一种飞机风挡玻璃的制作方法

1.本实用新型实施例涉及飞行器技术领域，尤其涉及一种飞机风挡玻璃。


背景技术：

2.飞机风挡玻璃采用失效安全设计，其具有多层透明板和有机透明胶片。在飞行过程中，飞机风挡玻璃承受内外压差，存在一定变形度。如果某层透明板破裂，在压差作用下会碎裂成许多小碎片，但是有机透明胶片可以将碎片连接在一起，只要剩余的透明板保持完整，飞机风挡玻璃仍然是安全的。
3.但是当飞机风挡玻璃的透明板全部破碎时，初期依靠裂纹产生的体积增量挤压在一起，随后只能依靠有机透明胶片的粘接作用维持风挡玻璃的整体性。而飞机舱室内部和舱室外部有较大的气压压差，在该压差的作用下，失去整体刚度的飞机风挡玻璃会迅速向外鼓起，持续变形，有机透明胶片的面积不断增大，厚度变薄。随着有机透明胶片对透明板靠近边缘的外部的持续拉扯，透明板的碎片被逐渐拉开，结构逐渐松散，压板对飞机风挡玻璃周圈的夹持力持续降低，膨胀力会将飞机风挡玻璃从边缘连接处整体拔出，使得飞机风挡玻璃脱框飞出窗口，造成重大安全事故。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型实施例所解决的技术问题之一在于提供一种飞机风挡玻璃，用以克服现有技术中飞机风挡玻璃失效安全性能差的问题。
5.本实用新型实施例提供一种飞机风挡玻璃，包括透明复合板元件和边缘连接件，其中，透明复合板元件包括至少两个第一透明层、至少一个第二透明层、一个第三透明层和至少两个环形加强层；相邻的两个第一透明层之间粘接有一个第二透明层，在至少一个第一透明层的两个靠近边缘的表面区域分别粘接有一个环形加强层；一个第一透明层的一个表面为透明复合板元件的第一外表面；一个第二透明层的两个表面分别粘接一个第三透明层和一个第一透明层，第三透明层的一个表面为透明复合板元件的第二外表面；边缘连接件包括压板和密封件，压板安装在密封件的内部，一端压合于一个环形加强层的表面，另一端压合于第二外表面的边缘区域；密封件安装在透明复合板元件的边缘外部，覆盖第一外表面和第二外表面靠近边缘的区域。
6.可选地，在本实用新型一具体实施例中，第一透明层和第二透明层的数量均为两个；第一透明层的厚度均为10mm；第三透明层的厚度为3mm；位于第三透明层和一个第一透明层之间的一个第二透明层的厚度为5mm，位于两个第一透明层之间的一个第二透明层的厚度为1.25mm。
7.可选地，在本实用新型一具体实施例中，第一透明层和第二透明层的数量均为三个；位于中间的两个第一透明层的厚度均为8mm，包括第一外表面的一个第一透明层的厚度为5mm；第三透明层的厚度为3mm；位于第三透明层和一个第一透明层之间的一个第二透明层的厚度为5mm，位于两个第一透明层之间的一个第二透明层的厚度为1.88mm。
8.可选地，在本实用新型一具体实施例中，密封件的材料为硅酮类弹性密封胶、聚硫类弹性密封胶或聚氨酯类弹性密封胶中的至少一种。
9.可选地，在本实用新型一具体实施例中，全部第一透明层的两个靠近边缘的表面区域均分别粘接有一个环形加强层。
10.可选地，在本实用新型一具体实施例中，至少两个环形加强层的厚度均大于或者等于0.5mm，且小于或者等于3mm。
11.可选地，在本实用新型一具体实施例中，环形加强层的材料为不锈钢、铝合金、玻璃纤维板、涤纶纤维板、碳纤维板、有机玻璃、聚碳酸酯板中的一种。
12.可选地，在本实用新型一具体实施例中，当环形加强层的材料为非透明材料时，环形加强层的最大宽度不大于100mm。
13.可选地，在本实用新型一具体实施例中，环形加强层的厚度小于与环形加强层相邻的第二透明层的厚度。
14.可选地，在本实用新型一具体实施例中，环形加强层与第一透明层粘接的两个面之间的形状适配。
