Safety first | February 2024
最近,有两起关于飞机客舱窗户受损的事件被报告给了空客公司。类似的事件也发生在非空客飞机上。这些损害是由于在宣传拍摄活动中使用的聚光灯的热量造成的。其中一个事件可能会导致严重的安全后果,因为损坏在地面上未被发现,并导致在下一次飞行中一些窗户玻璃脱落。
这篇文章更详细地描述了这一事件以及如何预防外部照明造成的热损害。它还建议在飞机重新投入使用之前检查其状况。
一架A321neo飞机在执行定位飞行前的几个航段操作。包括一些机组成员在内的有限数量的人员在机上。飞机正朝目标高度爬升。在10000英尺高度时,一名机舱乘务员在走向飞机空置的中间部分时注意到机舱噪音过大和温度过低。他发现机舱左侧的一扇窗户似乎已从其常规位置滑落,窗户密封条在外部气流中拍打(见图1)。他立即通知飞行机组,他们决定下降至9000英尺,并执行返航。飞机安全着陆,未发生进一步事件。
(图1)事件期间窗户的照片(来源:运营商)
当飞机在地面上停放时,飞行机组对飞机外部进行了检查。他们观察到两个窗户丢失,另一个窗户脱落(见图2)。还注意到左侧稳定器下方受损,可能是由于脱落部件的撞击造成的。进一步的检查显示,机身左侧另外两个窗户也受损,机身右侧的一个窗户同样显示出损坏的迹象。
(图2)着陆后受损和丢失窗户的照片(来源:调查委员会)
在事件发生的前一天,飞机内部中间舱区域进行了一次拍摄活动。有6盏额定功率为12千瓦的卤素(钨丝)灯头聚光灯,放置在机舱窗户外部,照亮被拍摄的区域。这6盏聚光灯首先被放置在飞机右侧,距机身6到9米的位置,靠近机翼上的应急出口处,光束聚焦在机身的同一区域(见图3)。然后,灯光被移动到飞机的左侧,用于拍摄活动的第二部分。
(图4)拍摄期间的照片(来源:运营商)
这6盏卤素灯的组合功率达到72千瓦。机身区域暴露在聚光灯下的时间在飞机的每一侧都超过了4小时。来自卤素聚光灯的红外辐射产生的热量损坏了几个机舱窗户。这种损害在下一次飞行前未被发现。
在飞行后检查中发现的受影响窗户的损害包括:
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两个窗户组件完全丢失(一个窗格在跑道上被找到)
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一个窗户外层玻璃丢失
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几个其他窗户玻璃的变形
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窗户密封条状况恶化
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可见的烧焦痕迹
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窗户与机舱内衬之间的泡沫环融化
(图5)由于变形导致的窗户凸出(左侧)
和外层玻璃顶部的烧焦痕迹(右侧)(来源:调查委员会)
一个机舱窗户组件通常由一个内层和一个外层窗格组成,这些窗格由拉伸的丙烯酸制成,并嵌入窗户密封条中(见图6)。在机舱侧还有一个额外的透明内衬(在插图中未显示),用来保护内层窗格免受来自乘客一侧的撞击或划伤。
机舱窗户组件是一种插入式结构部件。换句话说,它是从飞机内部放置的,其尺寸大于窗框,因此差压将其推向窗框。窗户组件由一个固定器维持在位,固定器通过螺栓连接到窗框。
每个机舱窗格(即内层和外层玻璃)都能独立承受在飞行中通常经历的最大机舱压差。
外层玻璃承受负荷。内层玻璃上的一个小通风孔让机舱压力进入两层玻璃之间的空间。这样可以防止内层玻璃在每次飞行中承受增压循环。因此,内层玻璃不会暴露于结构疲劳。
如果在飞行中外层玻璃失效,内层玻璃被设计为能承受压差负荷并保持机舱压力,这允许飞行继续进行。飞机在地面上时,可以更换窗户组件。
机舱窗户玻璃是由加热后变软的厚丙烯酸片材制成的,然后拉伸至所需厚度。在正常的操作温度条件下,丙烯酸保持稳定状态。然而,如果对拉伸的丙烯酸物体施加过多的热量,丙烯酸会变软,物体会倾向于收缩回到其原始形状(见图7)
如果飞机客舱窗户玻璃暴露于过量的热量下,窗户玻璃可能开始收缩,可能变得比窗框小。如果在飞机重新投入使用前没有发现损坏的窗户,如前文所述的事件,那么存在风险,即在高空时舱压差可能会将受影响的窗户玻璃向外推,导致机舱空气压力泄漏,最终导致窗户玻璃弹出(见图8)。如果内层和外层玻璃都受到热损伤,整个窗户组件可能会失败并被弹出。
(图8)如果在下一次飞行前未发现热损害,窗户玻璃弹出的风险