細微的裂紋引發嚴重後果：詳解川航風擋爆裂調查報告

近日，中國民航發布了川航3U8633航班風擋玻璃空中爆裂事件的詳細調查報告。這一事件還被改編成電影《中國機長》而廣為人知。

電影《中國機長》海報

這份142頁的報告通過大量數據和物證詳細復盤了事件全過程，復原了調查經過，找到了事件原因。

調查組還委託公安部消防局天津火災物證鑑定中心、中國民航科學技術研究院、法國航空事故調查分析局、空客實驗室等9家機構進行了14項實驗，對各個環節進行了充分的驗證，最後得出結論並提出了改進建議。這是民航史上最詳盡、最嚴謹的調查報告之一。

這裡就從技術角度解讀這份報告，還原事件的原因和過程：

2018 年 5 月 14 日，四川航空B-6419飛機執行重慶至拉薩 3U8633 航班。這架A319飛機2011年7月出廠，已經運營了7年，總飛行時間19942小時。機上包括9名機組和119名旅客。

06:27:18飛機從重慶江北機場起飛

06:56:46，飛機上升到巡航高度 9800m（32100ft）並保持。

07:07:05，駕駛艙出現「嘭」的一聲悶響，機組發現右風擋玻璃出現放射網狀裂紋

07:07:10，第二次出現「嘭」的一聲

07:07:19，機組向成都管制中心報告飛機故障，申請下高度並決定備降

07:07:45，第三次「嘭」的悶響，右風檔完全爆裂脫落，副駕駛受傷

這個時候風擋脫落帶動飛行控制組件(FCU)錯位，這是自動駕駛和自動油門的指令接口，因此自動駕駛和自動油門也失效。

錯位的飛控組件

同時駕駛艙門猛然打開，撞擊到側面的跳開關面板，17個跳開關受撞擊機械性跳出，導致了：

直流供電系統斷電

駕駛艙所有風擋、滑窗和側窗都加溫故障

自動剎車失效

飛行指引 2 斷開

1 號、2 號、5 號擾流板故障

雙發反推不工作

07:07:46，自動駕駛斷開。機長人工操縱飛機開始下降。飛機先右轉隨後左轉，顛簸中一名乘務員受傷。

07:07:50，飛行高度標準氣壓 31864ft，座艙高度 24320ft。出現座艙高度警告

07:10:39，空管雷達顯示飛機應答機編碼設置為 7700

07:19:25 和 07:19:32 ， 機組兩次在區管頻率中宣布MAYDAY

07:19:56，飛機高度開始低於標準氣壓高度 6000m

07:20:17，機組報告座艙失壓

07:22:36，高度開始低於4800m

07:29:39，座艙高度 8928ft，座艙高度警告消失

07:41:05，飛機在成都雙流機場落地，因為超重著陸和自動剎車失效，右側3、4 號主輪剎爆，易熔塞熔化，輪胎洩壓。飛機落地後，機長評估無需實施緊急撤離程序，原地組織下客，下客過程中無人員受傷。

雷達軌跡圖

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下面是調查過程：

首先全程航路天氣晴好，風速 1 m/s，能見度 5000m，無重要天氣。

根據話音記錄器的艙音記錄，07:07:05、07:07:10兩次聲響為風擋出現裂紋並延伸的聲音，第二次聲響後 35 秒風擋爆裂飛脫（此後出現持續噪音）。

駕駛艙音頻波形圖

導致破裂的可能原因包括：

意外原因的外力損傷（鳥擊、雷擊、冰雹等）

結構玻璃質量問題

維修維護不當

使用過程中的突發局部高溫。

風擋區域檢查未發現鳥擊痕跡。B-6419號機的右風擋為原裝件，製造和安裝方面無異常記錄，無異常維護記錄，無異常維護歷史，當天沒有故障保留，飛行前檢查期間沒有損壞報告。因此，排除因維護不當而導致風擋玻璃破裂的可能性。航路天氣又可以排除冰雹、雷擊的因素。

調查人員檢查到機右風擋缺失，固定壓板無明顯變形，緊固件密封完好， 緊固螺栓沒有明顯鬆動。

接下來調查集中到殘留在飛機上的右風擋接線盒基座，根據這塊殘片上附帶的放射細網狀分布玻璃碎屑，對玻璃斷口形貌、化學鋼化層深度、特徵元素分布等進行檢測，判斷出這裡就是裂紋的起點。

起裂點在風擋左下角接線盒處

找到了起點，就可以進一步查找到裂紋產生的原因。

A320 系列飛機風擋有3層鋼化玻璃，外層為約 3mm 厚的物理鋼化玻璃、中層和內層為約 8mm 厚的化學鋼化玻璃，中層和內層起主要結構承力作用，能夠抵抗冰雹和鳥擊損傷。玻璃層之間有聚氨酯夾層、PVB夾層，外層鋼化玻璃的內側安裝有導電加溫膜。

風擋的結構

風擋加溫膜夾在外層玻璃與聚氨酯層之間，工作原理類似電熱毯，200V17A的電流通過電阻絲產生熱量來進行加熱，避免風擋起霧結冰。 接線盒連接的就是加溫的電源線及監控加溫的信號線。

