常坐飛機的朋友一定會想和生活中的窗戶相比，飛機的窗戶實在太小了？那麼為什麼不能把飛機的窗戶做大點呢？小小的窗戶又有什麼神奇的地方。

客機的窗戶小，主要是與飛機的結構有關。飛機的機體主要由蒙皮，桁條，隔框等組成。他們彼此交錯，橫豎組合，相連在一起。舷窗則鑲嵌在其中，故它的大小受到限制。其中，典型代表就是“協和”客機，該機由于需要超音速飛行，對飛機結構的要求更高，機體上的加強件連接也更密集，所以它的窗戶隻有明信片那麼大。

此外，客艙窗戶強度也是不一般的。飛機上的舷窗不是玻璃的，它采用的是丙烯酸類樹脂。這種樹脂有比玻璃輕，堅韌性強且加工方便等特點。通常，客艙内的窗戶都采用“fail-safe”的設計理念，一般都有外層、中層和内層三層樹脂材料組成。和你想的一樣，這些名稱取決于你身處飛機的内部還是外部。

這三層窗戶的組合密封導緻外層窗戶和中層窗戶之間留有微小間隙。這是兩層窗戶氣隙設計的關鍵組成部分，其中外層窗戶為主要結構窗戶，承受着飛行過程中的機艙氣壓。

主要結構窗戶是什麼意思？在海拔35000英尺的高空，大氣壓約為3.4磅每平方英寸。人體在這麼高的海拔和這麼低的氣壓下無法正常工作；因此在客艙内，壓力由人工維持在5kg每平方英寸左右——大約為你在7000英尺的高空感受到的氣壓。客艙内外的氣壓差異越大，飛機各部位承受的壓力也越大，包括它的窗戶。

外層窗戶是最主要的結構意味着在正常情況下，外層窗戶承受了艙内增壓帶來的所有壓力。

相比較而言，内層窗戶就顯得很多餘了，它存在的意義是為了以防外層窗戶破裂而設置的故障保險裝置，但外層窗戶破裂的情況極其罕見。（據波音737維修手冊記載，在溫度為70華氏度時，中層窗戶能承受1.5倍的工作壓力）

了解到這些之後，中層窗戶玻璃上的通氣孔功能就很明顯了：它是一個排放閥，能平衡客艙與中層窗戶和外層窗戶之間的氣壓。這個小孔能确保在航行過程中艙内壓力隻作用于外層玻璃，因此為了以防萬一才保留了中層窗戶。

當然，窗戶之間的氣隙還能排除霧和霜，不過無數相片說明這一組裝反而會導緻玻璃上凝結水汽。可以肯定地說，這種組裝形式構建了一個最安全的環境。這一組裝能确保中層窗戶受損後飛機還能安全着陸。維修手冊還警告說中層窗戶上若出現裂縫，那麼客艙内不應繼續增壓。

通過防止龜裂、裂紋、刮傷和碎裂，最内層窗戶能保持中層窗戶的結構完整性并保護整個窗戶裝置。

進入21世紀之後，航空領域因為大量複合材料的使用進入了新紀元。波音787因為大量使用強度較大的符合材料，減少了結構加強件，故它的窗戶也增大不少比起通常的客機大出近3成。此外，智能窗技術（上世紀80年代，電緻變色材料被提出應用于建築物、汽車、飛機等節能采光系統中，形成能動态調節太陽輻射能透過率的“智能窗”）也加入現代客機領域。2008年7月，波音公司在波音787飛機上采用了智能窗技術，艙窗玻璃淘汰了機械式舷窗遮陽闆，采用了電緻變色技術。

如果大家最近有座飛機出國旅遊，可能會發現飛機上的窗戶不是像原來那樣推拉式的了，變成了一種可以智能控制透明度的智能窗戶，如下圖

電緻變色材料（Electrochromic materials），現在在大型客機如波音787上已經廣泛應用。下面介紹一下它的原理：

電緻變色材料有很多種，以PEDOT:PSS為例

這種材料可以在電壓作用下發生氧化還原反應，而不同的氧化還原态材料的吸收光譜不同，所以産生了深藍，淺藍，和透明狀态，見下圖

還原态在長波長光的吸收較強，對應深藍色

半氧化态對應淺藍色

氧化态則是透明的

飛機上利用這種原理，通過施加電壓，控制材料的氧化還原狀态而達到顔色變深變淺，控制窗戶“開關”，還能控制半透明，不影響觀看風景。

另外這種材料的器件還有一種好處，它能夠“記憶”狀态，即維持一種狀态不需要額外提供能量，非常經濟實用。所以很快的走上了産業化的道路。相信在不久的将來，我們很快會在國内的飛機客艙中看到哦~

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