全球飛機風擋玻璃由美英法廠商壟斷 國產大飛機C919呢？

與機翼、發動機和飛行控制等很多複雜技術相比，飛機的座艙風擋似乎並沒有什麼技術含量。但事實上，風擋玻璃是飛機重要的功能部件，作為機身的一部分，它不僅要保持機頭流線型外形，還擔負著保證結構完整安全和提供清晰視界的功能。它相當于飛機的「眼睛」，直接關係到飛行員和整個飛機的安全，能實實在在地體現飛機研發的技術實力。

飛機風擋玻璃需要滿足多種要求

風擋結構形式比較複雜，是由透明件、夾層、玻璃纖維、緊固件、金屬壓板、加熱系統、密封材料等組成的組合件。不同透明件材料、製造工藝、環境濕熱等都對風擋強度有著明顯的影響，其結構符合性驗證方法不同於金屬結構件。

由於長期承受光照、冰雹和氣動加熱等影響，風擋玻璃必須要為飛行員提供良好的光學性能，還要具備除冰除霧、泄靜電、防雨水等多種功能。

風擋玻璃在各種飛行狀態下承受著氣動載荷、增壓載荷、結構載荷和氣動力衝擊，必須具備足夠的強度，尤其當1.8公斤重的鳥與它發生撞擊時，不能造成駕駛艙失壓，同時穿透風擋的鳥碎塊、鳥撞造成的風擋碎片不能傷及飛行員，因此，它的內層必須採用非碎裂性材料。

由於玻璃起霧比干玻璃的能見度降低很多，特別是雨天和風擋玻璃結冰時影響更大，所以必須能通過電加熱、雨刷等措施保證在特殊氣象條件下飛行員也能有足夠的視界。而密封可保護膠合層和電加熱元件免受環境濕氣的侵蝕，對風擋玻璃的可靠性和使用壽命有決定性的影響，因此風擋玻璃必須具有良好的連接密封性。

全球飛機玻璃先進位造廠商在美英法三國

目前全球大型飛機製造主要被波音,空客兩家公司壟斷,他們對供應商的要求和管理非常嚴格。國際上能夠為大型飛機配套生產風擋破璃的公司主要有三家:美國 PPG公司,法國聖戈班 sully公司,英國GKN 公司,他們的產品代表了世界領先水平。近幾年風擋玻璃技術的發展趨勢為:輕量化,高可靠性,長壽命,多功能等,主要的技術特點和進展有：

普通鈉鈣硅浮法玻璃經過物理或化學鋼化後,強度只能提高到200~25oMPa左右,為進一步提高玻璃璃強度,降低飛機風擋玻璃的厚度和重量,美,法,德等國家開發了鋰鋁硅組分的專用平板玻璃,也採用浮法工藝生產,再經特殊的離子交換增強處理後,強度和應力層深度比普通化學鋼化玻璃高50%以上,強度可接近400Mpa，採用這種玻璃原片製作的新型飛機風擋玻璃，在保證600km/h的抗鳥撞強度的情況下,厚度可減薄到30mm 以下,減重效果極其顯著。目前,這種特殊組分的專用浮法破璃在中國國內尚屬空白,從國外採購也非常困難。

玻璃增強新技術的開發一直是飛機風擋玻璃製造技術的核心和熱點，美國和法國公司採用鈉鉀體系的熔鹽進行離子交換增強,開發了牌號為heculiteII和 solidion的高強度玻璃,並已經商業化應用。中國建築材料科學研究總院針對玻璃增強技術開展了多年的研究,開發的綜合增強技術可將普通浮法玻璃的強度提高到4ooMPa以上,基本達到了國外產品的先進水平,可以說為我國研製輕量化的大型飛機風擋玻璃奠定了基礎。

