近日，中国民航发布了川航3U8633航班风挡玻璃空中爆裂事件的详细调查报告。这一事件还被改编成电影《中国机长》而广为人知。
电影《中国机长》海报
这份142页的报告通过大量数据和物证详细复盘了事件全过程，复原了调查经过，找到了事件原因。
调查组还委托公安部消防局天津火灾物证鉴定中心、中国民航科学技术研究院、法国航空事故调查分析局、空客实验室等9家机构进行了14项实验，对各个环节进行了充分的验证，最后得出结论并提出了改进建议。这是民航史上最详尽、最严谨的调查报告之一。
这里就从技术角度解读这份报告，还原事件的原因和过程：
2018 年 5 月 14 日，四川航空B-6419飞机执行重庆至拉萨 3U8633 航班。这架A319飞机2011年7月出厂，已经运营了7年，总飞行时间19942小时。机上包括9名机组和119名旅客。
06:27:18飞机从重庆江北机场起飞06:56:46，飞机上升到巡航高度 9800m（32100ft）并保持。07:07:05，驾驶舱出现“嘭”的一声闷响，机组发现右风挡玻璃出现放射网状裂纹07:07:10，第二次出现“嘭”的一声07:07:19，机组向成都管制中心报告飞机故障，申请下高度并决定备降07:07:45，第三次“嘭”的闷响，右风档完全爆裂脱落，副驾驶受伤这个时候风挡脱落带动飞行控制组件(FCU)错位，这是自动驾驶和自动油门的指令接口，因此自动驾驶和自动油门也失效。
错位的飞控组件
同时驾驶舱门猛然打开，撞击到侧面的跳开关面板，17个跳开关受撞击机械性跳出，导致了：
07:07:46，自动驾驶断开。机长人工操纵飞机开始下降。飞机先右转随后左转，颠簸中一名乘务员受伤。07:07:50，飞行高度标准气压 31864ft，座舱高度 24320ft。出现座舱高度警告07:10:39，空管雷达显示飞机应答机编码设置为 770007:19:25 和 07:19:32 ， 机组两次在区管频率中宣布MAYDAY07:19:56，飞机高度开始低于标准气压高度 6000m07:20:17，机组报告座舱失压07:22:36，高度开始低于4800m07:29:39，座舱高度 8928ft，座舱高度警告消失07:41:05，飞机在成都双流机场落地，因为超重着陆和自动刹车失效，右侧3、4 号主轮刹爆，易熔塞熔化，轮胎泄压。飞机落地后，机长评估无需实施紧急撤离程序，原地组织下客，下客过程中无人员受伤。直流供电系统断电
驾驶舱所有风挡、滑窗和侧窗都加温故障
自动刹车失效
飞行指引 2 断开
1 号、2 号、5 号扰流板故障
双发反推不工作
雷达轨迹图
下面是调查过程：
首先全程航路天气晴好，风速 1 m/s，能见度 5000m，无重要天气。
根据话音记录器的舱音记录，07:07:05、07:07:10两次声响为风挡出现裂纹并延伸的声音，第二次声响后 35 秒风挡爆裂飞脱（此后出现持续噪音）。
驾驶舱音频波形图
导致破裂的可能原因包括：
意外原因的外力损伤（鸟击、雷击、冰雹等）
结构玻璃质量问题
维修维护不当
使用过程中的突发局部高温。
风挡区域检查未发现鸟击痕迹。B-6419号机的右风挡为原装件，制造和安装方面无异常记录，无异常维护记录，无异常维护历史，当天没有故障保留，飞行前检查期间没有损坏报告。因此，排除因维护不当而导致风挡玻璃破裂的可能性。航路天气又可以排除冰雹、雷击的因素。
调查人员检查到机右风挡缺失，固定压板无明显变形，紧固件密封完好， 紧固螺栓没有明显松动。
接下来调查集中到残留在飞机上的右风挡接线盒基座，根据这块残片上附带的放射细网状分布玻璃碎屑，对玻璃断口形貌、化学钢化层深度、特征元素分布等进行检测，判断出这里就是裂纹的起点。
起裂点在风挡左下角接线盒处
找到了起点，就可以进一步查找到裂纹产生的原因。
A320 系列飞机风挡有3层钢化玻璃，外层为约 3mm 厚的物理钢化玻璃、中层和内层为约 8mm 厚的化学钢化玻璃，中层和内层起主要结构承力作用，能够抵抗冰雹和鸟击损伤。玻璃层之间有聚氨酯夹层、PVB夹层，外层钢化玻璃的内侧安装有导电加温膜。
风挡的结构
风挡加温膜夹在外层玻璃与聚氨酯层之间，工作原理类似电热毯，200V17A的电流通过电阻丝产生热量来进行加热，避免风挡起雾结冰。 接线盒连接的就是加温的电源线及监控加温的信号线。
