■沈海军

“川航机长世界级备降”已广为流传。事情的过程大致如下：5月14日，四川航空公司3U8633航班执行重庆—拉萨航班任务中，驾驶舱风挡玻璃突然破裂，驾驶舱失压、气温迅速降到零下40多摄氏度、仪器多数失灵、副驾驶半个身子被吸出窗外……机长刘传健在方向导航只能全靠经验、返航机场的位置都要用眼睛来看的情况下，紧急成功备降，挽救了全机人员。

驾驶舱风挡玻璃为什么会突然破裂呢？尽管目前原因还在调查，但作为一个航空从业者，笔者将对该事件作一个初步的分析。

首先，要了解玻璃突然破裂的原因，必须要知道风挡窗户的结构。本次川航空公司3U8633航班为A319飞机，即A320飞机的缩短版，因此我们以A320飞机风挡窗户为例进行说明。

A320飞机风挡窗户为驾驶舱最正前方的两块。该窗户的风挡由SGS公司提供。风挡玻璃共三层，最外层为热钢化玻璃，中层和内层为化学强化玻璃；各层玻璃之间通过聚胺酯层和PVB层粘接在一起，旨在增加飞机防鸟击能力和失效安全能力。最外层钢化玻璃的内侧安装有透明的导电覆盖膜—加热膜用于除冰，而在内层的玻璃之间有除雾层。在窗框上还有防水的封胶，这层防水保护对风挡玻璃很重要。

从结构上来说，外层玻璃为非结构层， 中层和内层玻璃为承力结构层。风挡的设计是可以承受5倍的正常最大内外压差（约3个标准大气压），在中层或内层中的一块破裂后还可以承受两倍的正常最大内外压差（约1.3个标准大气压），采用的是破损安全设计。另外，风挡还应该可以承受1.8公斤的鸟在最大飞行速度（约0.8倍音速）下的撞击。

接下来的问题是，万米高空风挡玻璃承受的压力有多大？

一万米高空，飞机舱内压强（充压）约0.8标准大气压，舱外空气0.2标准大气压，内外压差（余压）约0.6（=0.8-0.2）大气压，即约60kpa。

一万米高空空气密度约为海平面空气三分之一（约1.29/3kg/m3），以飞机800公里时速（800/3.6m/s）计算，飞行速压约为10kpa。

显然风挡舱内压力大，舱外风吹的压力小，前者约为后者的6倍。风挡前后承受向外约0.5个标准大气压（即60-10=50kpa）。50kpa是什么概念呢？即每个风挡玻璃上大致承担约1.3吨（20个人）的重量。

参考空客挡风玻璃的承压：约3个标准大气压，川航风挡玻璃当时所承受的压力再增加5倍，理论上讲也不应该发生失效问题。

再讨论一下风挡玻璃破坏的可能原因。

一是外来物（譬如鸟撞、冰雹、雷击等）撞击等。

二是窗框及安装紧固件问题。安装风挡玻璃时，可能窗框上紧固螺丝不合格，或不规范操作，譬如安装了不同型号的螺丝，或者野蛮装配，用力过猛，使得窗框、螺丝产生初始缺陷，造成隐患。飞机长期飞行，初始缺陷部位疲劳损伤累积，最终突然开裂，导致玻璃松动、破碎。

三是玻璃质量问题。即风挡玻璃材质本身不合格或者存在质量缺陷。该飞机2011年出厂，已经飞行了7年，飞行1万多个起落，且风挡玻璃未做更换，在疲劳载荷作用下，玻璃缺陷部位损伤不断累积，最终突然破碎。

四是加热系统故障。为了除冰防冰防雾，飞机风挡玻璃中常会加装透明电加热膜。如果加热系统出现故障，有可能出现局部过热或电弧损伤，进而导致风挡玻璃破碎。

至于说驾驶舱风挡玻璃为什么会出现突然破裂的问题，根据川航空公司3U8633航班的具体情况，一万米高空，外来物（譬如鸟撞、冰雹、雷击等）撞击破坏的可能性基本排除。因为万米高空不存在鸟类，或冰雹、雷雨等气象。后三种原因都有可能，而窗框安装、玻璃质量问题的可能性更大。不过，最终原因还有待官方给出的调查结论。

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