شیشه های هواپیما

نویسنده : نوید رمضانی سعدی 

هواپیما عمدتا از فلز ساخته شده اما بعضی از قسمت های آن برای دید خلبان و مسافرین به بیرون شیشه هایی وجود دارد.

اما آیا این شیشه ها باید مقاومت فلز را داشته باشند یا اینکه این شیشه ها از چه موادی ساخته شده اند و چه انواعی دارند ، در این مقاله به این مباحث میپردازیم.

انواع شیشه هایی که در هواپیما به کار رفته است 

)  Wind shield  1-    شیشه جلوی خلبان (

) Dado panels ‌( airplane windows) 2-شیشه های یا پنجره های کنار مسافرین(

۱ .شیشه کابین خلبان : شیشه جلوی هواپیما یا شیشه کابین خلبان یکی از بیشترین فشار های وارد بر هواپیما را باید تحمل کند ، پنجره های کابین خلبان به روش redundant با عضو اضافی همراه با سه الی پنج لایه ساخته میشود .

 هنگامی که در عرشه پرواز هستید، تنها چیزی که خلبانان را از دمای منفی 56 درجه سانتیگراد و هوای رقیق غیر قابل تنفس بیرون جدا می کند، شیشه جلوی کابین هواپیما است. در یک طرف، یک کابین گرم و تحت فشار وجود دارد که می توانید در آن کار کنید و در طرف دیگر، دنیایی که اگر در معرض آن قرار بگیرید در عرض چند دقیقه شما را می کشد. بین این دو، شیشه جلوی فوق العاده محکم قرار دارد که دو هدف اصلی برای شیشه جلو وجود دارد.

اهداف شیشه کابین خلبان

شماره یک، از خدمه در برابر محیط خشن بیرون محافظت می‌کند .

شماره دو به خدمه اجازه می دهد تا بیرون را ببینند.

علاوه بر  کنترل فشار، دما و برخورد پرنده، قسمت جلوپنجره هواپیما باید مقاومت شیمیایی در برابر مواردی مانند مایع هیدرولیک یا سوخت جت و همچنین سایش از جمله زنگ زدگی، برف یا باران و خطرناک تر تخلیه الکتریکی ساکن را تحمل کند. 

طراحی و جنس شیشه جلو عرشه پرواز

 شیشه جلوی هواپیما معمولاً از یک ساختار چند لایه تشکیل شده است که از لایه‌هایی از شیشه، پلاستیک اکریلیک شیشه ای  یا پلی کربنات یا ترکیبی از آنها توسط لایه‌هایی از مواد پیوندی پلیمری  که به هم متصل شده‌اند. یک لایه بیرونی از شیشه که به اکریلیک کشیده متصل شده است. سپس، یک لایه بین آنها وجود دارد که از یورتان ساخته شده است. هر کدام دارای سیستم های ضد یخ و ضد مه هستند. این ساختار چند لایه استحکام بالایی در وزنی سبک برای استفاده در هواپیما فراهم می کند.محیطی که چنین شیشه‌های جلویی چند لایه در معرض آن قرار می‌گیرند، شدید است و سطح بیرونی، که به عنوان لایه رویی شناخته می‌شود، اغلب به دلیل ضربه‌های ذرات، خراشیدگی یا شکستگی‌های اتصال (لایه‌برداری) در رابط‌های بین لایه‌ها و یا خطاهای الکتریکی در ضد آسیب  ، آسیب می‌بیند. پوشش‌های بخاری یخی ناشی از تنش‌های حرارتی و مکانیکی چرخه‌ای، نفوذ رطوبت و …...چنین آسیبی علت اصلی حذف شیشه جلویی است. برای خنثی کردن و کاهش اشئه خورشید در کابین خلبان از تکنیک polarized استفاده میشود در واقع این شیشه اشعه UV را جذب نمیکند به همین دلیل این شیشه باعث میشود دید خلبان بر هم نخورد.