15.由以上技术方案可见，本实用新型实施例提供一种飞机风挡玻璃，飞机风挡玻璃的边缘连接件中通过密封件和压板的配合，实现飞机风挡玻璃的固定安装和水汽密封。从而提高风挡玻璃的安全性。并且，透明复合板元件中，相邻的两个第一透明层之间粘接有一个第二透明层，并在第一透明层的两个靠近边缘的表面区域分别粘接有一个环形加强层。当第一透明层破碎时，位于中间区域的第一透明层的碎片粘附在第二透明层上，位于边缘区域的第一透明层的碎片则可通过环形加强层进行保护，从而保持飞机风挡玻璃的完整性，进而延缓飞机风挡玻璃脱框的时间，进而为飞机降低高度、降低舱压，紧急备降提供充足的时间。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本申请实施例第一种飞机风挡玻璃的结构示意图；
18.图2为本申请实施例第二种飞机风挡玻璃的结构示意图。
具体实施方式
19.当然，实施本实用新型实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。
20.为了使本领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型实施例中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型实施例保护的范围。
21.下面结合本实用新型实施例附图进一步说明本实用新型实施例具体实现。
22.如图1和图2所示的飞机风挡玻璃，本实施例中飞机风挡玻璃包括透明复合板元件100和边缘连接件200，其中，透明复合板元件100包括至少两个第一透明层101、至少一个第二透明层102、一个第三透明层104和至少两个环形加强层103。相邻的两个第一透明层101之间粘接有一个第二透明层102，在至少一个第一透明层101的两个靠近边缘的表面区域分别粘接有一个环形加强层103。一个第一透明层101的一个表面为透明复合板元件100的第一外表面。一个第二透明层102的两个表面分别粘接一个第三透明层104和一个第一透明层101，第三透明层104的一个表面为透明复合板元件100的第二外表面。边缘连接件200包括压板201和密封件202，压板201安装在密封件202的内部，一端压合于一个环形加强层103的表面，另一端压合于第二外表面的边缘区域。密封件202安装在透明复合板元件100的边缘外部，覆盖第一外表面和第二外表面靠近边缘的区域。
23.本实施例中，透明复合板元件100具有较高的光线透射率，可为飞行员提供充足的视野。并且，透明复合板元件100是由第一透明层101、第二透明层102、环形加强层103、第三透明层104等组成复合层结构，使得透明复合板元件100具有较高的结构强度，以隔绝舱室内外环境，并具有较好的安全破损性能，以确保在飞机风挡玻璃发生事故时，不会发生灾难性破坏。
24.本实施例中，第一透明层101是飞机风挡玻璃的结构承力层，用于承受座舱压力、气动载荷、结构载荷等。
25.可选的，如图1所示，透明复合板元件100包括两个第一透明层101，两个第一透明层101的通过第二透明层102粘接在一起，以形成具有冗余度的复合层结构。在其中一个第一透明层101破碎时，剩余的第一透明层101还可以承载飞机风挡玻璃所受到的载荷，而不会发生灾难性事故，进而提高透明复合板元件100的结构强度和失效安全性能。
26.可选的，为了使第一透明层101具有更高的强度，第一透明层101可以为钢化玻璃。优选的，第一透明层101的材质可以为无机硅酸盐玻璃、无机铝硅酸盐玻璃、有机玻璃以及聚碳酸酯板中的至少一种。
27.可选的，全部第一透明层101的两个靠近边缘的表面区域均分别粘接有一个环形加强层103，使得每个第一透明层101均受到环形加强层103的保护，以进一步提高飞机风挡玻璃边缘连接部位的结构强度。
28.可选的，如图1所示，第一透明层101和第二透明层102的数量均为两个；第一透明层101的厚度均为10mm；第三透明层104的厚度为3mm；位于第三透明层104和一个第一透明层101之间的一个第二透明层102的厚度为5mm，位于两个第一透明层101之间的一个第二透明层102的厚度为1.25mm。
