飞机遮阳板的秘密，你了解多少？

飞机遮阳板的秘密，你了解多少？

在飞机起降时，乘务员会要求乘客打开遮阳板，而不是关闭。这是因为在飞机起降时，这是整个飞行过程中最容易发生意外的时刻。为了确保客人的安全，空服员会要求乘客打开遮阳板，并将客舱内的灯光调暗，以便乘客能够先适应飞机外的亮度。如果发生意外，乘客的眼睛可以迅速适应室外的光线亮度，从而更容易逃离现场。

此外，遮阳板还有一个重要的作用，就是让飞行员在驾驶舱内无法看到发动机的情况下，乘客可以通过这个窗口观察发动机是否有异常情况，比如冒黑烟等，并及时通知乘务员通知机长。如果发生紧急着陆，乘客可以通过这个窗口得到救援人员的帮助，因为救援人员可以通过这个窗口看到乘客。

军民合用机场，是平时兼具民用运输和空军日常训练，战时可供军事使用的机场。由于军民合用机场往往部署有重要军事装备，并承担日常演训任务，民航乘客应遵守相关规定，不得擅自拍摄敏感军事区域、军事设备。

当民航飞机在军民合用机场起降、滑行时，乘客应根据要求关闭遮光板，不得擅自拍照、摄像，甚至将相关内容上传至网络。这也是世界各国针对军用设施保密的通用做法。

2024年5月12日，几名老人在乘坐飞机时，想打开遮阳板拍摄窗外的风景。但由于准备降落的甘肃张掖甘州机场，属于军民合用机场。所以在降落前空姐就已经明确规定，千万不要打开遮阳板。然而，这几名老人并没有听进去，反而不顾阻拦的接连打开了遮光板。

2024年3月，一名旅客在飞机起飞前打开了遮光板，导致飞机延误了2个多小时。

飞机舷窗的奥秘
飞机上有一些特殊的装置或设计，或许我们对其司空见惯，或许我们对其不太熟悉，但这些装置或设计对飞机的正常飞行和舒适安全都具有重要的作用，而其作用或原理却往往不为常人所知。本文介绍飞机舷窗的奥秘。

