冰雹導致擋風玻璃破裂，南航班機是如何自保的？

科技日報實習記者 於紫月

26日，南航CZ3101廣州-北京班機在降落時遭遇冰雹，擋風玻璃破裂。據悉，機組按手冊程序處置，飛機已安全降落北京首都機場，機上人員平安。

也許大家對於飛鳥撞擊飛機的危害性有所耳聞，而冰雹撞擊飛機產生的危害也不可小覷，此類事件同樣受到各方高度關注。

“來勢猛、數量多、強度大是冰雹撞擊飛機的特點。”中國飛機強度研究所所長王彬文在接受科技日報記者採訪時表示，冰雹撞擊一般是小質量體群體撞擊，且冰雹自身剛度較鳥體大，相同速度和質量情況下，撞擊載荷更高；冰雹撞擊的威脅空域更廣，在0-10000m高度範圍內均可能發生撞擊事故。

儘管民用飛機在航線選擇上盡量避開天氣條件較差、易出現冰雹的區域，但在飛機漫長的服役時間裡遇到冰雹襲擊在所難免。

“一般而言，迎風面積大的部位最易受損，如風擋玻璃、駕駛艙門窗、機頭鼻錐、機翼前緣、發動機進氣道、油箱、雷達整流罩等，且各部位受到冰雹撞擊後的破壞模式不盡相同。”王彬文告訴科技日報記者，如對於風擋玻璃、駕駛艙門窗等部位，猛烈的冰雹撞擊能夠在較短時間內使其產生裂紋，極端情況下甚至可擊穿玻璃，危及生命安全；對於機頭鼻錐處，冰雹撞擊可能直接導致機頭錯位甚至直接斷裂脫落。“在同一次冰雹撞擊事故中，多種損傷形式很可能集中出現。”

一旦遭遇冰雹，飛機如何自保？

飛機的安全性關乎飛行員以及每一位乘客的生命安全，因此研究人員在設計之初就賦予了飛機抗冰雹撞擊的能力，以做最好的準備。王彬文指出，當前民機抗冰雹撞擊設計有三種主要思路——防護、緩衝和疏導。

提升自身結構強度一直是飛機抵禦外物撞擊的首先之策。大量的研究人員在飛機機體材料選型和機體結構設計中，會“絞盡腦汁”地尋求最優配置，以期在保障經濟性、可維修性等綜合性能的基礎上，還具有足夠的安全性，其中諸如冰雹撞擊情況下的抗衝擊性能就是一個關鍵因素。

如飛機機體易受撞擊的部位會選用輕質抗衝擊材料，在結構布局設計中會選用耐撞的結構形式，綜合以上因素以保障以最小的重量代價獲得較優的抗冰雹等離散源撞擊的性能。

冰雹撞擊是一個瞬時衝擊的過程，撞擊時間短、能量大，因此除了“硬扛”，能量緩衝也很重要，如在雷達整流罩和機翼前緣等部位選用具有夾芯結構或蜂窩狀結構的吸能材料，能夠對撞擊起到吸能和緩衝的作用，在一定意義上降低衝擊載荷，相當於給飛機裝上了一條“保險杠”。

然而，遇到冰雹撞擊，單純的依靠飛機機體結構自身變形或破壞來吸收撞擊能量，未必是最優之策，俗話說，“堵不如疏”，就有學者提出了能量疏導的方式。如在飛機平尾前緣蒙皮下方布置一種三角結構，當平尾遭到撞擊時，三角結構可以“切開”撞擊物，將撞擊動能分流導出，使其能量疏散，減輕飛機結構受到的能量衝擊。

可以看出，研究人員為使飛機能夠安全應對抗“雹擊”的“小概率”事件可謂是煞費苦心，使出了渾身解數。“保障民機運營安全是航空運輸的生命線，我們通過研究獲得的數據正是支撐飛機進行改進設計，保障飛機使用安全的重要途徑。”王彬文說。

來源：科技日報 文中圖片來自網絡

編輯：劉義陽

審核：管晶晶