29.其中，通过设置两个第一透明层101，形成具有冗余度的复合层结构。并且增加第一透明层101厚度，提高单层第一透明层101的结构强度，进而提高飞机风挡玻璃的结构强度。由此使飞机风挡玻璃具有较高的失效安全性能，同时降低了透明复合板元件100的生产难度。
30.可选的，如图2所示，第一透明层101和第二透明层102的数量均为三个；位于中间的两个第一透明层101的厚度均为8mm，包括第一外表面的一个第一透明层101的厚度为5mm；第三透明层104的厚度为3mm；位于第三透明层104和一个第一透明层101之间的一个第
二透明层102的厚度为5mm，位于两个第一透明层101之间的一个第二透明层102的厚度为1.88mm。
31.其中，通过设置三个第一透明层101，进一步增加了飞机风挡玻璃的冗余度，提高飞机风挡玻璃的失效安全性能。并且，通过降低第一透明层101的厚度，降低飞机风挡玻璃的厚度和重量，以满足飞机设计需求。
32.本实施例中，第二透明层102用于粘接与之相邻的其他透明层。当第一透明层101破碎时，第二透明层102可将第一透明层101的碎片粘接在原位置，以保持透明复合板元件100的整体性，防止飞机风挡玻璃出现漏气、脱框等事故，提高飞机风挡玻璃的失效安全性能。
33.可选的，为了提高第二透明层102的粘接性能和结构强度，第二透明层102的材质为聚乙烯醇缩丁醛pvb或聚氨酯pu。
34.本实施例中，环形加强层103一个表面与第一透明层101的两个靠近边缘的表面区域粘接，另一个表面与第二透明层102粘接，从而阻断第二透明层102对第一透明层101边缘的拉扯力，对第一透明层101的边缘形成保护。并且，还有两层加强圈将第一透明层101和第二透明层102组成的复合层结构包裹起来，进而与边缘连接件200固定连接，从而提高透明复合板元件100与边缘连接件200的连接强度。
35.例如，当第一透明层101破碎时，两个环形加强层103能够将其中间的第一透明层101夹紧，并阻断第二透明层102对第一透明层101边缘区域的拉扯力，从而使第一透明层101的边缘区域的碎片不会散开，以在一定时间内保持第一透明层101的完整性，延缓飞机风挡玻璃脱框。通过大量试验验证获得，在飞机风挡玻璃在全部第一透明层101破碎，舱室内外压差为60kpa条件下，飞机风挡玻璃至少保持10分钟不脱框，从而为飞机降低高度、降低舱压，紧急备降提供时间，提高飞机风挡玻璃的失效安全性能。
36.可选的，环形加强层103的厚度小于与环形加强层103相邻的第二透明层102的厚度。由此，使得第二透明层102的两侧同时与两个第一透明层101充分接触，增加第一透明层101与第二透明层102之间的粘接区域的面积，以使第一透明层101与第二透明层102之间的粘接更牢固，从而提高透明复合板元件100的结构强度。
37.可选的，经大量测试获得，至少两个环形加强层103的厚度均大于或者等于0.5mm，且小于或者等于3mm，可提高环形加强层103的结构强度。
38.可选的，环形加强层103的厚度大于或者等于0.5mm，且小于或者等于1mm，由此，可在保持环形加强层103结构强度的情况下，减轻环形加强层103的重量。
39.可选的，至少两个环形加强层103具有相同的厚度，以便于环形加强层103的工业生产和实际应用。
40.可选的，至少两个环形加强层103的厚度不相同，以便于根据透明复合板元件100的实际需求，设计不同位置环形加强层103的厚度。
41.例如，在透明复合板元件100中位于最外侧的环形加强层103会与边缘连接件200固定连接，所以通过适当增加该环形加强层103的厚度，可使该环形加强层103能够承受更强的作用力，进一步增强透明复合板元件100与边缘连接件200之间的固定连接。
42.可选的，环形加强层103为封闭的环形，以提高环形加强层103的结构强度。
43.可选的，环形加强层103为分段拼接形成的环形，以便于环形加强层103的生产、加
