机比重很小,但却直接关系到驾驶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总院(以下简称建材总院)玻璃科学研究院副院长臧曙光告诉记者,目前客机风挡玻璃多由无机硅酸盐玻璃与有机透明材料复合而成,具备多种功能:有足够强度,以承受飞机座舱压力、气动载荷、机体结构载荷等;作为透明观察窗,要具有良好的光学性能;具备抗鸟撞以及防冰除雾等功能。

  臧曙光将客机玻璃结构比作“三明治”,例如388结构,每层玻璃厚度分别为3毫米、8毫米、8毫米。最外层3毫米的玻璃表面,需要镀上一层透明导电膜――该膜具备除冰除霜的电加温功能。

  “如果电加温的温度均匀性不好,会缩短风挡玻璃使用寿命,严重时会引起玻璃炸裂。电加温线路系统的短路、断路等故障也会造成风挡玻璃失效。”臧曙光说,由于几乎涵盖了玻璃加工的所有高精尖技术,飞机风挡玻璃制造被称为“玻璃加工技术之花”。

  三家公司垄断全球市场

  风挡玻璃寿命、可靠性直接关系到民航用大型客机运营成本,也是衡量其质量的重要指标。

  臧曙光告诉记者,目前全球大型飞机制造主要被波音、空客垄断,为其配套的三家公司也垄断了客机风挡玻璃市场。我国每年仅维修更换玻璃的费用就达数亿元。

 开电线电缆发票荆门 究其原因,这些厂商是通过技术创新引领了轻量化、高可靠性、长寿命、多功能的产品发展趋势。

  美、法等国家开发的锂铝硅组分的专用平板玻璃,强度和应力层深度比普通化学钢化玻璃高50%以上,每平方米面积可承受近5000公斤的力。采用这种玻璃原片制作的新型飞机风挡玻璃,在保证600公里/小时的抗鸟撞强度的情况下,厚度可减薄到30毫米以下,减重效果极其显著。

  国产玻璃被用于C919舷窗

  1958年,建材总院研制成功了我国河南混凝土增值税发票第一块飞机防弹玻璃,之后又相继研制成功30多个品种60多种规格的航空玻璃,满足了包括歼击机、轰炸机、运输机、直升机等国产机种配套需要。

  国产大飞机也拉动了包括玻璃在内的高技术产业发展,目前已有国产玻璃被用于国产大飞机舷窗。

  但臧曙光告诉记者,客机风挡玻璃有着严格的准入制度和适航认证管理程序,国内应用需通过中国民航CAA认证,如要为波音、空客等配套,还需通过美国FAA等国外认证。

  他认为,虽然我国能够生产出满足适航要求、性能可与国外相媲美的产品,但因为缺乏大型客机的实际应用经验,打破国外公司垄断还需时日。

  建材总院博导、中国建材检验认证集团(CTC)首席科学家包亦望分析,不考虑鸟撞和冲击,飞行过程中飞机风挡玻璃破坏可分为三种情况:玻璃破裂但没有脱落,还能挡风但影响视野;玻璃破裂随后脱落,形成空窗;没有破裂整体脱落。

  “这都可以预先检测和预防。”包亦望举例说,第一、二种情况下,玻璃一定存在某个破坏源(缺陷、微裂纹或划痕),为防止事故发生,可对没有发生事故的飞机采用无损在线检测方法排除风险隐患,或对用了5年以上的飞机进行检查。建材总院和CTC发明的光弹扫描法可用来检测、预测玻璃内应力集中和缺陷的部位,已广泛应用于建筑玻璃安全及各种钢化玻璃安全检查。(科技日报北京5月20日电)


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