一、飞机风挡玻璃的特殊技术要求：
飞机风挡玻璃是飞机的重要的结构功能部件，作为机身的一部分，风挡玻璃要保持流线型外形，能承受各种飞行状态下的结构载荷和冲击，同时，风挡玻璃要为驾驶员提供清晰的视界和良好的光学性能，还要具备除雾，泄静电，防雨水等多种功能，结构与功能上的要求对材料来说往往是矛盾的，风挡玻璃技术就是要通过材料选取，结构设计，制造工艺，实验评价等方面的研究来同时满足的各种力学，光学，电学，环境等性能的特殊要求。
1、承载和抗鸟撞要求
为保证具备足够的力学性能，需要提高风挡玻璃的刚度和强度，平面型风挡玻璃可采用物钢技术增强，曲面型风挡玻璃为保证光学性能的要求，多采用表面离子交换增强（即化钢），风挡玻璃的外形尺寸确定后，在所选取单片玻璃强度一定的情况下，要满足抗鸟撞要求，只能靠提高玻璃的总厚度来实现，这使得风挡玻璃的重量增加，许多大型飞机风挡玻璃的厚度都在40mm以上，新的玻璃增强技术的研究开发，可实现风挡玻璃的减轻减重，以满足飞机的轻量化需求。
2、安全性可靠性要求
风挡玻璃需来用多层复合结构来保证破璃破碎后的安全性,即夹层安全玻璃，作为粘接材料的中间层胶片的引入也会降低风挡破璃的使用可靠性,胶合层出泡,脱胶和破璃炸裂是风挡玻璃的主要失效模式。大型民用飞机出于运营成本的考虑,对风挡破璃的可靠性和使用寿命提出了越来越高的要求,实现这样的要求需要开发耐候性能优异的中间层胶接材料, 以及保证粘接强度的夹层玻璃工艺技术，同时,提高风挡玻璃的使用寿命又是一项系统工程,需要综合考虑结构设计,材料选用,玻璃增强,层合,电加温系统, 边部连接密封等风挡玻璃设计制造的每个环节。
3、光学性能要求
风挡玻璃的主要光学性能指标包括:透光度,雾度,光学角偏差,光学畸变,双目视差,副像偏高,眩光性能等,对于大尺寸,曲面外形,多层复合结构的风挡玻璃来说,制造难度很大,光学性能是影响风风挡玻璃制造成品率的首要因素。光学性能的保证需要依靠玻璃精确成型技术,玻璃镀膜技术以及破璃层合技术。
4、电加温要求
在飞行中机身结冰足对飞机致命的威胁,整个飞机都配有除冰系统.风挡玻璃的电加温要求,可实现除冰,化霜,防雾功能,以保证特殊气象条件下驾驶员的足够视界。早期的电加温破璃是通过在夹层中布置细电阻丝来实现的。目前主要都是在破璃上镀制透明导电薄膜,其制作工艺也由热喷涂氧化锡膜发展到真空磁控溅射ITO膜。
5、连接密封要求
风挡玻璃与机身的连接方式直接影响玻璃的抗鸟撞强度。玻璃边部的密封可保护胶合层和电加热元件免受环境湿气的侵蚀，对风挡玻璃的可靠性和使用寿命有決定性的影响，因此,边部连接与密封在风挡建筑玻璃与工业玻璃2010,№4玻璃的设计制造中应给予充分重视。
6、其他功能要求
风挡玻璃的许多功能都是通过玻璃上的涂层或镀膜来实现的,防雨要求在破璃外表面制备疏水或憎水涂层,电磁波屏蔽,雷达波隐身,热反射等功能都可以通过镀制不同的透明导电薄膜来实现。
二、国内外大型飞机风挡解的技术发展
目前全球大型飞机制造主要被波音,空客两家公司垄断,他们对供应商的要求和管理非常严格。国际上能够为大型飞机配套生产风挡破璃的公司主要有三家:美国 PPG公司,法国圣戈班 sully公司,英国GKN 公司,他们的产品代表了世界领先水平。近几年风挡玻璃技术的发展趋势为:轻量化,高可靠性,长寿命,多功能等,主要的技术特点和进展有：
1、采用特殊组分专用平板玻璃原片
普通钠钙硅浮法玻璃经过物理或化学钢化后,强度只能提高到200~25oMPa左右,为进一步提高玻璃璃强度,降低飞机风挡玻璃的厚度和重量,美,法,德等国家开发了锂铝硅组分的专用平板玻璃,也采用浮法工艺生产,再经特殊的离子交换增强处理后,强度和应力层深度比普通化学钢化玻璃高50%以上,强度可接近400Mpa，采用这种玻璃原片制作的新型飞机风挡玻璃，在保证600km/h的抗鸟撞强度的情况下,厚度可減薄到30mm 以下,減重效果极其显着。目前,这种特殊组分的专用浮法破璃在中国国内尚属空白,从国外采购也非常困难。
2、玻璃增强和层合新投术
玻璃增强新技术的开发一直是飞机风挡玻璃制造技术的核心和热点，美国和法国公司采用钠钾体系的熔盐进行离子交換增强,开发了牌号为heculiteII和 solidion的高强度玻璃,并已经商业化应用。中国建筑材料科学研究总院针对玻璃增强技术开展了多年的研究,开发的综合增强技术可将普通浮法玻璃的强度提高到4ooMPa以上,基本达到了国外产品的先进水平,可以说为我国研制轻量化的大型飞机风挡玻璃奠定了基础。
玻璃层合技术的研究主要集中在不同特性聚氨酯(Pu)胶片的开发上,国外公司已有系列化的产品, 可根据不同的基板材料,不同的使用条件进行 Pu胶片牌号的选择。国内飞机风挡玻璃采用的胶片以聚乙烯醇缩丁醛树脂(PvB)为主，Pu胶片的生产还是空自,能够进口的牌号也非常有限.