工和安装使用。
44.可选的，环形加强层103与第一透明层101粘接的两个面之间的形状适配，以增大环形加强层103与第一透明层101之间粘接区域的面积，并减少两者之间的空隙，从而提高透明复合层元件的结构强度。
45.例如，当第一透明层101的表面为平面玻璃时，环形加强层103的表面可以是平面，使得第一透明层101与环形加强层103贴合。或者，当第一透明层101的表面为曲面时，环形加强层103的表面可以是曲面，并且环形加强层103的表面的曲率与所粘接的第一透明层101的表面的曲率一致。
46.可选的，为了提高环形加强层103的强度，环形加强层103的材料为不锈钢、铝合金、玻璃纤维板、涤纶纤维板、碳纤维板、有机玻璃、聚碳酸酯板中的一种。
47.其中，涤纶纤维板或玻璃纤维具有强度高、重量轻的特点，制作环形加强层103还可使环形加强层103的提高结构强度、降低重量，因此环形加强层103的材质优选涤纶纤维板或玻璃纤维。
48.可选的，当环形加强层103的材料为非透明材料时，环形加强层103的最大宽度不大于100mm。由此可避免环形加强层103遮挡透明复合板元件100的透光区域，当飞机风挡玻璃安装在飞机舱室的上支撑窗框时，能使飞行员有充足的视野。
49.可选的，在朝向第一透明层101中部区域的一侧，环形加强层103的边缘不超过边缘连接件200的边缘。由此，增加第一透明层101和第二透明层102之间粘接的面积，以进一步提高第一透明层101和第二透明层102之间的粘接强度。
50.可选的，透明复合板元件100还包括一个第三透明层104，一个第二透明层102的两个表面分别连接一个第三透明层104和一个第一透明层101。
51.其中，由于高空的温度较低，飞机在高空飞行时，飞机风挡玻璃会结冰，由此降低了飞行员视野的清晰度。所以为了解决飞机风挡玻璃结冰问题，第三透明层104可以是电加温功能层，通过电加热，使飞机风挡玻璃上附着的冰层融化，从而提高飞行员的视野清晰度。
52.本实施例中，边缘连接件200安装在透明复合板元件100的边缘外部，可将透明复合板元件100固定在飞机舱室的支撑窗框上。边缘连接件200包括压板201和密封件202，压板201和密封件202配合实现飞机风挡玻璃的固定安装和水汽密封。
53.其中，压板201安装在密封件202的内部，一端压合于一个环形加强层103的表面，另一端压合与第二外表面的边缘区域，从而将第三透明层104压在压板201之下，防止第三透明层104从飞机风挡玻璃中脱离，提高飞机风挡玻璃的完整性和结构强度。
54.其中，密封件202安装在透明符合板元件的边缘外部，并覆盖第一外表面和第二外表面靠近边缘的区域，在使用螺栓穿过带孔金属板将飞机风挡玻璃固定在支撑窗口中，带孔金属板会从朝向透明复合板元件100的第二外表面的方向，向密封件202加压，使密封件202产生形变并紧贴支撑窗框，从而实现飞机风挡玻璃与支撑窗框之间的水汽密封。并且，密封件202形变产生的弹力作为预紧力，可以固定飞机风挡玻璃的位置，使飞机风挡玻璃安装牢固。
55.可选的，密封件202与支撑窗框接触面设置多道密封槽。在将飞机风挡玻璃安装在飞机上时，密封件202上的多道密封槽与飞机的支撑窗口接触。在使用螺栓穿过带孔金属板
将风挡玻璃固定在支撑窗口中时，会挤压密封件202，使密封槽弹性变形，减少密封件202与支撑窗口之间的间隙，从而进一步的提高飞机风挡玻璃的水汽密封效果。
56.可选的，密封件202的材料为硅酮类弹性密封胶、聚硫类弹性密封胶或聚氨酯类弹性密封胶中的至少一种。由此提高密封件202的防渗防漏效果，更好地实现水汽密封。
57.例如，如图1所示的飞机风挡玻璃，在透明复合板元件100的中间区域是五层的复合层结构，由上至下依次是第三透明层104、第二透明层102、第一透明层101、第二透明层102、第一透明层101。而与图1中飞机风挡玻璃不同的是，如图2所示的飞机风挡玻璃，在透明复合板元件100的中间区域是七层的复合层结构，由上至下依次是第三透明层104、第二透明层102、第一透明层101、第二透明层102、第一透明层101、第二透明层102、第一透明层101。