 برای یک هواپیمای کوتاه، متوسط یا طولانی مدت، محدوده ضخامت شیشه جلو یکسان است. بین کمتر از یک اینچ تا 1.2 اینچ متغییر است. بنابراین، شیشه جلوی هواپیمای مسافربری به طور متوسط چهار برابر ضخامت شیشه جلو اتومبیل با ضخامت 0.23 اینچ است.

بست های شیشه جلو

شیشه جلوی بعضی از هواپیماها با پیچ و مهره بسته می شود. برخی دیگر از سیستم گیره استفاده می کنند، هر دو روش به یک اندازه قابل اعتماد هستند. ایرباس A320 و A340 دارای طراحی گیره‌دار و بدون سوراخ پیچ هستند. از سوی دیگر، هواپیماهای بوئینگ معمولاً دارای طرح های پیچ و مهره ای هستند. اگر می خواهید پنجره را به بخشی جدایی ناپذیر از ساختار هواپیما تبدیل کنید، طراحی پیچ و مهره ای راه حلی است زیرا بارهای هواپیما را مستقیماً از طریق پنجره منتقل می کند. پنجره به بخش ساختاری جلوی بدنه تبدیل می شود. جایگزین این است که پنجره را از هرگونه بار احتمالی که توسط هواپیما منتقل می شود جدا کنید. پس از آن اتفاقی که می افتد این است که باید بدنه یا قاب فلزی سنگینی در اطراف پنجره داشته باشید تا آن را جدا کنید. هنگامی که پنجره ها آسیب می بینند، باید تعویض شوند، به جز در موارد خاص آسیب بسیار جزئی - خراش های خفیف یا خش - که باید توسط متخصصان تعمیر شوند. عمر معمول یک پنجره عرشه پرواز ده سال است، که کمتر از نیمی از عمر خدماتی اکثر هواپیماها است که حدود 25 سال است.

۲.پنجره مسافران :

 شیشه های قسمت مسافرین که فشار کمتری را تحمل می‌کنند از نوع Back up structure است . شیشه های کناری هواپیما از دو لایه شیشه ای تلقی و سیلیکونی همراه با لایه جذب کننده نور خورشید ساخته میشود.

یک پنجره مسافر از سه شیشه تشکیل شده است: 

1)یک شیشه بیرونی همسطح با بدنه بیرونی، مقاوم ترین لایه که در قسمت خارجی هواپیماست و با فشار بیرونی در تماس است.

2) یک شیشه درونی - که سوراخ کوچکی در آن وجود دارد که ممکن است دیده باشید، نزدیک ترین شیشه به مسافران هواپیما است که فشار داخلی را تحمل می‌کند.

 3) یک شیشه نازک تر و غیر ساختاری پلاستیکی به نام شیشه خش مسافران به دلایل ایمنی نمی توانند شیشه داخلی (با سوراخی در آن) یا شیشه بیرونی را لمس کنند. درعوض، مسافران می‌توانند سر خسته‌شان را روی صفحه خراش قرار دهند. صفحه خراش در واقع بخشی از مونتاژ پنجره نیست، بلکه جداگانه نصب می شود.

پنجره های کابین هواپیما شیشه ای نیستند، بلکه از چیزی به نام "اکریلیک کشیده" ساخته شده اند. اکریلیک کشیده با کشش مواد پایه اکریلیک ریخته گری تولید میشود . این یک ماده سبک وزن است که توسط چند تامین کننده جهانی برای هواپیماهای مختلف که امروزه پرواز می کنند ساخته شده است. یکی از این تامین کنندگان. GKNمستقر در بریتانیا است.  این شرکت بزرگترین تولید کننده پنجره های کابین در سراسر جهان است، پنجره های کابین را برای بوئینگ 737 و بوئینگ 787 و بیشتر هواپیماهای دیگر می سازد

برخی موادی که در ساخت شیشه کابین خلبان استفاده میشود عبارت اند از :

