殲20座艙蓋上的兩條“花紋”是什麼?

娛樂小傻喵

那東西叫做“恥辱”。裡面是殲-20的黑歷史,不喜歡千萬別點進來看!

軍用飛機會在嚴重受損不可控的時候將飛行員彈射出去。彈射的座椅咱們就不詳細說了,說說飛機在彈射飛行員的時候的艙蓋。

如果不處理飛機駕駛艙艙蓋,那麼飛行員彈射的時候會撞上艙蓋玻璃導致彈射失敗。為此飛行員彈射的過程中首先要破壞掉飛機駕駛艙艙蓋。通常破壞艙蓋的方法有兩種:1.拋棄整個艙蓋;2.破碎艙蓋的玻璃。


殲-20上座艙蓋子上面的兩條花紋正是為了破碎座艙蓋玻璃的兩條爆炸導索。


用途是在飛行員彈射的時候炸開玻璃的。


為啥是“恥辱”呢?這就要說下殲-20黑歷史了。


殲-20的項目最早是以F-22為超越目標而設立的,當初設計飛機的設計班子認為我們的戰鬥機比F-22要晚了將近20年,因此後發優勢強大,因此一切設計最早都是以超越F-22為目標的。然而我們的航空工業的底子還是很薄,即便成飛能夠將殲-20整體設計的完美無瑕但很多配套廠商的工作就很難做好了。


座艙蓋就是一個問題點。


五代機為了降低雷達反射信號一般會考慮使用整體座艙蓋的設計。也就是在艙蓋上沒有框架,整個艙蓋是以一塊完整的玻璃進行成型的。這個設計在殲-20的早期版本也是如此做的。

這樣的設計對玻璃的要求很高,但最終發現我們的玻璃成型工藝上還有很大的漏洞,導致整體玻璃艙蓋會在高速飛行過程中出現破裂、失壓等問題。

後來就逐漸折衷,改成了分體框架式座艙蓋子。


是不是能注意到後面版本的殲-20的座艙蓋成了兩塊玻璃中間加了一個獨立的框架?

這是因為我們的座艙玻璃強度不夠,因此就改換成了兩塊玻璃(對比最早期的2001號機)。


再仔細看看2001號機,還會發現2001號機的座艙蓋抬起後,前端下部有一個小白點。

看看F-22的同樣設計。

白色的設備叫做拋蓋火箭,在彈射的時候這個火箭(左右各一枚)被點火,將飛機整個座艙扯下去,飛行員可以得以安全彈射。


如果我們的座艙蓋做成了兩段式,那麼這個火箭也沒有辦法工作了,於是就恥辱的改成了爆破索。這樣飛行員在彈射過程中,由於艙蓋不能完全脫離,實際上彈射危險係數急劇加大。


玻璃工業的不合格已經危害了飛行員的安全——不怕神一樣的對手,就怕豬一樣的隊友。


看到這裡或許有人還會反駁W君。說F-35也是爆炸索的形式彈射系統。

但F-35的座艙蓋已大幅度修改,爆炸索可以在爆炸瞬間將艙蓋炸成左右兩片。並且F-35的艙蓋開啟方式是向前開啟,如果裝拋蓋火箭的話座艙蓋拋出的時候會危及飛行員安全。但F-35的艙蓋要求很薄的玻璃,目前美國也無法做到很完美因此還需要在F-35的整體座艙艙蓋上安裝一條加強筋。


軍武數據庫

7月30日,慶祝建軍90週年閱兵式在我國內蒙古朱日和訓練基地隆重舉行,包括新一代隱形戰機殲20在內的眾多新裝備首次參閱,威武雄壯的閱兵式瞬間燃爆網絡,著實讓廣大吃瓜群眾大呼過癮。更難能可貴的是,電視直播讓人們第一次近距離欣賞到殲20的座艙內部。

眼尖的網友一定注意到,殲20座艙蓋上有兩條彎彎曲曲的“花紋”(下圖紅框內),這是什麼東東呢?

