飛行員的“護目鏡”

飛機駕駛艙風擋玻璃相當于飛行員的護目鏡，不僅能遮風擋雨，還能防強光、防輻射。風擋玻璃除了要在各種天氣環境下為飛行員提供清晰的視野，還有加熱防冰、防霧排雨、防彈和防鳥撞等令人意想不到的功能。

首當其沖的駕駛艙風擋玻璃

作為機身的一部分和重要的功能部件，看似平平無奇的飛機駕駛艙風擋玻璃其實一點也不簡單。試想一下，炎炎夏日，當飛機從被烈日炙烤，地面溫度高達四五十攝氏度的機場起飛，再到達萬米高空——此時飛機所處的外部環境和起飛前可謂天差地別，它不僅面臨著零下幾十攝氏度的高寒考驗，還要承受足以“摧枯拉朽”的高空風，以及機艙內外巨大壓力差的挑戰。面對溫度、速度、高度的多重考驗，首當其沖的駕駛艙風擋玻璃要是“弱不禁風”，沒有足夠的強度，后果不堪設想。

?如果說飛行員是飛機的“眼睛”，那么駕駛艙風擋玻璃就相當于護目鏡——不僅要保護“眼睛”，還要提供足夠的視野

減少玻璃數量讓視野更開闊

在飛機誕生的早期，駕駛艙是沒有風擋玻璃的，飛行員只有一副防風鏡。后來，飛機制造商才生產出了帶風擋玻璃的飛機。那時候的風擋玻璃和今天的私家車的比較像，復雜程度遠不及今天的飛機。

目前，大部分的民用飛機風擋玻璃通常由主風擋、側窗和固定窗共6塊玻璃組成。這種設計下的風擋玻璃本身不參與機身載荷的傳遞，但對其周圍的窗框，例如玻璃之間的立柱等在強度與剛度上有比較高的要求。

現在，隨著航空公司對飛機燃油經濟性的要求越來越高，減少機頭駕駛艙風擋玻璃數量，從而降低機頭阻力、減輕機頭重量成為實現這一目標的重要途徑。世界上一些新研制的機型就采用4塊風擋玻璃的設計方案，例如中國國產大飛機C919。它的駕駛艙就采用了4塊曲面承重風擋玻璃的設計，不僅為飛行員提供了寬廣的視野，提升了飛機結構的承載效率，降低了整機重量，而且其流線型的設計在很大程度上減小了飛行阻力，有效提升了飛機的整體性能。

能防鳥撞、能加熱的神奇玻璃

飛機的風擋玻璃是受汽車風擋玻璃啟發而誕生的。現代汽車的風擋玻璃通常為雙層，而民航客機風擋玻璃則采用3層設計——外層鋼化玻璃、中層樹脂玻璃、內層化學鋼化玻璃，而且在每層玻璃間還有其他材料的涂層與膠層。

這3層玻璃使用的材料不同，功能也有差異。一般來說，中層和內層風擋玻璃主要用來承擔氣壓負載，是機身結構的一部分。而外層風擋玻璃則是抵御外來物沖擊飛機的第一道防線——堅硬、耐磨，可起到防止外來物體損傷和磨損的屏障作用，例如空客A320的風擋玻璃可以抵御一只重1.8千克的鳥、時速600千米的撞擊。

日常生活中，汽車可以通過開啟暖風功能來給前風擋玻璃除霧。飛機在空中飛行時，也會遇到類似問題。例如在中低空飛行時，由于空氣中的水汽大，駕駛艙主風擋玻璃容易結冰。而在高空飛行時，雖然空氣干燥不易結冰，但由于高空溫度變化劇烈，會導致風擋玻璃的彈性性能發生變化，降低其抵御鳥撞的能力，因此同樣需要給風擋玻璃加熱。

不過和汽車不同，飛機的風擋玻璃可以自動加熱。這是因為，飛機風擋玻璃的外層與中層之間使用氧化銦（yīn）錫（一種合金，由90%的In2O3和10%的SnO2混合而成，兼具透明和導電的特質）半導體材料制成的導電涂層，通電以后導電涂層會產生熱量為風擋玻璃加熱，進而化冰除霧以及維持風擋玻璃的彈性性能。

看似和汽車風擋玻璃無異的飛機風擋玻璃中蘊含著深厚的學問。未來，如果你成為一名飛機設計師，你會有什么更好的想法呢？帶著這個問題努力學習吧！