丙烯酸类树脂可以用于飞机的舷窗上面？
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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。
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。
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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