日期:[2018年05月25日]
-- 生活晨报 --
版次:[A1]
我国每年飞机风挡玻璃维修更换费用达数亿元
这块玻璃咋这么贵
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上。
飞机风挡玻璃为什么这么重要？研发难点在哪里？我国相关研究进展如何？记者就此采访了相关人士。
风挡玻璃加工技术顶尖
“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，是重要的关键部件之一。”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，作为飞机结构件，具有足够强度，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，还必须具有使用可靠性和较长的使用寿命。此外，还要具备抗鸟撞以及防冰除雾等功能。“客机玻璃结构好像三明治，一般采用388、386等多层结构。所谓388，是指每层玻璃厚度分别为3毫米、8毫米、8毫米。其中在最外层3毫米的玻璃表面，需要镀上一层透明导电膜，这层膜需要具备除冰除霜的电加温功能。”臧曙光介绍，“如果电加温的温度均匀性不好，会缩短风挡玻璃的使用寿命，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。”由于技术要求特殊，飞机风挡玻璃的制造几乎涵盖了玻璃加工的所有高精尖技术，可称为“玻璃加工技术之花”。
市场被国外垄断
对民航用大型客机，风挡玻璃寿命、可靠性直接关系到航空公司的运营成本，这也是衡量玻璃质量的重要指标。
臧曙光告诉记者，目前全球大型飞机制造主要被波音、空客两家公司垄断，为其配套生产风挡玻璃的三家公司也垄断了航空风挡玻璃市场。我国每年仅维修更换玻璃的费用就达数亿元。
普通钠钙硅浮法玻璃经过物理或化学钢化后，强度只能提高到200-250兆帕左右，为进一步提高玻璃强度，降低飞机风挡玻璃的厚度和重量，美、法、德等国家开发了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公斤的重力。
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。
综合采用高效的边部密封技术、低应力抗脱胶层合技术、温度传感控制技术等，玻璃使用寿命可达到3万飞行小时。“通过技术创新，他们引领了轻量化、高可靠性、长寿命、多功能的产品发展趋势。”臧曙光说。
须跨越双重门槛
1958年，建材总院研制成功了我国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、直升机等国产全部机种的配套需要。
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。“风挡玻璃制作工艺环节多、技术密集度高，除了要攻克单项技术的难关外，还需要提高整个制造过程中的质量检测和控制能力，确保产品质量和可靠性要求。”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的CAA认证，如果要为波音、空客等飞机配套，还需要通过美国FAA等国外认证。
他认为，虽然我国能够生产出满足适航要求、性能可与国外产品媲美的产品，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）首席科学家包亦望认为，不考虑鸟撞和冲击，飞行过程中飞机风挡玻璃破坏可以分为三种情况：玻璃破裂，但是没有脱落，还能挡风但影响视野；玻璃破裂，随后脱落，形成空窗；没有破裂就整体脱落了。“这三种破坏情况都是可以预先检测和预防的。”包亦望说，对于第一种和第二种破坏情况，玻璃一定存在某个破坏源（缺陷、微裂纹或划痕），为了防止事故发生，可以对没有发生事故的飞机采用无损在线检测的方法来排除风险隐患，或对用了5年以上的飞机进行检查。
建材总院和国检集团在这方面首创了玻璃风险检测技术，发明了光弹扫描法检测来预测玻璃内应力集中和缺陷，已广泛应用于建筑玻璃安全及各种钢化玻璃安全检查。
第三种破坏情况多是固定边框出了问题，可以采用国检集团的创新技术“相对基频法”检测异常和有松动脱落风险的玻璃，查出有松动的玻璃并建议换掉，防患于未然。 据《科技日报》
飞机风挡玻璃为什么这么重要？研发难点在哪里？我国相关研究进展如何？记者就此采访了相关人士。
风挡玻璃加工技术顶尖
“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，是重要的关键部件之一。”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，作为飞机结构件，具有足够强度，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，还必须具有使用可靠性和较长的使用寿命。此外，还要具备抗鸟撞以及防冰除雾等功能。“客机玻璃结构好像三明治，一般采用388、386等多层结构。所谓388，是指每层玻璃厚度分别为3毫米、8毫米、8毫米。其中在最外层3毫米的玻璃表面，需要镀上一层透明导电膜，这层膜需要具备除冰除霜的电加温功能。”臧曙光介绍，“如果电加温的温度均匀性不好，会缩短风挡玻璃的使用寿命，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。”由于技术要求特殊，飞机风挡玻璃的制造几乎涵盖了玻璃加工的所有高精尖技术，可称为“玻璃加工技术之花”。
市场被国外垄断
对民航用大型客机，风挡玻璃寿命、可靠性直接关系到航空公司的运营成本，这也是衡量玻璃质量的重要指标。
臧曙光告诉记者，目前全球大型飞机制造主要被波音、空客两家公司垄断，为其配套生产风挡玻璃的三家公司也垄断了航空风挡玻璃市场。我国每年仅维修更换玻璃的费用就达数亿元。
普通钠钙硅浮法玻璃经过物理或化学钢化后，强度只能提高到200-250兆帕左右，为进一步提高玻璃强度，降低飞机风挡玻璃的厚度和重量，美、法、德等国家开发了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公斤的重力。
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。
综合采用高效的边部密封技术、低应力抗脱胶层合技术、温度传感控制技术等，玻璃使用寿命可达到3万飞行小时。“通过技术创新，他们引领了轻量化、高可靠性、长寿命、多功能的产品发展趋势。”臧曙光说。
须跨越双重门槛
1958年，建材总院研制成功了我国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、直升机等国产全部机种的配套需要。
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。“风挡玻璃制作工艺环节多、技术密集度高，除了要攻克单项技术的难关外，还需要提高整个制造过程中的质量检测和控制能力，确保产品质量和可靠性要求。”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的CAA认证，如果要为波音、空客等飞机配套，还需要通过美国FAA等国外认证。
他认为，虽然我国能够生产出满足适航要求、性能可与国外产品媲美的产品，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）首席科学家包亦望认为，不考虑鸟撞和冲击，飞行过程中飞机风挡玻璃破坏可以分为三种情况：玻璃破裂，但是没有脱落，还能挡风但影响视野；玻璃破裂，随后脱落，形成空窗；没有破裂就整体脱落了。“这三种破坏情况都是可以预先检测和预防的。”包亦望说，对于第一种和第二种破坏情况，玻璃一定存在某个破坏源（缺陷、微裂纹或划痕），为了防止事故发生，可以对没有发生事故的飞机采用无损在线检测的方法来排除风险隐患，或对用了5年以上的飞机进行检查。
建材总院和国检集团在这方面首创了玻璃风险检测技术，发明了光弹扫描法检测来预测玻璃内应力集中和缺陷，已广泛应用于建筑玻璃安全及各种钢化玻璃安全检查。
第三种破坏情况多是固定边框出了问题，可以采用国检集团的创新技术“相对基频法”检测异常和有松动脱落风险的玻璃，查出有松动的玻璃并建议换掉，防患于未然。 据《科技日报》