中国粉体网讯 据中国民航局西南地区管理局官方通报，2018年5月14日，四川航空公司3U8633航班执行重庆-拉萨航班任务，在成都区域巡航阶段，驾驶舱右座前风挡玻璃破裂脱落，机组实施了紧急下降。飞机在大约9800米的高空，因风挡玻璃突然爆裂，导致瞬间失压、零下20到30度极寒、驾驶室仪表盘等设备大多失灵、噪音极大的情况，机长刘传健完全凭手动和目视，靠毅力掌握操纵杆，安全备降成都双流机场，使所有乘客平安落地，完成了一次可载入航空史的堪称“史诗级”的备降。与此同时，人们不禁要追问：险些酿成空难的这块飞机风挡玻璃到底是怎么破裂的？
飞机风挡玻璃的简介
飞机风挡玻璃位于飞行员的正前方，是飞机的关键功能结构件，与机身结构构成气密舱，为舱内人员提供了封闭的活动空间，并为飞行员提供足够的视野观察机外情况。飞机风挡玻璃涉及材料学、光学、化学、热力学等众多学科为一体的综合技术，充分体现了该领域的高科技含量，其技术水平将直接影响到飞机的使用性能和使用寿命。
飞机风挡玻璃的结构
风挡玻璃从使用角度考虑除了具有应有的光学特性外，还应具有足够的结构强度和刚度，较长的使用寿命，抗鸟撞击以及防冰霜等方面的功能。运输类飞机在发展早期曾采用单层无机玻璃作风挡玻璃，但存在脆性大、抗冲击性能差等缺陷。为提高飞机风挡玻璃的抗鸟撞击能力和使用安全性，风挡玻璃选用层合结构形式，其结构形式由单层无机玻璃改为三层或多层无机玻璃复合结构形式。复合结构风挡玻璃由外层玻璃、中层玻璃、内层玻璃、中间胶合层、加温系统及密封材料等组成，具体如图2所示。空客Ａ320（此次事件中的飞机型号为空客A319）飞机的风挡玻璃结构剖视图见图3所示。
飞机风挡玻璃的材料
无机玻璃由于具有较好的耐热、耐介质腐蚀、表面硬度高、工作温度范围宽等特点，一般作为风挡玻璃的主要结构性材料，用于外层、中层和内层玻璃。其中，外层玻璃为加温层，不承受外部载荷，通过电加温除去风挡玻璃表面的冰霜，并对加温膜进行防护；中层和内层玻璃为承力层，必须具有足够的强度和刚度，承受飞机气动载荷和舱内增压载荷，具有抗飞鸟撞击的作用，保证风挡玻璃的破损安全性。此外，用于飞机风挡的无机玻璃均需经过物理或化学方法强化，增强玻璃表面承受高的压应力，使玻璃的强度和耐冲击性能显著提高。
复合风挡玻璃胶合层材料的选择，主要取决于风挡玻璃使用环境要求和胶合层材料的性能。目前风挡玻璃常用胶合层材料为聚乙烯醇缩丁醛（ＰＶＢ）胶片、聚氨脂（ＰＵ）胶片等。
风挡玻璃的密封材料可分为两部分，一部分用于防止外部水气进入胶合层；另一部分用于风挡玻璃周圈的包边，也称为包边材料。用于风挡玻璃周边包覆的密封材料一般为橡胶材料，防止因低分子物质渗入而使胶合层出现脱胶、变色、起泡等问题，起到胶合层密封的作用，且可提高玻璃安装的工艺性，防止玻璃与金属框架直接接触，消除接触应力并起到减振缓冲作用。
导致风挡玻璃破碎的因素
（1）玻璃表面的老化。由于硅酸盐玻璃的表面存在一些硅氧不饱和键，这些断键能够吸附水蒸气，在玻璃表面形成单羟基、双羟基和闭合羟基等不同的基团，然后通过这些基团中羟基的氢键再进一步吸附水分子。在玻璃暴露的外部环境中的湿度愈大，玻璃表面的吸附水愈多，则玻璃愈易老化。由于陆地与高空温度的差异，在飞机的窗体表面非常容易结霜和水汽，这就大大增加了玻璃表面与水分子之间的接触机会，从而使得玻璃老化速度加快。
