飛機窗戶：小小的我，卻有大大的作用

軍情 02-06

常坐飛機的朋友一定會想和生活中的窗戶相比，飛機的窗戶實在太小了？那麼為什麼不能把飛機的窗戶做大點呢？小小的窗戶又有什麼神奇的地方。

客機的窗戶小，主要是與飛機的結構有關。飛機的機體主要由蒙皮，桁條，隔框等組成。他們彼此交錯，橫豎組合，相連在一起。舷窗則鑲嵌在其中，故它的大小受到限制。其中，典型代表就是「協和」客機，該機由於需要超音速飛行，對飛機結構的要求更高，機體上的加強件連接也更密集，所以它的窗戶只有明信片那麼大。

此外，客艙窗戶強度也是不一般的。飛機上的舷窗不是玻璃的，它採用的是丙烯酸類樹脂。這種樹脂有比玻璃輕，堅韌性強且加工方便等特點。通常，客艙內的窗戶都採用「fail-safe」的設計理念，一般都有外層、中層和內層三層樹脂材料組成。和你想的一樣，這些名稱取決於你身處飛機的內部還是外部。

這三層的材料均為丙烯酸類樹脂，這種合成樹脂因其材料透明度和彈性而廣受稱讚，不過這三層窗戶中只有外層窗戶和中層窗戶屬於結構窗戶。這些結構窗戶的周邊均由橡膠進行封閉並被安置在飛機的機身上。內層窗戶，又被稱作保護罩，處於乘客這一邊，被安裝在機艙的內側。目的的是當一層窗戶出現破損的時候，不會影響整機的安全。波音737的三層窗戶分解圖如下所示：

這三層窗戶的組合密封導致外層窗戶和中層窗戶之間留有微小間隙。這是兩層窗戶氣隙設計的關鍵組成部分，其中外層窗戶為主要結構窗戶，承受著飛行過程中的機艙氣壓。

主要結構窗戶是什麼意思？在海拔35000英尺的高空，大氣壓約為3.4磅每平方英寸。人體在這麼高的海拔和這麼低的氣壓下無法正常工作；因此在客艙內，壓力由人工維持在5kg每平方英寸左右——大約為你在7000英尺的高空感受到的氣壓。客艙內外的氣壓差異越大，飛機各部位承受的壓力也越大，包括它的窗戶。

外層窗戶是最主要的結構意味著在正常情況下，外層窗戶承受了艙內增壓帶來的所有壓力。

相比較而言，內層窗戶就顯得很多餘了，它存在的意義是為了以防外層窗戶破裂而設置的故障保險裝置，但外層窗戶破裂的情況極其罕見。（據波音737維修手冊記載，在溫度為70華氏度時，中層窗戶能承受1.5倍的工作壓力）

了解到這些之後，中層窗戶玻璃上的通氣孔功能就很明顯了：它是一個排放閥，能平衡客艙與中層窗戶和外層窗戶之間的氣壓。這個小孔能確保在航行過程中艙內壓力只作用於外層玻璃，因此為了以防萬一才保留了中層窗戶。

當然，窗戶之間的氣隙還能排除霧和霜，不過無數相片說明這一組裝反而會導致玻璃上凝結水汽。可以肯定地說，這種組裝形式構建了一個最安全的環境。這一組裝能確保中層窗戶受損後飛機還能安全著陸。維修手冊還警告說中層窗戶上若出現裂縫，那麼客艙內不應繼續增壓。

通過防止龜裂、裂紋、刮傷和碎裂，最內層窗戶能保持中層窗戶的結構完整性並保護整個窗戶裝置。

進入21世紀之後，航空領域因為大量複合材料的使用進入了新紀元。波音787因為大量使用強度較大的符合材料，減少了結構加強件，故它的窗戶也增大不少比起通常的客機大出近3成。此外，智能窗技術（上世紀80年代，電致變色材料被提出應用於建築物、汽車、飛機等節能採光系統中，形成能動態調節太陽輻射能透過率的「智能窗」）也加入現代客機領域。2008年7月，波音公司在波音787飛機上採用了智能窗技術，艙窗玻璃淘汰了機械式舷窗遮陽板，採用了電致變色技術。

如果大家最近有座飛機出國旅遊，可能會發現飛機上的窗戶不是像原來那樣推拉式的了，變成了一種可以智能控制透明度的智能窗戶，如下圖