預防某型飛機座艙蓋空中爆破的分析與研究

梁濤 王朋

摘 要：飛機座艙蓋空中爆破，將對飛行員的人身安全、對國家的財產安全造成了嚴重的傷害，屬于嚴重飛行事故，本文針對某型飛機飛行過程中經常性出現的座艙蓋空中爆破事故，從分析座艙蓋的功能、構成及原理，查找發生問題的玻璃內在及座艙蓋安裝裝配方面的外在原因，結合日常工作經驗從飛機使用、機務維護等方面，制定預防座艙蓋空中爆破的維護、檢查方法。

關鍵詞：座艙蓋 應力 維護

中圖分類號：V21 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）08（b）-0093-02

2018年05月14日早上，從重慶飛拉薩的川航3U8633航班飛越成都、進入山區，在高度9800m飛行時駕駛艙風擋玻璃破裂，造成飛機座艙釋壓。同月29日，從杭州蕭山機場飛芽莊金蘭國際機場的首都航空JD421航班在起飛不久后返航，其原因系飛機駕駛艙最外層風擋玻璃出現裂紋。在部隊飛行訓練中，也曾多次出現座艙蓋空中爆破的事故。本文主要針對某型飛機飛行過程中出現的座艙蓋空中爆破事故，從分析結構原理、查找問題原因，結合日常工作經驗制定預防座艙蓋空中爆破的維護、檢查方法。

1 功能及構成

某型飛機座艙蓋旨在用來保證座艙密封、增壓，保護飛行員在飛行中和起飛、著陸時免受氣流的沖擊和為飛行員提供良好的視界，同時也是進出座艙的通道，要求它關閉時牢靠、開啟時靈活方便、拋蓋時迅速可靠。

座艙蓋由風擋及活動蓋構成。風擋是由一塊前玻璃、兩塊側玻璃和骨架組成。其中前玻璃是一塊帶金屬框架的多層平板玻璃。中間部分為承力層，采用兩層中等厚度、全鋼化硅酸鹽玻璃；內、外層采用半鋼化的薄硅酸鹽玻璃。四層玻璃厚度不同，玻璃間的膠合層由某型膠片和硅凝膠組成。其結構特點是全無機層和結構，沒有防彈玻璃，這種結構既保證了良好的視線，又能抵御1.8kg重的鳥以550km/h速度的撞擊。前玻璃的框架由鎂鋁合金板材制成，通過螺釘固定在風擋蒙皮的前窗口上。側玻璃為某號定向有機玻璃，在其周邊內外均粘有玻璃鋼，用以加強玻璃邊緣，便于用螺栓直接與風擋骨架連接?；顒由w由某號定向有機玻璃、增強有機玻璃和骨架等組成。定向有機玻璃邊緣用增強有機玻璃加強，用螺栓直接固定在骨架上，這樣可降低玻璃爆破的可能性，提高玻璃的使用壽命。如圖1所示，A區為主視區，為飛行員提供良好的視野。

2 座艙蓋爆破原因

2.1 座艙蓋玻璃在空中與外來物（如飛鳥等）相撞

空中外來物的撞擊超過了座艙蓋玻璃的設計強度，將直接導致玻璃破壞。如新聞曾報道2014年05月14日，空軍石家莊飛行學院某旅飛行學員亓成駕駛的飛機在飛行過程中遭到飛鳥撞擊，導致座艙蓋破損。

2.2 座艙蓋玻璃固有質量導致的爆破

（1）疲勞裂紋。根據飛機座艙結構要求同時為減小對飛行員的生理危害，隨著飛行高度的增加，座艙內外的壓差增大，座艙玻璃的受力也增大。座艙蓋玻璃在內外壓差及金屬骨架的共同作用下，在經常反復增壓與卸壓過程中，產生疲勞裂紋。

（2）空中溫差引起的應力。由于有機玻璃的導熱性較差，在高空飛行時，玻璃外表面環境溫度較低，而內表面因座艙加溫而溫度較高，內外表面的膨脹程度不一致，導致外表面產生拉伸應力，容易在強度教薄弱的地方產生裂紋。

