資料圖：四川航空客機
6月2日，中國民航局公布了四川航空股份有限公司（以下簡稱川航）3U8633航班客機備降成都的事件調查報告。該事件發生於2018年5月14日（簡稱「5·14事件」），川航空客A319型客機執行3U8633重慶至拉薩航班，機上旅客119人，機組9人。事件發生時，客機在9800米高空巡航飛行，駕駛艙右側風擋突然爆裂、脫落，飛機失壓，旅客氧氣面罩脫落，副駕駛一度被吸出窗外，機組宣布Mayday（國際通用遇難求救訊號）後，在機長的手動駕駛下成功備降落。該事件最終造成一人輕傷、一人輕微傷，飛機駕駛艙、發動機、外部蒙皮不同程度損傷，構成一起運輸航空嚴重徵候。
專利分析發現，空客、波音等國外飛機製造商並不重視風擋系統安全防護等方面的專利創新,這個現象值得高度重視。
一、對相關專利的檢索與分析
（一）對空客公司在風擋玻璃設計方面的專利分析
「5·14事件」調查報告認定事件最大可能原因是飛機右風擋封嚴（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。鑑於上述原因，調查報告向空客公司提出了關於風擋玻璃設計方面的安全建議，建議空客基於川航「5·14事件」和歷史類似事件建立失效模式，評估並改進風擋設計、選材和製造工藝，防止水汽侵入和存留在電加溫系統，降低電弧產生的可能性，避免雙層結構玻璃破裂。
檢索發現，空客公司於2002年10月申請的US6905094B2號專利與空客相關風擋玻璃結構最為近似。該專利涉及一種用於將擋風玻璃固定到飛行器結構上的裝置。為防止溼氣滲入，該專利將螺釘頭被諸如油脂或凡士林之類的物質覆蓋，以限制水分的滲透；並在第一幹氣整體密封件上設置條紋，用於防止溼氣滲入駕駛艙結構而可能導致的腐蝕。3U8633航班客機的使用時間已超過7年，如果其安裝了US6905094B2號專利涉及的擋風玻璃固定結構，則螺釘頭覆蓋的油脂或凡士林可能早已失去功效或者整體密封件的條紋可能已經破損等。這些隱患如果沒有及時發現和解決，有可能造成飛機右側風擋出現封嚴破損和滲水等問題，所以風擋系統電弧探測、防護座艙安全防護、風擋檢測等方面是避免「5·14事件」的關鍵。
（二）對風擋加溫系統中電弧探測和防護方面的專利分析
「5·14事件」調查報告建議空客公司研究在風擋加溫系統中增加對電弧的探測和防護功能。
專利檢索發現，該領域專利申請較少，波音、空客沒有申請相關專利，最重要的專利申請人是美國的PPG工業公司。PPG工業公司於2015年3月申請了JP5683486B2號專利，涉及維持風擋玻璃和系統操作性能的方法，用於監視玻璃特性的運行性能。其安裝有用於檢測水分的傳感器、用於檢測裂縫的傳感器、用於檢測電弧的傳感器和用於測量透明塗層上的導電塗層溫度的傳感器等。當系統運行表現超出正常範圍時，可以提出警告等。
如果川航3U8633航班上安裝了類似JP5683486B2號專利的系統，可能可以避免「5·14事件」發生。
（三）對座艙安全防護措施方面的專利分析
「5·14事件」調查報告建議空客公司評估A319座艙安全防護措施的必要性。3U8633航班飛機右風擋第一次出現裂紋後，機長立即執行下降程序，在下降過程中，右風擋脫落，座艙爆炸性失壓，機長轉為處置座艙失壓，副駕駛瞬間被強大的外洩氣流帶離座位。此時右座側杆出現向前，同時自動駕駛儀斷開，飛機姿態瞬間急劇變化，機長立即人工操縱飛機。機長曾試圖用右手取出氧氣面罩，但由於左手操縱側杆，氧氣面罩位於身體左後側，且飛機抖動劇烈，主要精力用於控制狀態，使用右手未能成功取出氧氣面罩。從風擋爆裂脫落至飛機落地，機長未佩戴氧氣面罩。其暴露在座艙高度10000英尺以上高空缺氧環境的時間為19分54秒。
