為中國(guó)大飛機(jī)裝上國(guó)產(chǎn)風(fēng)擋玻璃

【中玻網(wǎng)】眾所周知，飛機(jī)風(fēng)擋玻璃占整機(jī)的比重雖然很小，但卻是重要關(guān)鍵部件之一。飛機(jī)風(fēng)擋玻璃的制造幾乎涵蓋了玻璃的原片和深加工的所有高精尖技術(shù)。目前我們國(guó)家自行研制的大型飛機(jī)已經(jīng)安裝上我國(guó)自己制造的風(fēng)擋玻璃。
　　
　　1958年，我國(guó)靠前塊自行研制的飛機(jī)風(fēng)擋玻璃在中國(guó)建筑材料科學(xué)研究總院誕生。50年來(lái)，經(jīng)過(guò)幾代科技人員的努力，完成了國(guó)產(chǎn)飛機(jī)所農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系型的玻璃研發(fā)配套任務(wù)。同時(shí)，也開(kāi)拓了我國(guó)玻璃深加工技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，使我國(guó)成為繼美、英、法、俄等少數(shù)幾個(gè)能自行研制飛機(jī)玻璃的國(guó)家之一。
　　
　　2012年我國(guó)大飛機(jī)制造已經(jīng)設(shè)計(jì)研制開(kāi)發(fā)成功，并開(kāi)始批量生產(chǎn)，已經(jīng)接受380架訂單。
　　
　　據(jù)有關(guān)方面的資料報(bào)道，目前世界上少數(shù)國(guó)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)了鋰鋁硅組分的專(zhuān)項(xiàng)使用特種浮法平板玻璃，它同樣采用浮法工藝生產(chǎn)，再經(jīng)特殊的離子交換增強(qiáng)處理后，強(qiáng)度和應(yīng)力層高層度比普通化學(xué)鋼化玻璃高50%以上，強(qiáng)度可接近400MPa。采用這種玻璃原片制作的新型飛機(jī)風(fēng)擋玻璃，在保證600km/h的抗鳥(niǎo)撞強(qiáng)度的情況下，厚度可減薄到30mm以下，這種效果較其顯著。目前，這種特殊組分的專(zhuān)項(xiàng)使用浮法玻璃在中國(guó)國(guó)內(nèi)尚屬研制開(kāi)發(fā)之中。
　　
　　技術(shù)要求特殊
　　
　　飛機(jī)風(fēng)擋玻璃是飛機(jī)重要的結(jié)構(gòu)功能部件，作為機(jī)身的一部分，風(fēng)擋玻璃要保持流線型外形，能承受各種飛行狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)載荷和沖擊。同時(shí)，風(fēng)擋玻璃要為駕駛員提供清晰的視界和良好的光學(xué)性能，還要具備除冰除霧、泄靜電、防雨水等多種功能，因此對(duì)風(fēng)擋玻璃的性能有特殊要求。
　　
　　一是承載和抗鳥(niǎo)要求。為保證具備足夠的力學(xué)性能，需要提高風(fēng)擋玻璃的剛度和強(qiáng)度。風(fēng)擋玻璃的外形尺寸確定后，在所選取單片玻璃強(qiáng)度一定的情況下，要滿足抗鳥(niǎo)撞要求，只能靠提高玻璃的總厚度來(lái)實(shí)現(xiàn)，許多大型飛機(jī)風(fēng)擋玻璃的厚度都在40mm以上。
　　
　　二是安全性可靠性要求。風(fēng)擋玻璃，即夾層安全玻璃，需采用多層復(fù)合結(jié)構(gòu)來(lái)保證玻璃破碎后的安全性。同時(shí)，提高風(fēng)擋玻璃的使用壽命又是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要綜合考慮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用、玻璃增強(qiáng)、層合、電加溫系統(tǒng)、邊部連接密封等風(fēng)擋玻璃設(shè)計(jì)制造的每個(gè)環(huán)節(jié)。
　　
　　三是光學(xué)性能要求。風(fēng)擋玻璃的主要光學(xué)性能指標(biāo)包括：透光度、霧度、光學(xué)角偏差、光學(xué)畸變、雙目視差、副像偏離、眩光性能等，對(duì)于大尺寸、曲面外形、多層復(fù)合結(jié)構(gòu)的風(fēng)擋玻璃來(lái)說(shuō)，制造難度很大。光學(xué)性能是影響風(fēng)擋玻璃制造成品率的首要因素。光學(xué)性能的保證需要依靠玻璃準(zhǔn)確成型技術(shù)、玻璃鍍膜技術(shù)以及玻璃層合技術(shù)。
　　
　　四是電加溫要求。在飛行中機(jī)身結(jié)冰是對(duì)飛機(jī)致命的威脅，整個(gè)飛機(jī)都配有除冰系統(tǒng)。風(fēng)擋玻璃的電加溫要求，可實(shí)現(xiàn)除冰、化霜、防霧功能，以保證特殊氣象條件下駕駛員的足夠視界。早期的電加溫玻璃是通過(guò)布置細(xì)電阻絲來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前主要都是在玻璃上鍍制透明導(dǎo)電薄膜，其制備工藝也由熱噴涂氧化錫膜發(fā)展到真空磁控濺射ITO膜。
　　
　　五是連接密封要求。風(fēng)擋玻璃與機(jī)身的連接方式直接影響玻璃的抗鳥(niǎo)撞強(qiáng)度。玻璃邊部的密封可保護(hù)膠合層和電加熱元件免受環(huán)境濕氣的侵蝕，對(duì)風(fēng)擋玻璃的可靠性和使用壽命有決定性的影響。
　　
　　風(fēng)擋玻璃的許多功能都是通過(guò)玻璃上的涂層或鍍膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的，防雨要求在玻璃外表面制備疏水或憎水涂層，電磁波屏蔽、雷達(dá)波隱身、熱發(fā)射等功能都可以通過(guò)鍍制不同的透明導(dǎo)電薄膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　
　　國(guó)內(nèi)外技術(shù)新發(fā)展
　　
　　近年來(lái)風(fēng)擋玻璃技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)為：輕量化、高可靠性、長(zhǎng)壽命、多功能等。目前國(guó)內(nèi)外主要的技術(shù)已經(jīng)在不斷的創(chuàng)新中取得了新的進(jìn)展。
　　
　　例如，采用特殊組分專(zhuān)項(xiàng)使用平板玻璃原片。為進(jìn)一步提高玻璃強(qiáng)度，降低飛機(jī)風(fēng)擋玻璃的厚度和重量，美、法、德等國(guó)家開(kāi)發(fā)了鋰鋁硅組分的專(zhuān)項(xiàng)使用特種浮法平板玻璃，它同樣采用浮法工藝生產(chǎn)，再經(jīng)特殊的離子交換增強(qiáng)處理后，強(qiáng)度和應(yīng)力層高層度比普通化學(xué)鋼化玻璃高50%以上，強(qiáng)度可接近400MPa。采用這種玻璃原片制作的新型飛機(jī)風(fēng)擋玻璃，在保證600km/h的抗鳥(niǎo)撞強(qiáng)度的情況下，厚度可減薄到30mm以下。