我国客机风挡玻璃每年维修更换花费数亿 国产大飞机需解“空窗”之困

2018-05-25 15:23:28    科技日报  参与评论()人

据科技日报5月20日报道,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?记者采访了相关人士。

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”。

川航事件中脱落的风挡玻璃 图源:央视新闻 下同

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。

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。

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