汽车前挡风玻璃受到多大力会破碎(美国一波音飞机挡风玻璃爆裂,裂缝密如蛛网,5厘米厚为何会破?)
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篇首语:讨厌自己明明不甘平凡,却又不好好努力。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了汽车前挡风玻璃受到多大力会破碎(美国一波音飞机挡风玻璃爆裂,裂缝密如蛛网,5厘米厚为何会破?)相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
汽车前挡风玻璃受到多大力会破碎(美国一波音飞机挡风玻璃爆裂,裂缝密如蛛网,5厘米厚为何会破?)
美国一架波音757-232型飞机,3月31日在飞行中驾驶舱挡风玻璃突然爆裂,裂缝如蜘蛛网一般布满整块玻璃。这架达美航空的760航班载有198名乘客,由盐湖城飞往华盛顿特区,当时正飞行在9144米的高空。在这个高度出现玻璃爆裂,估计所有人都要惊出一身冷汗,好在该机随后紧急降落在丹佛机场,算是有惊无险。
据乘客反映,机组人员曾透露玻璃是自发爆裂的,也就是说并未受到鸟撞等外力冲击。从公布的驾驶舱照片来看,玻璃虽然发生了严重的爆裂,但仍然保持了一整块的状态,还没有碎裂脱落,应当说是不幸中的万幸。而在2018年四川航空的3U8633航班,还曾发生过更严重的情况。
当时3U8633航班是一架空客A319飞机,乘客和机组人员共128人,由重庆飞往拉萨。在由重庆江北机场起飞后不久,在9800米的高度,驾驶舱右侧风挡玻璃突然完全破碎并脱落,副驾驶半个身子一度被吸出了机外,舱内温度瞬间从24℃下降到零下40多℃,而且驾驶舱与客舱之间的隔门也被冲开,情况比美国这架波音757要凶险得多。
后来多亏了机组人员临危不乱,挂出7700紧急状态信号后,在机舱内噪音过大以至与地面失去联系,情况极为艰难的条件下仍然控制住了飞机,下降高度后在成都双流机场安全降落。那位原来坐在右侧的副驾驶面部划伤腰部扭伤,另有一名乘务员在下降过程中受轻伤。
民航飞机的风挡玻璃破裂是一种非常罕见的现象。在这次美国的事件报道中,有商业航空公司的飞行员表示:客机的挡风玻璃有两英寸(约5厘米)厚,并且有好几层玻璃。这么厚的玻璃为什么还会爆裂?一旦发生这种情况,会带来多大的风险呢?
喷气式飞机的速度很快,民航客机能达到每小时八九百公里,驾驶舱挡风玻璃将会受到极大的冲击力。而这块玻璃又非常重要,一旦破碎会带来不堪设想的后果。由于客机的巡航高度可达8000~10000米,这里的大气压只有海平面附近的20%至30%,温度也会低到零下几十摄氏度。
因此,客机的机舱需要增压,一般会加压到不低于0.6个大气压,相当于海拔2500~3000米。一旦飞机驾驶舱的挡风玻璃碎掉,或出现了缝隙,飞行高度又比较高的话,驾驶舱就会失压,飞行员会遭遇缺氧的危险,如果应对不及时可能会昏迷。更有甚者,假如驾驶舱与客舱之间的隔门被冲开,客舱也有失压的风险。
当然,驾驶舱内配备有应急供氧设备,可供机组人员吸氧。但在玻璃碎裂的情况下,舱内人员还是会受到强大气流的冲击和零下几十度的低温,同样有造成机组失能的可能性。就算机组未失能,舱内的设备和仪表也有可能损坏。
可见,当年川航3U8633是遭遇了多大的困难,能够安全备降充分体现了机组人员的技术和毅力,以及应变能力。
与川航3U8633相比,达美航空的760航班就显得幸运多了。虽然从目前的信息来看,还不能判断玻璃上的裂缝有没有造成驾驶舱失压,但挡风玻璃整体上显然还比较完整。由于玻璃有好几层,只要还有一层结构玻璃是完好的,就不会失压,飞行员也不至于受到气流和低温的冲击。
当然,这仍是一次比较严重的事件,势必会引起美国监管部门的关注和调查。那么回到前面的问题:厚度可达5厘米的挡风玻璃,怎么说裂就裂了呢?
民航客机上用的风挡玻璃当然是高档货,跟家里的窗玻璃是不可同日而语的。客机风挡玻璃不仅要为飞行员提供清晰的视野,具备良好的光学性能,还要具备除冰、除雾、泄静电、防雨水等多种功能。
同时,在万米高空、在各种飞行状态下,风挡玻璃还要能承受高速撞击和机舱反复增减压力,必须满足高透光率和高强度。因此客机风挡玻璃采用的是航空玻璃,自上个世纪早期以来,航空玻璃经历了上百年的发展,现在多是由无机硅酸盐玻璃和有机玻璃复合而成。
航空有机玻璃具有优良的光学、强度、耐热、耐老化、耐紫外线性能,其抗压、抗冲击及抗弯强度均高于普通有机玻璃。还有一点就是光学畸变要小,以免影响飞行员对外界的观察。而采用定向拉伸技术生产出的定向有机玻璃,在这些方面有些良好的性能。
定向有机玻璃是将有机玻璃加热到玻璃化温度以上,然后进行拉伸或压缩,使杂乱无章的大分子沿拉伸方向有序排列,从而提高了有机玻璃的韧性,在防止裂纹扩展和银纹的产生方面的性能都有了很大的提高。
民航客机前风档一般采用多层玻璃,例如川航3U8633那架空客A319,就使用了6层复合玻璃,最外层的玻璃是非结构层,背面带有一层加温层,使得玻璃可以抵抗机外低至零下60℃的低温。
在加温层的里面,有两层作为主要结构层的有机玻璃,其中任何一层都具有承担两倍于飞机最大压差的能力,因此只要有任何一层玻璃不破,飞机都是安全的。在这两层以及外层玻璃之间,还有两层用无机玻璃制成的夹层。
虽然飞机的风挡玻璃看上去如此强韧坚固,却仍然出现了损坏的现象。川航3U8633事件的调查报告显示,2018年那架A319客机玻璃破碎的最大可能原因是:右风挡封严(气象封严或封严硅胶)可能破损,风挡内部存在空腔,外部水汽渗入并存留于风挡底部边缘。
电源导线被长期浸泡后绝缘性降低,在风挡左下部拐角处出现潮湿环境下的持续电弧放电。电弧产生的局部高温导致双层结构玻璃破裂。风挡不能承受驾驶舱内外压差从机身爆裂脱落。
而3月31日的波音757的玻璃爆裂事件,目前原因还未有定论,在9144米的高度,不应该存在鸟撞或冰雹等外力,而据飞行安全基金会总裁兼首席执行官哈桑·沙希迪说:“驾驶舱挡风玻璃裂缝很少见,不过发生这种情况的的原因有很多,比如:过热暴露”。
除这种说法之外,玻璃爆裂可能的原因还包括安装方式不当,产生了裂纹,或是玻璃材质出现问题。按理说风挡玻璃可承受几万次起落,更换时还需要认证,出现材质不合格的情况不能说没有,但可能性较小。
还有一种可能性是加温层出现问题,出现短路或加热不均衡,导致玻璃强度出现变化。
可见,航空安全的提升永无止境。希望这次波音757玻璃爆裂事件的原因能够调查清楚,为进一步提高客机风档玻璃的性能提供参考,避免类似的事件再度发生。
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