玻璃層合技術的研究主要集中在不同特性聚氨酯(Pu)膠片的開發上,國外公司已有系列化的產品, 可根據不同的基板材料,不同的使用條件進行 Pu膠片牌號的選擇。國內飛機風擋玻璃採用的膠片以聚乙烯醇縮丁醛樹脂(PvB)為主，Pu膠片的生產還是空自,能夠進口的牌號也非常有限.。

目前,風擋玻璃用於除冰除霜的電加溫功能主要是通過透明導電膜來實現的,如果電加溫的溫度均勻性不好,會縮短風擋玻璃的使用壽命,嚴重時會引起破璃炸裂。電加溫線路系統的短路,斷路等故障也是風擋玻璃主要的失效模式。國外公司在玻璃的鍍膜技術,導電膜電極連接技術和溫控系統方面都開展了卓有成效的工作,改善了風擋破璃的可靠性和綜合性能。國內由於大型飛機的缺乏,風擋破璃的應用上還缺少經驗和數據的積累。

對於民航用的大型客機,風擋玻璃的壽命可靠性直接關係到航空公司的運營成本,因風擋破璃故障導致的航班返航，更改造成的損失巨大，國內雖然已有幾十年的軍機風擋玻璃的製造經驗，但壽命可靠性方面能否滿足民用客機的高要求可能還是大型飛機風擋玻璃研製的關鍵。國外公司的最新風擋玻璃產品,綜合採用了高效的邊部密封技術，低應力抗脫膠層合技術,高強度玻璃增強技術,電加溫電極匯流條的設計製造技術,溫度感測控制技術等等,使用壽命可達到3萬飛行小時。

國產C919大飛機部分採用國產玻璃

1958年,我國第一塊自行研製的飛機風擋玻璃在中國建築材料科學研究總院誕生。50年來,經過幾代科技人員的努力,完成了國產飛機所有機型的玻璃研發配套任務.同時,也開拓了我國破璃深加工技術的應用領域,使我國成為繼美,英,法,俄等少數幾個能自行研製飛機玻璃的國家之一。由於我們國家大飛機的研究剛剛起步,我們在大型飛機風擋玻璃的應用上還缺少經驗,在許多關鍵技術上與發達國家著名玻璃公司還存在較大的差距。急需在技術、工藝、裝備上有所突破,研製出滿足適航要求,性能可與國外產品媲美的產品,打破國外公司在這一領域的完全壟斷。

飛機玻璃產品作為一種高技術,高附加值的專用產品,有著較大的細分市場和發展潛力。目前,全球市場主要被 PPG、sully、GKN 二三家公司瓜分,其市場分為OEM和維修備件兩部分。目前我國大約擁有運輸飛機1200多架,每年僅維修更換玻璃的費用就需要2億多元,且破璃全部為國外進口。而中國自研的大飛機C919部分採用了國產玻璃。

江蘇海安，江蘇鐵錨玻璃股份公司鳥撞實驗室里部分試驗設備

2017年5月，江蘇鐵錨玻璃股份公司與中國商飛上海飛機設計研究院、西北工業大學聯合共建了中國商飛鳥撞試驗基地。這一華東地區最大的鳥撞實驗室，可對飛機前風擋玻璃、機翼、平尾、垂尾進行時速1000公里與3.6千克飛鳥相撞擊試驗。

從2014年開始，商飛的C919設計團隊在這裡先後進行了近20次鳥撞試驗。可對飛機前風擋玻璃、機翼、平尾、垂尾進行時速1000公里與3.6千克飛鳥相撞擊試驗。不止這個鳥撞實驗室，C919飛機上的近100個機艙舷窗玻璃也都由鐵錨玻璃提供，不僅如此，鐵錨玻璃還承擔了ARJ-700、國產新舟700部分玻璃的研製任務。

研發飛機用風擋破璃,不僅能解決飛機研製的配套急需，更可以促進我國的玻璃加工技術的進步，提升玻璃深加工產品的質量和功能水平，拓寬產品的應用領域，帶動整個行業的發展。

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