殘留關鍵證物：接線盒

調查組將接線盒及殘存的導線送往各個實驗室，通過掃描電鏡和能譜分析等技術手段，檢測了殘餘導線的長度，宏觀形貌，微觀形貌和化學成分等信息，發現導線存在碳化腐蝕，插頭內部有水漬，封嚴矽膠有細微的裂紋。

導線發現腐蝕

導線電弧放電實驗

針對導線的腐蝕痕跡，實驗室開展了導線電弧放電實驗，通過模擬乾燥、潮溼和水中的環境，驗證電弧放電對導線造成的影響，結果發現導線的溫度可以達到 480℃；導線絕緣皮開裂，線芯裸露，發生燒蝕——飛機殘留導線的形貌特徵與潮溼環境下電弧放電特徵吻合。得出結論：

風擋進水後，電絕緣性下降，在潮溼環境下導線產生了持續性電弧放電，造成局部高溫，且高溫區域正處於內層結構玻璃的邊緣處

潮溼環境分析

檢查顯示，爆裂風擋的封嚴矽膠存在水汽侵入痕跡。氣象封嚴在風蝕、老化等因素作用下，會逐漸發生開裂、剝落、脫粘。在飛機起降、環境溫度變化等因素形成的壓差作用下，水汽滲入玻璃夾層導線形成的空腔並存留，還可通過編織導線線芯進入接線盒內部。而接線盒位置位於風擋的最低點，為液態水存留提供了條件。

水汽的入侵和積存

腐蝕特徵和腐蝕產物表明該接線盒附近區域有長期浸水的特徵。同時也證明，風擋玻璃邊緣的空腔內長期存水。

封嚴膠老化試驗

檢查開裂的封嚴矽膠，發現封嚴矽膠與玻璃層的貼合面存在龜裂紋，裂紋有內層向外側擴展。

封嚴上有裂紋

CASTC實驗室分別從 風擋生產廠家SGS 提供的封嚴矽膠新樣品 和 與事發風擋服役時間接近的同型風擋 取樣，開展紅外光譜、熱重、差熱、硬度分析、水蒸氣滲透試驗和電絕緣試驗，以及開裂斷口分析，檢測封嚴矽膠在長期服役條件下的穩定性和耐候性。

得出結論：在老化後封嚴矽膠材料的主要官能團結構、玻璃轉化溫度、膨脹率以及硬度均沒有明顯變化，表明封嚴矽膠具有一定的耐候性；在檢查過程中發現封嚴矽膠開裂，觀察到裂紋的擴展方向為由內向外，封嚴矽膠在玻璃層的接觸面存在龜裂現象。在 70℃條件下使用去離子水浸泡後，封嚴矽膠的拉伸力學性能下降。

簡單說就是：矽膠封嚴老化以後性能依舊穩定——裂紋不是突發的，是慢慢生長的；拉伸力學性能下降——受熱水浸泡會使矽膠性能下降，裂紋更容易擴展。

風擋脫落再現實驗

CAAC、BEA、AIRBUS 和 SGS 基於川航「5.14」事件當時的壓力（內外壓差531mBar）、溫度等主要環境條件，開展了風擋脫落再現試驗，多次實驗後得到結果。

風擋脫落再現實驗

在 606mBar 壓差載荷下，雙層結構玻璃破裂後風擋始終處於亞穩定狀態，即風擋始終緩慢變形和伴有裂紋擴展聲響；在外層破裂後，如果額外充氣來補償洩漏以維持試驗裝置內具有足夠高的壓力，則風擋脫出，符合風擋脫落的判據 。

可以得到結論：由於玻璃具有受到熱衝擊易破裂的特性，可以判定加溫導線端頭出現局部高溫導致裂紋進而造成雙層結構玻璃爆裂。

同型號風擋的生產線和維修記錄檢查

川航 B-6419 事件發生前，AIRBUS 機隊曾發生過 6 起風擋雙層結構玻璃破裂事件，但風擋保持了整體結構完整未從機身脫落，飛機安全降落。歷史報告顯示電弧放電產生的局部過熱是導致風擋雙層結構破裂的主要原因之一。

SGS 的 71 份中國客戶的風擋維修記錄中37塊存在封嚴損傷信息，返修的298 塊風擋中有 31 塊存在水汽侵入接線盒的情況。

最終得出結論：

本次事件的最大可能原因是：B-6419 號機右風擋封嚴（氣象封嚴或封嚴矽膠）可能破損，風擋內部存在空腔，外部水汽滲入並存留於風擋底部邊緣。電源導線被長期浸泡後絕緣性降低，在風擋左下部拐角處出現潮溼環境下的持續電弧放電。電弧產生的局部高溫導致雙層結構玻璃破裂。風擋不能承受駕駛艙內外壓差從機身爆裂脫落。

整個調查的邏輯鏈如下：

調查的邏輯鏈

調查報告還分析了爆裂後的環境生存因素，機組處置情況。並就此事件對空客、對SGS、對CAAC和EASA、航空公司都提出安全建議。

封嚴上細微的裂縫，慢慢擴展貫通，讓水汽滲入玻璃夾層邊緣，積水讓導線腐蝕，持續的電弧放電產生局部高溫，讓風擋出現裂紋，裂紋擴展最終無法承受壓差而爆裂。

一道比頭髮絲還細的裂紋，最終發展成風擋爆裂的事件，這又是一個千裡之堤潰於蟻穴的典型案例。

每次事故帶來的教訓，都給飛行安全帶來更多的改進，安全的追求永無止境。