出品：科普中國
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目前，川航3U8633航班緊急迫降一事的事故原因仍在進一步調查中。但飛機駕駛艙風擋玻璃整片脫落在民航史上極其罕見。事實上，無論是民航飛機還是戰鬥機，哪怕是風擋玻璃在空中發生破裂，都不是一件可以輕描淡寫處理的事。今天就讓我們說說戰鬥機風擋玻璃的那些事。
戰鬥機也是受害者
相比於發動機、機翼和飛行控制等技術設備而言，飛機的風擋好像並不是什麼擁有高技術含量的關鍵設備，因此也極少引發人們的高度關注。然而，風擋玻璃作為機身的一部分，同樣是飛機的重要功能部件。風擋玻璃作為飛機的“眼睛”，不僅要保持機頭的流線型外形，還要確保結構安全並提供清晰視界，也是衡量技術實力的“放大鏡”。
川航航班此次遭遇的飛機駕駛艙風擋玻璃整片脫落在民航史上及其罕見，此前整個民航史上也僅有一例發生。風擋玻璃的脫落將直接造成客艙失壓，瞬間出現的飛機真實高度外部壓力值，會讓人直接失去意識。在高空高速飛行過程中，機組人員冒著低溫和高空風堅持操縱，能安全降落實屬奇蹟。相比之下，風擋玻璃出現裂痕或發生爆裂的情況相對較多，機組同樣需要緊急備降。
說起來，戰鬥機也是風擋玻璃脫落的直接受害者。2014年，美國空軍駐日本嘉手納基地的一架F-15戰鬥機，就在飛行訓練中突發駕駛座風擋玻璃丟失險情。而據當地官方統計，自1979年美軍在嘉手納基地部署F-15戰鬥機以來，就曾發生過3次風擋玻璃墜落事故。
人民空軍歷史上，也曾遇到過風擋玻璃破裂的事。在最近數年公佈的飛行事故中，就相繼有殲-7B、強-5D和殲-11BS發生過此類事故，不過飛行員最終都駕駛“戰鷹”安全著陸。尤其是2004年發生的殲-7B飛行事故，就是在萬米高空出現的險情。多虧了存在“近視眼”問題的殲-7系列戰機在風擋玻璃之後還有一塊防彈玻璃，飛行員才能在關鍵時刻硬是把飛機開了回來。
風擋玻璃都是怎樣煉成的
雖然我們都將其稱為“風擋玻璃”，但事實上風擋的主要成分還真不是玻璃。
整個風擋的結構絕不僅僅是一塊“玻璃”，而是由透明件、夾層、玻璃纖維、加熱系統和密封緊固材料等組成的組合件。由於飛行過程需要高透明度，常見的製作風擋用透明材料主要包括丙稀酸脂材料和聚碳酸脂材料。聚碳酸脂材料雖然韌性好、抗衝擊強度和抗疲勞度高，但硬度較低易磨損，透明性也比丙稀酸脂材料稍差一些。目前飛機座艙的風擋普遍使用透明度更高的丙稀酸脂材料，但其缺點就是比較脆。
為避免風擋破裂時產生的尖銳碎片對飛行員造成嚴重傷害，風擋玻璃的內層必須採用非碎裂性材料。同時，外形看似簡單的風擋玻璃還要滿足鳥撞指標要求。在這些多重嚴苛要求之下，人們只好把風擋玻璃做成了多層結構的“夾心餅乾”。
由於風擋材料強度較低，為充分防止鳥撞，美國和俄羅斯的戰鬥機風擋玻璃厚度普遍達到2釐米，相比之下其蒙皮厚度也才2毫米。此前美國F-16戰鬥機水泡式風擋玻璃雖遭遇鳥撞四處開裂，但並未穿透也未對飛行員生命安全造成太大影響，就是拜這層加厚版的“防彈玻璃”所賜。不過，為保證結構強度而把前檔玻璃加工的極為厚重並非明智之舉。擁有整體式座艙蓋的F-22戰機，其艙蓋頂部最薄的地方也有2釐米厚，全套艙蓋的重量高達500公斤，對於戰鬥機而言則顯得有些“超重”了。
下雨天飛行員怎麼辦
就拿此次出現故障的空客飛機來說，其前風擋玻璃就有6層，正常情況下可承擔5倍飛機最大內外壓差載荷。當然，風擋玻璃厚重的身體內部，也隱藏著許多特殊設計。飛機在結冰、起霧、下雨等氣象條件下飛行時，風擋內外表面上的冰、霜、霧和雨水等勢必妨礙駕駛員的視線。因此風擋玻璃一般都配有防冰防霧和排雨系統，還可通過隱藏在玻璃中密密麻麻的電阻絲髮熱來保證特殊氣象條件下的飛行。
細心的人們一定發現，民航飛機的前檔玻璃上有雨刷，戰鬥機上可極為罕見啊。一旦雨水落到了戰鬥機的前檔玻璃上，相互交織的水痕會形成網狀痕跡，勢必遮擋住飛行員的視野，影響飛機的正常起降飛行。不過，無論是全向視野的氣泡式座艙蓋，還是外形流暢的普通座艙蓋，其圓弧形或氣泡形的結構也無法安裝雨刷器。同時，戰鬥機較快的飛行速度產生的空氣阻力，也決定著前擋玻璃上不能安裝雨刷器。
事實上，下雨天戰鬥機飛行員也有辦法飛行。一種方法就是為風擋玻璃抹上排雨液。這種主要成分是酒精的排雨液可增大水的表面張力，使得雨水從玻璃上快速滑落。塗抹廢水塗層也是一種好辦法。這種塗層生來與水“相互排斥”，落下來的雨水就不能附著在玻璃表面。戰機在高速飛行時就能把雨水甩得乾乾淨淨。事實上，戰鬥機上還都安裝了玻璃升溫裝置，可直接將前檔玻璃上的雨水蒸發掉。目前還出現了超聲波除雨技術，主要通過安裝在風擋玻璃下的高頻超聲波發生器來快速清除雨水、塵埃等附著物。
說起來，英國的AV-8B“海鷂”垂直起降戰鬥機還真是個擁有雨刷器的戰鬥機。原來，垂直起降的AV-8B起降速度相對並不高，這才能在座艙蓋正前方專門隔出一小塊區域來安裝雨刷。
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