協和飛機有 2個獨立的擋風玻璃，用於不同的飛行階段。在亞音速飛行期間（主要是起飛和降落），機頭下垂且內部擋風玻璃暴露在外。對於超音速飛行，協和飛機將舉起其機鼻，該機鼻還包含一個覆蓋內部窗戶的外擋風玻璃。該外部擋風玻璃由特殊的耐熱玻璃製成，並且也著色。可以假定該外部擋風玻璃也可以承受超音速飛行期間施加的任何壓力。協和飛機的最大問題是熱量：機頭必須通過機頭泵送燃油，以保持機頭足夠涼爽。值得一提的是，協和飛機在超音速時飛行了約50,000英尺。

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如果您有興趣，可以在這裡找到舊文件，其中涵蓋了擋風玻璃故障，並將協和飛機列為其第二大飛機（747排在第一名）多年來，本文涵蓋了。有趣的是，這裡有一個原因表：

熱疲勞和製造缺陷（我認為它們的意思是說擋風玻璃本身就是根據該數據）是導致問題的主要原因。這是“協和”擋風玻璃的已申請專利之一。這很有趣！

更進一步，如果我們觀察超音速飛機的最極端情況，即 SR-71 Blackbird，則擋風玻璃內部溫度超過120°C，鼻子區域外部在超音速飛行期間將接近260°C。如果水與表面接觸，則會將其變成蒸氣。雖然我不知道具體情況，但黑鳥的飛行高度接近80,000英尺，因此也高於大多數（如果不是全部）天氣。我尚無法找到擋風玻璃的官方報價，但熱量仍然比下雨還要大。

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這是一個關於水滴突然遇到高速氣流時會發生什麼情況的有趣論文。這可能表明，飛機的這種撞擊除了會引起表面熱外，還會引起汽化。

甚至亞音速飛機的擋風玻璃都非常堅固；他們可以從堅硬的冰雹塊中連續擊中而不會破碎。

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在空氣動力學中也使用了使擋風玻璃更堅固的第一個技巧：掃掠會降低速度的影響。將擋風玻璃向後和向側面傾斜都可以減少撞擊在飛行方向上的撞擊能量。

X-15由B-52攜帶（圖片 source）。請注意傾斜的窗戶：它們與氣流成75度角，因此，以2,000 m / s（海拔6.65馬赫）的高度撞擊窗戶的物體會像在500 m / s的直角表面上產生“撞擊”的感覺。並不是說會在80公里處下雨，所以這主要是出於空氣動力學方面的考慮。

如果事物有破裂的危險，則始終使用第二個技巧：使其更厚！ 超音速戰鬥機機蓋的厚度約為20毫米，而客機的厚度甚至為50毫米，而您的平均汽車玻璃厚度僅為4至6毫米。同樣，擋風玻璃是多層的：在飛機上，如在汽車上，它們是由鋼化玻璃和聚乙烯丁酸製成的，而戰鬥機的球形機蓋則由聚碳酸酯，聚氨酯和丙烯酸製成。

最後，工程師的目標只是使結構在一定時間內承受衝擊，而對於超音速飛行而言，這僅需幾分鐘。鳥擊是一次性事件，但是雨水沖擊是一個持續的過程，會隨著時間的流逝侵蝕任何表面。單一的雨滴或冰雹撞擊只會造成局部的微觀破壞，但是隨著時間的推移，足夠多的破壞會破壞任何結構。

在超音速下通過降水飛行時，飛機擋風玻璃如何不會破裂？

您正在談論的是一種在超音速下被雨水侵蝕的現象。 >請參閱：對亞音速和超音速風雨侵蝕現象的研究

只是因為質量為m的小鋼球以超音速運動會破裂擋風玻璃，所以並不意味著相同質量和速度的水滴即使具有相同的能量也會產生相同的效果。

可以從學校得知，可以根據彈性和非彈性碰撞理論給出簡單的解釋。撞擊玻璃的鋼球處於彈性碰撞情況下，其特徵在於，至少在玻璃破裂之前，相互作用力很高。水滴處於非彈性狀態，衝擊力較低。

在相同質量的軟球和一塊石頭以相同速度撞擊窗戶的情況下。在第一種情況下，玻璃在第二次斷裂中倖存下來。

因為飛機在可能會引起關注的海拔高度上不會定期以這種速度飛行。

所引用的問題（擊中水滴的速度快於水中的聲速）從未遇到過任何真正的飛機。即使由於衝擊波而沒有擋風玻璃存在，也不會造成問題，因為不會有飛機在4馬赫的高空下雨。

實際上，沒有飛機能夠以4馬赫的速度巡航。除了一些實驗原型，甚至沒有飛機可以以4馬赫的速度飛行。

因此，在4馬赫飛行時落下雨滴不是問題，因為沒有飛機可以飛得那麼快。實際上，在可能下雨的高度，沒有飛機比1馬赫快得多。即使計劃中的未來飛機也能夠持續以4馬赫的速度飛行，也只能在高出雲層時以該速度飛行，因為它們將無法在空氣較濃的地方以如此快的速度飛行。

編輯：

即使問題會在1馬赫出現，飛機也只會在沒有雨的平流層中定期以超音速飛行。實際上，很少有飛機以超音速飛行：客機（協和飛機除外）都是亞音速的，甚至協和飛機也只有在足夠高的速度下才以超音速飛行。軍用飛機雖然很多都具有超音速飛行能力，但很少有超音速飛行，甚至只有短時間的爆發。

因此，總結：

• 超音速飛機的飛行速度通常不會超過聲速，因此遇到雨水時，它們很容易減速到亞音速。 （也許有人可以幫忙協和飛機的飛行手冊中關於下雨的最大允許速度）

• 飛機很少（如果有的話）在擔心下雨的高度超音速飛行。

還請記住，當水滴接近超音速飛機擋風玻璃時，它首先會遇到超音速蒙皮層的空氣，這會在碰撞到擋風玻璃本身之前趨向於緩沖和偏轉一部分力。這並不是說可以防止物體撞到玻璃上……他們一直都在這樣做……而是說大部分的力都會消散，從而減少了問題的緊迫性。