风挡失效的几种形式

2021-07-15 16:08:29 作者：飞机维修砖家来源：飞机维修砖家分享至：

驾驶舱风挡用来保护飞行员在飞行中免受有害紫外线辐射、极速风、低温以及其他可能出现的情况，如潜在的闪电、冰雹、鸟类和外来物体的影响。风挡的可靠性对飞机的安全运行有着重要的影响。运行中如果出现风挡破裂，造成的后果显而易见。造成风挡失效的原因有多种，如由于划伤、分层、FOD、裂纹等等，风挡及其附属系统可能会随着时间的推移慢慢恶化，最终失效。维护人员熟悉风挡的组成原理、失效形式，就可以及时地在日常维护中能够正确识别到除了突发的偶然状况以外的潜在风险，并及时消除安全隐患，保障航班的正常运行。

当前商业飞机的驾驶舱风挡设计符合多重载荷路径的失效安全概念，因此，如果两个结构层中的一个玻璃失效，另一个结构玻璃层有足够的结构强度，按照QRH的建议，在安全条件下继续并完成飞行。典型的风挡是三层玻璃通过夹压而成，内层和中间层为结构层，能单独承受增压载荷；外层为非结构层，仅作为保护层。以A320飞机为例，风挡的典型截面如下图所示。

安装在飞机上的风挡没有严格的寿命限制，尽管如此，由于意外损伤，如刮痕、鸟击、冰雹、闪电、电弧、制造缺陷等，风挡组件及其系统可能会随着时间的推移慢慢恶化，最终失效。防潮封严是阻隔水、潮气侵入风挡的屏障，风挡典型的老化失效模式是由于经常暴露于风，导致潮气封严恶化，使其遭受侵蚀，进而导致潮气封严和风挡玻璃之间的分离。潮气入侵到风挡玻璃粘接层，会引起风挡外层玻璃与中间层玻璃从边缘开始分层。有数据统计显示，更换风挡的原因中，分层原因占到了接近一半。风挡分层一般不会影响结构强度，仅对视线造成影响。当潮气入侵到汇流条，逐渐恶化后会降低导电性，导致电弧产生引起局部受热，进而造成风挡不同程度的膨胀，从而产生张力，最后造成非结构层的外层玻璃破裂。由此可见，保持风挡防潮封严状态良好，可以延缓风挡老化、降低风险。潮气进入风挡还可能造成夹层退化，开裂的产生。因此，在进行风挡防潮封严日常维护过程中应当引起重视，如发现破损应尽快修复。在风挡老化的某一时刻，尽管潮气封严状态良好，也可能发生加热膜退化并导致加热功能的丧失（潜在的加热膜开裂）。在某些情况下，由于在失效过程中加热膜膨胀，它可能使外层玻璃破裂。

鸟击、雹击以及拆装时使用不恰当的工具都有可能对风挡造成损伤。在地面或滑行过程中有可能发生FOD撞击，对外层（非结构层）产生很小的损伤。在加压载荷作用下，损伤开始延伸。这可以解释在起飞前没有可见损伤以及飞行中无FOD的情况下，在飞行过程中发生的裂纹事件。在驾驶舱内部使用的工具、拆下的衬板都有可能划伤结构层，AMM手册对结构层允许损伤标准很高。AMM手册涵盖了所有允许损伤的类型，在发现损伤时可参照现行有效手册进行对比。此外，如果在AMM允许但接近上限的范围内发现有分层、气泡、烧点或烧蚀等损伤，厂家是建议尽快更换。

玻璃破裂可能发生在风挡中的任一玻璃层。外层玻璃通常为风挡的非结构层，当外层玻璃破裂后，飞机可在一定限度内继续飞行。具体飞行限制请参照飞机制造商的手册。导致玻璃破裂的可能原因有：冲击，外物撞击，玻璃层垂直边破坏，表面划伤，电弧等等。对于风挡加热膜破裂、中间结构层玻璃破裂、外层玻璃破裂形式的辨别常造成维护人员的困扰。加热膜位于外层玻璃与中间结构层玻璃之间，加热膜的破裂是由其上的电弧造成。产生的主要原因有潮气侵入、分层、自然老化，进而导致风挡加热系统失效。正常情况下，加热膜破裂不会影响结构层的完整性。加热膜破裂看起来像一条从风挡边缘开始穿过风挡的直线。在大多数情况下，该线会终止在风挡的中间。