雖然，風擋脫落後可能對飛行員和飛機造成嚴重安全威脅，但是座艙安全防護方面的專利申請數量很少，波音、空客公司均沒有申請相關專利。最值得關注的是晨龍飛機(荊門)有限公司於2018年8月申請的CN108974367A號專利。該專利涉及一種飛機擋風玻璃脫落應急裝置。擋風玻璃脫落後，所述應急裝置的感受器第一時間發現並傳遞給控制器，控制器立即啟動應急固定座椅將駕駛員固定在座椅上，避免駕駛員飛出座艙的危險，同時啟動操作杆升溫裝置使駕駛員的手部保持靈活，能夠有效地操作飛機，隨即啟動密封裝置，形成一個三面密封的艙室並與駕駛艙後方的牆面形成密閉空間，避免高空壓力過低與風速過高帶來的一系列安全隱患，再啟動氧氣發生裝置為駕駛員提供充足的氧氣。
如果3U8633航班飛機上安裝了類似裝置，風擋玻璃脫落後，該裝置可以有效避免飛行員出現長時間缺氧和受傷等情況。
（四）對飛機風擋檢測方面的專利分析
「5·14事件」調查報告建議空客完善在役風擋檢測方法，及時發現水氣進入、絕緣性下降等安全風險；建議空客公司修訂完善氣象封嚴的檢查程序和周期，以確保運營人能夠及時識別兩次定檢期間出現的氣象封嚴損失。3U8633航班飛機脫落的右側風擋玻璃為該機原裝件，投入運營至事發前，未有任何故障記錄，也未進行過任何檢修和更換工作，所以如何及時發現水氣進入風擋結構、封嚴絕緣性開始下降等風險隱患非常重要。
飛機風擋檢測方面的專利分布很少，波音、空客等公司沒有申請相關專利，最值得關注的是晨龍飛機(荊門)有限公司於2018年8月申請的CN109204882A號專利，該專利涉及一種飛機擋風玻璃安全監測設備。所述設備工作時，先啟動裂紋檢測裝置，自動對飛機擋風玻璃與擋風玻璃附近的機身進行檢測，並與安全的測試數據進行對比和顯示，判斷安全狀況；再啟動密封檢測裝置，自動對擋風玻璃密封性進行檢測並與並與安全的測試數據進行對比，判斷安全狀況。從而避免了高空飛機擋風玻璃脫落的安全隱患。
二、啟示與建議
（一）建議中國民航局加強相關領域的適航管理工作
目前波音、空客、巴西航空工業、龐巴迪等主流飛機製造商很少研發風擋加溫系統中電弧探測、座艙安全防護、飛機風擋檢測等方面的專利技術，其中可能存在較大安全隱患，因為一旦發生風擋爆裂、脫落事件，有可能將造成災難性後果。為了及時發現和排除安全隱患，建議民航局對相關問題進行深入研究，必要時可將「5·14事件」調查報告的有關建議上升為適航管理規定，強化國內民機在該領域的安全管理標準。
（二）國產民機製造商應當加強座艙風擋玻璃領域
為了保證國產民機的質量安全，建議國產民機製造商認真研究「5·14事件」的經驗教訓，可以考慮採購具有風擋加溫系統電弧探測功能的產品；可以與相關公司開展座艙安全防護和風擋檢測方面的技術合作；建議國產民機製造商加強該領域的研發和專利布局工作，在提高國產民機的安全性同時，建立國產民機在該領域的競爭優勢。
（三）重視專利分析對飛行安全事故與事件調查的支持作用
國內研究人員從專利維度切入，先後分析了波音737 MAX8墜機事故和川航3U8633航班飛機備降成都事件，實踐證明：專利分析可以深入了解當事方相關產品、技術的具體情況，可以迅速打破信息不對稱的僵局，為事故調查和相關領域技術發展等方面提供重要支持；建議國內加強飛行安全事故與事件調查中的專利分析工作。（本文作者：陸峰）