 1. پلاستیک

 2. کربن

 3. شیشه

 4. اکریلیک

ضخامت شیشه داخلی و خارجی برای هر نوع هواپیما مشخص است. شیشه‌های داخلی معمولاً نازک‌تر و تقریباً 0.2 اینچ ضخامت دارند و تنها در صورت خراب شدن شیشه‌های بیرونی به‌عنوان یک محافظ در برابر خرابی وجود دارند. این یک اتفاق بسیار نادر است، به جز در مورد پرواز Southwest 1380 - که در واقع خرابی موتور بود، نه پنجره.

ضخامت شیشه‌های بیرونی تقریباً 0.4 اینچ ضخیم‌تر است و بارهای فشاری را برای طول عمر پنجره تحمل می‌کند.

یک سوراخ ریز در زیر این پنجره ها وجود دارد که در ادامه به چرایی وجود آن میپردازیم

همانطور که هواپیما ارتفاع می‌گیرد فشار وارد بر خارج از هواپیما کاهش می یابد - هر چه هواپیمای شما بالاتر می رود چگالی هوا بسیار کمتر می شود. از آنجایی که کابین هواپیما برای راحتی (و بقا) مسافران تا ارتفاع حدود 6000 فوتی تحت فشار است، فشار بیشتری در داخل هواپیما نسبت به اعمال از بیرون روی آن وجود دارد. این فشار روی بدنه و شیشه‌های کابین وارد می‌شود. سوراخ کوچک روی پانل داخلی اجازه می دهد تا مقداری از هوای کابین به داخل جیب بین شیشه های داخلی و خارجی خارج شود و یکسان شود. این باعث می شود که قاب بیرونی تمام بار را تحمل کند، البته به آرامی. این یک سوراخ کوچک است به طوری که با بالا رفتن هواپیما، فشار به آرامی برابر می شود.

صفحه خراشنده ای که شیشه داخلی را می پوشاند مانع از خروج هوا به داخل سوراخ نمی شود.هوا می تواند از طریق شکاف های متعدد در مجموعه دیوار داخلی به آن فضا جریان یابد.

یخ زدگی روی شیشه مسافران

یخ زدگی می تواند روی شیشه داخلی ایجاد شود، زیرا با افزایش ارتفاع هواپیما، هوای مرطوب کابین از سوراخ عبور می کند.

شگفتی های پنجره های بوئینگ 787 

اگر با بوئینگ 787 دریم لاینر پرواز کرده باشید، می‌دانید که پنجره‌ها یک بریدگی در بالا هستند. اولاً، آنها بسیار بزرگتر از بیشتر پنجره های خطوط هوایی هستند و 19 اینچ ارتفاع دارند.

با این حال، برخلاف سایر هواپیماها، دریم لاینرها سایه پنجره فیزیکی ندارند. در عوض، سایه با جادو کنترل می شود: فناوری الکتروکرومیک که از الکتریسیته برای تغییر رنگ و مقدار نوری که از پنجره عبور می کند استفاده می کند. این سیستم با نام تجاری Alteos توسط PPG Aerospace مستقر در ایالات متحده با استفاده از فناوری توسعه یافته توسط Gentex واقع در میشیگان ساخته شده است. "اعمال یک ولتاژ الکتریکی کوچک در سراسر ماده بین شیشه باعث تیره شدن آن می شود، در حالی که حذف ولتاژ به ماده اجازه می دهد تا به حالت شفاف طبیعی خود بازگردد. ولتاژ را می توان دقیقاً کنترل کرد و با افزایش های کوچک تنظیم کرد تا امکان انتخاب حالت های میانی عبور نور فراهم شود. 

پنجره فاقد قطعات متحرک است، بی صدا کار می کند و در صورت قطع برق به حالت شفاف می رود.، 

پنجره های الکتروکرومیک 99.99 درصد از نور مرئی را مسدود می کنند