预防某型飞机座舱盖空中爆破的分析与研究

梁涛 王朋

摘 要：飞机座舱盖空中爆破，将对飞行员的人身安全、对国家的财产安全造成了严重的伤害，属于严重飞行事故，本文针对某型飞机飞行过程中经常性出现的座舱盖空中爆破事故，从分析座舱盖的功能、构成及原理，查找发生问题的玻璃内在及座舱盖安装装配方面的外在原因，结合日常工作经验从飞机使用、机务维护等方面，制定预防座舱盖空中爆破的维护、检查方法。

关键词：座舱盖 应力 维护

中图分类号：V21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）08（b）-0093-02

2018年05月14日早上，从重庆飞拉萨的川航3U8633航班飞越成都、进入山区，在高度9800m飞行时驾驶舱风挡玻璃破裂，造成飞机座舱释压。同月29日，从杭州萧山机场飞芽庄金兰国际机场的首都航空JD421航班在起飞不久后返航，其原因系飞机驾驶舱最外层风挡玻璃出现裂纹。在部队飞行训练中，也曾多次出现座舱盖空中爆破的事故。本文主要针对某型飞机飞行过程中出现的座舱盖空中爆破事故，从分析结构原理、查找问题原因，结合日常工作经验制定预防座舱盖空中爆破的维护、检查方法。

1 功能及构成

某型飞机座舱盖旨在用来保证座舱密封、增压，保护飞行员在飞行中和起飞、着陆时免受气流的冲击和为飞行员提供良好的视界，同时也是进出座舱的通道，要求它关闭时牢靠、开启时灵活方便、抛盖时迅速可靠。

座舱盖由风挡及活动盖构成。风挡是由一块前玻璃、两块侧玻璃和骨架组成。其中前玻璃是一块带金属框架的多层平板玻璃。中间部分为承力层，采用两层中等厚度、全钢化硅酸盐玻璃；内、外层采用半钢化的薄硅酸盐玻璃。四层玻璃厚度不同，玻璃间的胶合层由某型胶片和硅凝胶组成。其结构特点是全无机层和结构，没有防弹玻璃，这种结构既保证了良好的视线，又能抵御1.8kg重的鸟以550km/h速度的撞击。前玻璃的框架由镁铝合金板材制成，通过螺钉固定在风挡蒙皮的前窗口上。侧玻璃为某号定向有机玻璃，在其周边内外均粘有玻璃钢，用以加强玻璃边缘，便于用螺栓直接与风挡骨架连接。活动盖由某号定向有机玻璃、增强有机玻璃和骨架等组成。定向有机玻璃边缘用增强有机玻璃加强，用螺栓直接固定在骨架上，这样可降低玻璃爆破的可能性，提高玻璃的使用寿命。如图1所示，A区为主视区，为飞行员提供良好的视野。

2 座舱盖爆破原因

2.1 座舱盖玻璃在空中与外来物（如飞鸟等）相撞

空中外来物的撞击超过了座艙盖玻璃的设计强度，将直接导致玻璃破坏。如新闻曾报道2014年05月14日，空军石家庄飞行学院某旅飞行学员亓成驾驶的飞机在飞行过程中遭到飞鸟撞击，导致座舱盖破损。

2.2 座舱盖玻璃固有质量导致的爆破

（1）疲劳裂纹。根据飞机座舱结构要求同时为减小对飞行员的生理危害，随着飞行高度的增加，座舱内外的压差增大，座舱玻璃的受力也增大。座舱盖玻璃在内外压差及金属骨架的共同作用下，在经常反复增压与卸压过程中，产生疲劳裂纹。

（2）空中温差引起的应力。由于有机玻璃的导热性较差，在高空飞行时，玻璃外表面环境温度较低，而内表面因座舱加温而温度较高，内外表面的膨胀程度不一致，导致外表面产生拉伸应力，容易在强度教薄弱的地方产生裂纹。

（3）由于维护不当，座舱盖产生了银纹（银纹是一种群体分布，在阳光下呈银粉末状闪闪发光，这种故障只有在晴朗的阳光下才能观察到）或细小裂纹。

2.3 座舱盖玻璃装配原因

玻璃的裂纹，与装配应力和残余应力有关。如玻璃与骨架的贴合不好，或者螺栓孔不正，装配时强行安装，都会造成装配应力，虽然经过热处理，但应力无法完全消除，成为残余应力，这种应力一般存在于形状复杂不易贴合处。因骨架刚度较大，如果安装不注意，装配应力将很大，容易产生裂纹。

3 维护经验及措施

3.1 使用注意事项

（1）做飞行后检查时，要对玻璃表面质量进行检查。对新装机玻璃舱盖重点在使用初始阶段由专业人员用三棱镜等专用工具对玻璃边缘密封胶、边缘连接螺栓孔进行检查。银纹深度应用银纹深度测定仪进行测量。

（2）座舱盖的使用过程中应禁止用有机溶剂（如酒精、汽油、丙酮、油漆、燃油）擦拭玻璃表面。对座舱盖玻璃的轻微划伤，可用脱脂棉或绒布蘸抛光膏抛光，抛光时应做圆周运动或“8”字型（如图2中①或②）运动，不应总是在一处来回运动，按压力度应适度，并注意用力均匀，以免引起玻璃表面折光。抛光后必须用中性肥皂和温水将抛光膏洗净，然后用干净的脱脂棉将玻璃擦拭干净。

（3）严禁玻璃被碰伤、划伤，对划痕较严重的要及时请示报告。

（4）保证座舱盖玻璃在规定寿命内，严禁超寿使用。

3.2 维护保养

（1）检查合格的座舱盖，应在其玻璃上粘上保护纸，其粘接物应很容易从玻璃上除掉，并且对玻璃无损伤和腐蚀。

（2）注意防水防潮。有机玻璃在潮湿环境中具有一定的吸水性，特别是某型飞机采用的某号定向有机玻璃具有较强的吸水性，水分的吸收与挥发会使玻璃提前老化、表面产生银纹。雨、雪后要打开蒙布通风，以免玻璃长时间经受潮气浸润。

（3）避免日光长时间暴晒，露天停放飞机时要盖好舱盖布。工作时需注意工作灯与玻璃距离不小于1000mm。

（4）座舱盖的保管和运输应有防震、防机械碰撞、避免化学药品接触，并应在不使玻璃变形、不产生永久变形等条件下进行保管运输。

（5）观察到有脱胶（指胶片与玻璃脱开，通常呈带状，内边缘向中心发展，从某一角度观察，脱胶边缘呈彩虹状）现象时需换新。

3.3 其他方面

（1）机上工作时做好座舱盖玻璃的防护，防止工具等物品碰击、磕伤玻璃表面。

（2）飞行时做好机场附近的驱鸟工作，降低鸟撞飞机概率。

4 结语

研究某型飞机座舱盖空中爆破的原因，有助于机务人员加深对有机玻璃损伤原因的了解，深刻地认识到有机玻璃损伤给飞机安全性能带来的后果严重性，并且能够在玻璃损伤发生时指导机务人员采用正确的方法进行处理，同时提醒相关人员在后续工作中运用合理的检测和维修方法，从而减少事故的发生。随着材料学等各相关科学的发展进步，各种新型有机玻璃随之诞生，也将出现各种新的损伤类型，因此，我们还要不断地学习新知识，提高我们解决新问题的能力，只有这样才能保证飞行安全，为国家的国防事业贡献力量。

参考文献

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