（3）由于維護不當，座艙蓋產生了銀紋（銀紋是一種群體分布，在陽光下呈銀粉末狀閃閃發光，這種故障只有在晴朗的陽光下才能觀察到）或細小裂紋。

2.3 座艙蓋玻璃裝配原因

玻璃的裂紋，與裝配應力和殘余應力有關。如玻璃與骨架的貼合不好，或者螺栓孔不正，裝配時強行安裝，都會造成裝配應力，雖然經過熱處理，但應力無法完全消除，成為殘余應力，這種應力一般存在于形狀復雜不易貼合處。因骨架剛度較大，如果安裝不注意，裝配應力將很大，容易產生裂紋。

3 維護經驗及措施

3.1 使用注意事項

（1）做飛行后檢查時，要對玻璃表面質量進行檢查。對新裝機玻璃艙蓋重點在使用初始階段由專業人員用三棱鏡等專用工具對玻璃邊緣密封膠、邊緣連接螺栓孔進行檢查。銀紋深度應用銀紋深度測定儀進行測量。

（2）座艙蓋的使用過程中應禁止用有機溶劑（如酒精、汽油、丙酮、油漆、燃油）擦拭玻璃表面。對座艙蓋玻璃的輕微劃傷，可用脫脂棉或絨布蘸拋光膏拋光，拋光時應做圓周運動或“8”字型（如圖2中①或②）運動，不應總是在一處來回運動，按壓力度應適度，并注意用力均勻，以免引起玻璃表面折光。拋光后必須用中性肥皂和溫水將拋光膏洗凈，然后用干凈的脫脂棉將玻璃擦拭干凈。

（3）嚴禁玻璃被碰傷、劃傷，對劃痕較嚴重的要及時請示報告。

（4）保證座艙蓋玻璃在規定壽命內，嚴禁超壽使用。

3.2 維護保養

（1）檢查合格的座艙蓋，應在其玻璃上粘上保護紙，其粘接物應很容易從玻璃上除掉，并且對玻璃無損傷和腐蝕。

（2）注意防水防潮。有機玻璃在潮濕環境中具有一定的吸水性，特別是某型飛機采用的某號定向有機玻璃具有較強的吸水性，水分的吸收與揮發會使玻璃提前老化、表面產生銀紋。雨、雪后要打開蒙布通風，以免玻璃長時間經受潮氣浸潤。

（3）避免日光長時間暴曬，露天停放飛機時要蓋好艙蓋布。工作時需注意工作燈與玻璃距離不小于1000mm。

（4）座艙蓋的保管和運輸應有防震、防機械碰撞、避免化學藥品接觸，并應在不使玻璃變形、不產生永久變形等條件下進行保管運輸。

（5）觀察到有脫膠（指膠片與玻璃脫開，通常呈帶狀，內邊緣向中心發展，從某一角度觀察，脫膠邊緣呈彩虹狀）現象時需換新。

3.3 其他方面

（1）機上工作時做好座艙蓋玻璃的防護，防止工具等物品碰擊、磕傷玻璃表面。

（2）飛行時做好機場附近的驅鳥工作，降低鳥撞飛機概率。

4 結語

研究某型飛機座艙蓋空中爆破的原因，有助于機務人員加深對有機玻璃損傷原因的了解，深刻地認識到有機玻璃損傷給飛機安全性能帶來的后果嚴重性，并且能夠在玻璃損傷發生時指導機務人員采用正確的方法進行處理，同時提醒相關人員在后續工作中運用合理的檢測和維修方法，從而減少事故的發生。隨著材料學等各相關科學的發展進步，各種新型有機玻璃隨之誕生，也將出現各種新的損傷類型，因此，我們還要不斷地學習新知識，提高我們解決新問題的能力，只有這樣才能保證飛行安全，為國家的國防事業貢獻力量。

參考文獻

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