残留关键证物：接线盒调查组将接线盒及残存的导线送往各个实验室，通过扫描电镜和能谱分析等技术手段，检测了残余导线的长度，宏观形貌，微观形貌和化学成分等信息，发现导线存在碳化腐蚀，插头内部有水渍，封严硅胶有细微的裂纹。
导线发现腐蚀
导线电弧放电实验针对导线的腐蚀痕迹，实验室开展了导线电弧放电实验，通过模拟干燥、潮湿和水中的环境，验证电弧放电对导线造成的影响，结果发现导线的温度可以达到 480℃；导线绝缘皮开裂，线芯裸露，发生烧蚀——飞机残留导线的形貌特征与潮湿环境下电弧放电特征吻合。得出结论：
潮湿环境分析风挡进水后，电绝缘性下降，在潮湿环境下导线产生了持续性电弧放电，造成局部高温，且高温区域正处于内层结构玻璃的边缘处
检查显示，爆裂风挡的封严硅胶存在水汽侵入痕迹。气象封严在风蚀、老化等因素作用下，会逐渐发生开裂、剥落、脱粘。在飞机起降、环境温度变化等因素形成的压差作用下，水汽渗入玻璃夹层导线形成的空腔并存留，还可通过编织导线线芯进入接线盒内部。而接线盒位置位于风挡的最低点，为液态水存留提供了条件。
水汽的入侵和积存
腐蚀特征和腐蚀产物表明该接线盒附近区域有长期浸水的特征。同时也证明，风挡玻璃边缘的空腔内长期存水。
封严胶老化试验检查开裂的封严硅胶，发现封严硅胶与玻璃层的贴合面存在龟裂纹，裂纹有内层向外侧扩展。
封严上有裂纹
CASTC实验室分别从 风挡生产厂家SGS 提供的封严硅胶新样品 和 与事发风挡服役时间接近的同型风挡 取样，开展红外光谱、热重、差热、硬度分析、水蒸气渗透试验和电绝缘试验，以及开裂断口分析，检测封严硅胶在长期服役条件下的稳定性和耐候性。
得出结论：在老化后封严硅胶材料的主要官能团结构、玻璃转化温度、膨胀率以及硬度均没有明显变化，表明封严硅胶具有一定的耐候性；在检查过程中发现封严硅胶开裂，观察到裂纹的扩展方向为由内向外，封严硅胶在玻璃层的接触面存在龟裂现象。在 70℃条件下使用去离子水浸泡后，封严硅胶的拉伸力学性能下降。
风挡脱落再现实验简单说就是：硅胶封严老化以后性能依旧稳定——裂纹不是突发的，是慢慢生长的；拉伸力学性能下降——受热水浸泡会使硅胶性能下降，裂纹更容易扩展。
CAAC、BEA、AIRBUS 和 SGS 基于川航“5.14”事件当时的压力（内外压差531mBar）、温度等主要环境条件，开展了风挡脱落再现试验，多次实验后得到结果。
风挡脱落再现实验
在 606mBar 压差载荷下，双层结构玻璃破裂后风挡始终处于亚稳定状态，即风挡始终缓慢变形和伴有裂纹扩展声响；在外层破裂后，如果额外充气来补偿泄漏以维持试验装置内具有足够高的压力，则风挡脱出，符合风挡脱落的判据 。
可以得到结论：由于玻璃具有受到热冲击易破裂的特性，可以判定加温导线端头出现局部高温导致裂纹进而造成双层结构玻璃爆裂。
同型号风挡的生产线和维修记录检查川航 B-6419 事件发生前，AIRBUS 机队曾发生过 6 起风挡双层结构玻璃破裂事件，但风挡保持了整体结构完整未从机身脱落，飞机安全降落。历史报告显示电弧放电产生的局部过热是导致风挡双层结构破裂的主要原因之一。
SGS 的 71 份中国客户的风挡维修记录中37块存在封严损伤信息，返修的298 块风挡中有 31 块存在水汽侵入接线盒的情况。
最终得出结论：本次事件的最大可能原因是：B-6419 号机右风挡封严（气象封严或封严硅胶）可能破损，风挡内部存在空腔，外部水汽渗入并存留于风挡底部边缘。电源导线被长期浸泡后绝缘性降低，在风挡左下部拐角处出现潮湿环境下的持续电弧放电。电弧产生的局部高温导致双层结构玻璃破裂。风挡不能承受驾驶舱内外压差从机身爆裂脱落。
整个调查的逻辑链如下：
调查的逻辑链
调查报告还分析了爆裂后的环境生存因素，机组处置情况。并就此事件对空客、对SGS、对CAAC和EASA、航空公司都提出安全建议。
封严上细微的裂缝，慢慢扩展贯通，让水汽渗入玻璃夹层边缘，积水让导线腐蚀，持续的电弧放电产生局部高温，让风挡出现裂纹，裂纹扩展最终无法承受压差而爆裂。
一道比头发丝还细的裂纹，最终发展成风挡爆裂的事件，这又是一个千里之堤溃于蚁穴的典型案例。
每次事故带来的教训，都给飞行安全带来更多的改进，安全的追求永无止境。