58.其中，至少两个第一透明层101通过第二透明层102粘接在一起形成复合层结构，以共同承受飞机风挡玻璃受到的负载。第三透明层104是功能层，可用于对飞机风挡玻璃进行电加热，其通过一个第二透明层102粘接在最外层的第一透明层101上。在飞机风挡玻璃安装到飞机的支撑窗框上时，第三透明层104朝向飞机的外侧，两个第一透明层101朝向飞机的内侧。
59.在透明复合板元件100的边缘区域，第一透明板的边缘突出于第三透明板的边缘。以便于在该突出部分的第一透明板上施加作用力，对透明复合板元件100进行固定。并且，每个第一透明层101的两个表面的边缘区域粘接一个环形加强层103。当环形加强层103位于两个第一透明层101之间时，它的两个表面分别与第一透明层101和第二透明层102粘接。当环形加强层103位于第一透明层101的外侧时，它的一个表面会分别于第一透明层101和边缘连接件200粘接。由此，在透明复合板元件100的边缘区域，环形加强层103将第二透明层102和边缘连接件200阻隔在外，以阻断第二透明层102和边缘连接件200的力直接作用在第一透明层101上，从而对第一透明层101进行保护。
60.边缘连接件200包括压板201和密封件202。其中，压板201包括在第一段、第二段、和弯折段，第一段和第二段通过弯折段相连接，第一段、第二段的延伸方向与弯折段的延伸方向垂直，从而使压板201的第一段与环形加强层103的表面粘接，第二段与第三透明层104的表面粘接，以将第三透明层104固定在环形加强层103上。
61.密封件202的内侧与位于两个第一透明层101外部的环形加强层103的外表面粘接，并且，密封件202还覆盖了第三透明层104外表面的部分靠近边缘的区域，以对第三透明层104外表面进行保护和固定。
62.密封件202朝向舱室外部的一个表面上设置有便于安装固定的半凹槽。当通过固定压板将密封件202抵压在飞机的支撑窗框上时，固定压板可以卡接在半凹槽内，从而固定边缘连接件200的位置。边缘连接件200朝向舱室内部的一个表面上设置有密封槽。密封槽与支撑窗框的表面紧贴，可以实现支撑窗框和飞机风挡玻璃之间的水汽密封。
63.由本实用新型实施例可见，本实施例中的飞机风挡玻璃的边缘连接件200中通过密封件202和压板201的配合，实现飞机风挡玻璃的固定安装和水汽密封。从而提高风挡玻璃的安全性。并且，透明复合板元件100中，相邻的两个第一透明层101之间粘接有一个第二透明层102，并在第一透明层101的两个靠近边缘的表面区域分别粘接有一个环形加强层103。当第一透明层101破碎时，位于中间区域的第一透明层101的碎片粘附在第二透明层
102上，位于边缘区域的第一透明层101的碎片则可通过环形加强层103进行保护，从而保持飞机风挡玻璃的完整性，进而延缓飞机风挡玻璃脱框的时间，进而为飞机降低高度、降低舱压，紧急备降提供充足的时间。
64.当然，实施本实用新型实施例的任一技术方案必不一定需要同时达到以上的所有优点。
65.需要指出，根据实施的需要，可将本申请实施例中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本申请实施例的目的。
66.尽管已描述了本实用新型实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型实施例范围的所有变更和修改。显然，本领域的技术人员可以对本实用新型实施例进行各种改动和变型而不脱离本实用新型实施例的精神和范围。这样，倘若本实用新型实施例的这些修改和变型属于本实用新型实施例权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型实施例也意图包含这些改动和变型在内。