（2）微裂纹的产生和扩展。对于玻璃表面而言，当新鲜玻璃生产出来之后，随着堆垛、运输以及后续加工过程，将会不断产生一些微裂纹，而这些微裂纹的存在，由于毛细现象，进入裂纹尖端的水蒸气将会与SiO2发生化学反应，引起微裂纹的进一步扩展。微裂纹尖端处高度的应力集中导致较大的裂纹扩展动力。当吸附了表面活性物质之后，玻璃表面微裂纹的扩展阻力便会降低。如果此值小于裂纹扩展动力，就会导致在底应力水平下的开裂。新开裂表面的断裂表面，因为还没有来得及被介质腐蚀，其表面能仍然大于裂纹扩展动力，裂纹立即止裂。接着进行下一个腐蚀开裂循环，周而复始，形成宏观上的裂纹的缓慢生长。
此外，由于飞机经常飞行在高空，地面温度与高空温度存在很大的温差，而这些温差的变化将会引起飞机窗体材料不同程度的膨胀和收缩，必然会带来一些应力方面的变化。当玻璃长期经受这种应力方面的疲劳变化，可能会影响到微裂纹的产生和扩展。
（3）微裂纹产生的位置。如果一些微裂纹仅产生在玻璃的内部表面，由于在受到外力影响时，微裂纹两侧的形变量不会产生太大的差值变化，因此不会产生足够的表面能，那么当其复合在其它材料中用作飞机的挡风玻璃时，很难有外力能够将内表面的微裂纹进行扩展开裂，只有微裂纹发生在玻璃材料的边缘部位或者裂纹扩展到了该部位，当其受到外力作用时，边缘部位的形变量达到一定的值，才可能产生足够的表面能，这样微裂纹才可能扩展，进而引起玻璃的碎裂。
飞机飞行使用中，起落都会对窗体材料定向造成一定的载荷变化。窗体材料安装到飞机窗框位置后，玻璃的底部将会经受额外重力的影响，并且当飞机降落时，飞机起落架与跑道之间的瞬间接触会产生很大的接触震动，这些震动都将会传递至窗体材料，尤其在窗体的底部，受到的冲击力将会是整个窗体中最大的部位。当窗体玻璃长时间经受这样的冲击力疲劳影响，也会加速微裂纹的扩展。当微裂纹积累到一定的程度，并且出现在边缘位置时，当外力达到一定的程度，裂纹便会扩展，进而引起整体玻璃的碎裂。
综上所述，从碎裂的起裂点分析，一般会出现在窗体材料的底部位置。
小结
尽管人们对于飞机风挡玻璃的破碎有诸多的分析和猜测，但由于这块玻璃是在近万米的高空中突然爆裂、脱落的，所以没有人能再见这块玻璃，这将使该事故的调查工作难上加难。不管怎样，飞机上所有人员安全落地就足以让我们感到欣慰了。一场事故，带给我们的除了技术层面的反思，恐怕还有那些一再被我们忽视的层面，就如同下面这位乘客网友在现场所经历和感受的——
2018年5月14日，川航3U8633，坐标成都双流机场，我刚经历了一场生死。
重庆到拉萨，这条坐过数次的航线，我像往常一样在座位上睡去。空姐把我叫醒，到了早餐时间，一切都像往常一样，我估算着还有多久可以到达拉萨。惊变总是在猝不及防时发生的，突然飞机顶部传来一个声响，机舱骤然变暗，氧气面罩也垂在我面前，飞机开始失重急速下降，只不过一刹那而已。我脑子里一片空白，看了一圈确认不是梦了之后，才机械地按照空姐的指挥把氧气面罩戴上。空白过后是恐惧的涌动，我清楚地知道我在经历一场飞行事故，而我对此毫无办法。当我连对求生的努力都没有办法做到的时候，压抑、恐惧、惊慌充斥着我，脑袋里走马观花的闪现往事。我一直以为我不畏惧死亡，可当你真真切切面对死亡又无能为力时，我像是在沸水里的鱼，一点点的被死亡侵袭。我清晰的看到飞机下方不到一公里处的冰山，真正的压抑，我感受到两旁旅客眼睛里的绝望，或许他们也能看到我的绝望吧。
当然，现在我还依然活泼可爱的活着，就跟童话故事一样，飞行员同志成为了英雄。他逐步控制住了飞行器，拉升高度然后调转方向往成都，然后降落在双流机场滑行道上。悬着的心也慢慢落下，恍惚间仿佛一场梦，来得惊心动魄最后又得以平安。我现在在滑行道上等待着机场拖车将飞机拉到安全处，机舱里也恢复了生气。说不清现在什么感受，死里逃生或是大难不死？只能说还是感谢川航的飞行员和空姐吧，让我没有年纪轻轻就死掉。百感交集，只能说一句话吧，活着真好！