1.民航机客舱舷窗通常为三层
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（参见下条），中层舷窗可在外层舷窗意外破坏时承受舱内外压差。图3是民机客舱用于承压的外层和中层密封窗结构。
图3. 客舱舷窗承压外层和中层密封窗结构（不包括乘客一侧的不密封装饰防护层，插图由AMECO侯立国先生提供）
2.客舱舷窗通气小孔的作用
在中层舷窗下部开有的通气小孔（直径小于1mm)以平衡两层空气中的压力差，从而使常规情况下主要由外层舷窗承受座舱内外压差。中层舷窗上通气小孔的另一个作用是用于增压座舱漏气检查，当外层舷窗有泄漏时空气会通过小孔形成射流冲击外层舷窗内侧从而形成局部污染痕迹，方便检修人员判断是否泄漏及其泄漏程度。可以发现许多飞机舷窗通气孔对应的外侧舷窗内侧或多或少都有射流冲击留下的圆形射流痕迹。实际上飞机气密座舱（大气通风式）对密封性要求并不十分严格，座舱中的压强变化规律（座舱压力制度）主要是依靠发动机压气机增压供气、同时由专门的排气活门调节开度改变排气量来实现的。对座舱密封性要求降低可大大节约飞机制造成本。
下图是笔者乘坐的中国南方航空A330客机客舱舷窗玻璃，可见在高空飞行时外侧玻璃上有较大的通气孔射流痕迹。
图4.A330客机客舱玻璃及空中飞行时通气孔射流痕迹
图5是飞机在地面时同一个舷窗的照片，点击放大后可观察到通气孔射流痕迹消失。
图5.飞机在地面时同一个舷窗通气孔射流痕迹消失
图6是笔者乘坐的中国南方航空A380客舱舷窗，可见外侧有与通气孔尺度相当的射流痕迹，但该射流痕迹在整个飞行过程中无变化，说明该舷窗密封良好。
图6.中国南方航空某A380客舱舷窗在飞行和停放时通气孔射流痕迹不变
既然中间层玻璃有通气孔，为何还要求其像外层玻璃一样具有足够的密封性呢？这是为了保证舷窗有足够的安全裕度。当外部玻璃窗被其他物体意外撞击而损坏时，中层玻璃窗尽管开有微小的通气孔但通气孔的漏气量不严重，座舱增压系统仍然能维持一定的增压，因此仍能提供一定程度的安全保障。
图7是2018年5月2日美国西南航空某客机飞行途中舷窗外层玻璃破裂情况，由于有中层玻璃的适当保压、保温作用，机组能够从容地将飞机迫降在就近的机场。
图7. 美国西南航空某客机乘客舷窗外层玻璃破裂情况
波音787飞机客舱舷窗虽然也是三层结构，但采用了新的技术，其中最外层是结构密封层，中间层是特殊的电子调光舷窗（EDW，Electrically Dimmable ），机组和乘客可通过调光按钮调节舷窗玻璃的透光亮度，代替了常规舷窗的遮阳板。EDW上没有专门的透气小孔。EDW采用特殊的泡沫胶与周边结构进行固定，既具有足够的强度也具有一定的透气性。在靠近乘客的一侧还有一层保护性舷窗，避免乘客直接触碰EDW。
3.民机驾驶舱舷窗的结构为复合单层
与客舱舷窗不同，民机驾驶舱舷窗为多层粘接的复合单层结构（通常为三层或三层以上的多层粘接，主要材料是乙烯基、丙烯酸纤维等），中间没有空气隔热层但有其他加强材料，并在夹层中布置有导电涂层（conductive coating）或电加热丝。驾驶舱舷窗铺设电加热丝有三个作用：一是防止舷窗内侧的湿热空气在舷窗上遇冷凝结成雾，这种电加热丝通常铺设在舷窗内夹层；二是防止舷窗外部结冰，这种电加热丝通常铺设在舷窗外夹层；三是加强驾驶舱舷窗的强度和韧性，提高抗鸟撞击的能力。
图8是典型的民机驾驶舱玻璃窗复合单层结构，可见不同的部位材料和层数有所不同，且导电涂层的埋设位置也有所不同。
图8. 典型的民机驾驶舱舷窗复合单层结构（AMECO侯立国先生供图）
图9是A320驾驶舱玻璃窗下部照片，点击放大后可观察到内层埋设的电加热丝。图中黑色较粗的是接线柱。
图9. A320驾驶舱玻璃窗下部照片，放大可观察到内层埋设的电加热丝（中国南方航空张裕欣机长供图）
图10是A320驾驶舱舷窗侧部照片，电加热丝清晰可见。
图10. A320驾驶舱舷窗侧部电加热丝照片 （中国南方航空张裕欣机长供图）
4.民机客舱舷窗做成圆形的原因是防止应力集中
早期的民机舷窗设计未能考虑到由于增压座舱不断反复充压泄压以及频繁起降引起的交变载荷和舷窗形状不合适引起的应力集中问题。上世纪五十年代初期英国著名的彗星号喷气式客机在一段时间内曾多次发生空中解体，造成严重机毁人亡事故，后来的调查研究发现方形的客舱舷窗在交变载荷作用下由于金属疲劳和应力集中而造成客舱蒙皮撕裂结构破坏。
图11是彗星号多次失事后调查人员通过反复增压实验发现由于应力集中座舱裂纹最先出现在方形舷窗附近。此后客舱舷窗就逐步改为圆形或圆角型了。
图11. 彗星号舷窗增压破坏试验
5.驾驶舱舷窗形状为矩形或不规则矩形
由于驾驶舱位于