3、 玻璃电加温技术
目前,风挡玻璃用于除冰除霜的电加温功能主要是通过透明导电膜来实现的,如果电加温的温度均匀性不好,会缩短风挡玻璃的使用寿命,严重时会引起破璃炸裂。电加温线路系统的短路,断路等故障也是风挡玻璃主要的失效模式。国外公司在玻璃的镀膜技术,导电膜电极连接技术和温控系统方面都开展了卓有成效的工作,改善了风挡破璃的可靠性和综合性能。国内由于大型飞机的缺乏,风挡破璃的应用上还缺少经验和数据的积累。
4、 提高寿命可靠性的综合技术
对于民航用的大型客机,风挡玻璃的寿命可靠性直接关系到航空公司的运营成本,因风挡破璃故障导致的航班返航，更改造成的损失巨大，国内虽然已有几十年的军机风挡玻璃的制造经验，但寿命可靠性方面能否满足民用客机的高要求可能还是大型飞机风挡玻璃研制的关键。国外公司的最新风挡玻璃产品,综合采用了高效的边部密封技术，低应力抗脱胶层合技术,高强度玻璃增强技术,电加温电极汇流条的设计制造技术,温度传感控制技术等等,使用寿命可达到3万飞行小时。
三、我国大型飞机风挡玻璃技术的发展
1958年,我国第一块自行研制的飞机风挡玻璃在中国建筑材料科学研究总院诞生。50年来,经过几代科技人员的努力,完成了国产飞机所有机型的玻璃研发配套任务.同时,也开拓了我国破璃深加工技术的应用领域,使我国成为继美,英,法,俄等少数几个能自行研制飞机玻璃的国家之一。由于我们国家大飞机的研究刚刚起步,我们在大型飞机风挡玻璃的应用上还缺少经验,在许多关键技术上与发达国家着名玻璃公司还存在较大的差距。急需在技术、工艺、装备上有所突破,研制出满足适航要求,性能可与国外产品媲美的产品,打破国外公司在这一领域的完全垄断。
1、突破高强度玻璃的制造难关
受特种组分浮法玻璃工艺和经費投入的限制,在飞机玻璃用的原片上我们不一定要走国外的技术路线，近期内,可在已有的玻璃增强新技术的基础上,进行工业化试验,研制出满足大飞机使用要求的高强度单片玻璃,实现飞机风挡玻璃轻量化的目标。条件具备时,再进行专用玻璃原片的研发。
2、提升产品整体质量,保证寿命可靠性要求
在主要性能指标现有技术可基本满足要求,产品的寿命可靠性还需完善提高特别在边部连接密封,加温电极等一些技术细节还需要深入研究，一些用量较小却很关键的特殊材料需进一步研究。寿命可靠性评价上,如何进行试验考核也需要相关基础理论的研究。风挡玻璃制作工艺环节多,技术密集度高,除要攻克单项技术的难关外,还需要提高整个制造过程中的质量检测和控制能力,确保产品质量和可靠性要求。
3、跨越认证制度门槛，开拓市场领域
民用飞机上的产品有着严格的准入制度和适航认证管理程序,国内应用需通过中国民航的 CAA认证,如果出口到国外,也就是要为波音,空客等飞机配套的话,还需要通过美国FAA等国外一认证。飞机挡风玻璃的开发和应用必须跨越技术和认证的双重门槛。
飞机玻璃产品作为一种高技术,高附加值的专用产品,有着较大的细分市场和发展潜力。目前,全球市场主要被 PPG、sully、GKN 二三家公司瓜分,其市场分为OEM和维修备件两部分。目前我国大约拥有运输飞机1200多架,每年仅维修更换玻璃的费用就需要2亿多元,且破璃全部为国外进口。因此，为中国大型飞机能够装上国产玻璃产品，还需我们攻克一系列的关键技术难关，提升总体的设计，开发，制造综合能力，通过国内外的适航认证。研发飞机用风挡破璃,不仅能解决飞机研制的配套急需，更可以促进我国的玻璃加工技术的进步，提升玻璃深加工产品的质量和功能水平，拓宽产品的应用领域，带动整个行业的发展。
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