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丙烯酸类树脂可以用于飞机的舷窗上面?

返回列表 作者: 浏览:18 发布日期:2021-06-01
乘坐民航客机的时候我们注意到飞机上的舷窗一般都是椭圆的,这不完全是出于美观的考虑。飞机上的每一个设计都与旅客的安全密切相关,这些椭圆形的舷窗亦是如此。今天中航未来小编就给大家讲讲飞机舷窗是椭圆的秘密。

丙烯酸类树脂可以用于飞机的舷窗上面?


其实在飞机发明之后的数年里飞机舷窗都是正方形的,而这一切在上世纪五十年代得到改变。英国德哈维兰公司研制的“彗星”是世界上第一款喷气式客机,但其命运并不顺利。“彗星”频繁陨落,震惊了世界。

对飞机残骸的研究表明,部分舷窗出现了裂痕,经过技术人员分析发现了事故的原因:金属疲劳。慧星号的方形舷窗在多次起降后,会在拐角处出现因金属疲劳导致的裂纹,裂纹会迅速延伸到机身其他部位,在内外压差所产生的强大外推力作用下造成机身解体。

自此后,飞机舷窗采用椭圆形或设计成有很大的圆角。随着飞行高度的增加,机舱需要加压维持较舒适的环境,机舱内的高压会作用在舷窗上。研究发现,多边形的窗户结构稳定性较差,其拐角处会承担更多压力,而圆形由于在各个方向上的结构相同,这种压力将被平均分散,极少出现从某一点发生崩溃的情况,所以飞机客舱的舷窗采用了如今所见的椭圆形。


高压环境中,对舷窗材质的强度也有不一般的要求。它不是玻璃,而是采用丙烯酸类树脂。相较于玻璃,丙烯酸类树脂具有质量轻、坚韧性更强且加工方便等特点。舷窗强度越高,机体的加强件就能减少,而舷窗也能变大了。所以舷窗强度也会影响舷窗的大小。

一般情况下,客舱内的舷窗都采用「fail-safe」设计理念,为了保证乘客的舒适和安全,飞机座舱为增压气密座舱,飞行中座舱压力高于外界略低于地面标准大气压。客舱舷窗通常采用两层密封结构层加一层装饰防护层的三层结构,最外层和中间层的密封层用较厚且高强度的透明树脂材料(丙烯酸纤维)制成,且都具有承受几倍座舱内外压差的能力。


接触乘客的内层用较薄的轻质透明树脂材料制成,内层不密封不能承受压差,但可起装饰和对中层辅助防护作用。三层舷窗之间形成两层空气层有利于保暖隔热,同时可避免舱内高湿度空气在单层舷窗上遇冷凝结成霜的问题。通常情况下由外层窗承受座舱内外压差,中层舷窗可在外层舷窗意外破坏时承受舱内外压差。


进入 21 世纪之后,航空领域因为大量复合材料的使用进入了新纪元。波音 787 因为大量使用强度较大的复合材料,减少了结构加强件,故它的舷窗也增大不少,比起通常的客机大出近 3 成。

此外,上世纪 80 年代,电致变色材料被提出并应用于建筑物、汽车、飞机等节能采光系统中,形成能动态调节太阳辐射能透过率的「智能窗」(Smart window)。2008 年,波音 787 就选用了智能窗术,淘汰了机械式舷窗遮阳板,采用电致变色技术,在舱内防尘外壳和舱外结构舱窗之间安装电子调光面板。
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