我們知道,戰機在執行任務時往往要面臨諸多危險,任何突發的故障都可能造成嚴重的事故,例如去年11月,我國首位殲10女飛行員餘旭就在飛行訓練中不幸犧牲,令人不勝唏噓。為了保護飛行員的生命,人們發明了彈射座椅,一旦飛機發生故障,彈射座椅便可迅速將飛行員從座艙中彈射出去。作為保護飛行員的最後一道屏障,彈射座椅因此被稱為飛行員的“生命之舟”。

如果問:要把大象關進冰箱,第一步是什麼?你肯定會不假思索地回答:打開冰箱門。同樣,要想讓彈射座椅飛出去,第一步自然是清除座艙蓋。之所以說“清除”而非“打開”,是由於航空救生分秒必爭,座艙蓋必須迅速、安全、可靠地脫離座椅的彈射區,如果還與平時一樣按部就班地打開座艙蓋,將十分費時。那怎麼清除呢?

“穿蓋”彈射早期都是使用破蓋錐,等於先戳碎座艙蓋,然後再利用座椅上的穿蓋器拓寬通道把飛行員彈射出去,這個在二代戰鬥機時代比較多。到了現代,由於座艙蓋材質發生了巨大變化,依靠傳統物理手段已經很難損害到艙蓋了,所以,採用”微型爆破索“穿蓋彈射,成為了主流,其工作看流程是,利用鈍性炸藥(就算明火也無法引爆的炸藥,必須配合專業裝置才能引爆),在彈射前線炸裂座艙蓋,確保飛行員彈射時可以提前開啟通路,安全離機。

雖然看似裝置簡單,但是實際掌握的國家卻很少,所以這也是現代戰機研製中的一個重要子系統工程。也因為有了殲-20,使得我們這類子系統的研究成果得以加速


天上娛

殲20是我國研製的第五代隱身戰機,首次公開亮相是在2016年的珠海航展上,並與2017年7月30日,亮相在建軍90週年的朱日和閱兵。殲20是隱身單座雙發戰機,裝備了先進的相控陣雷達和性能優異的空對空導彈,尤其在信息獲取和空中態勢感知方面獨步全球,也就F-35可以和殲20相比。

而此次閱兵中,電視直播畫面中曝光了殲20座艙內的大量畫面,除了炫酷的頭盔外,玻璃座艙頂部的兩個蛇形走線的“花紋”也是廣大軍事愛好者關注的熱點,現在就來為你解讀一下這兩條“花紋”

這兩條花紋是是穿蓋彈射時用於炸開堅固的座艙蓋玻璃的爆破索(也叫傳爆索或微爆索),是先進彈射系統中的一部分。

蘇-27墜機前飛行員彈射而出

相比起傳統的拋蓋彈射(即座艙蓋先脫離飛機,然後彈射座椅啟動將飛行員彈出)技術,穿蓋彈射所花費的時間更少。該技術用爆破索炸開飛行員頭頂的部分艙蓋玻璃,然後座椅帶著飛行員脫離飛機,由於省掉了拋蓋的步驟,能讓飛行員彈出飛機的時間快0.4到0.8秒左右,生還幾率更大。

穿蓋彈射技術

對於穿蓋彈射技術來說,爆破索的完整起爆率和對艙蓋的破壞率極為重要,如果這兩點效果不佳的話,那意味著飛行員的頭部(尤其是頸椎)會在彈射時直接撞在堅固的有機玻璃上,造成重傷。為了降低這種危險,也為了彌補爆破索起爆率和對艙蓋破壞率的不足,穿蓋彈射的座椅在椅背上都會設置一到兩個帶有尖銳凸起的柱狀物,以助彈射瞬間扎穿艙蓋。


巴爾幹尖刀

這個花紋是微型爆破索,用於拆除部分需要快速拆除的東西。這是為了保證飛機發生故障或者空戰中飛行員需要彈射離開座艙時而安裝的。



大家都知道,飛機由於其在空中會遇到各種各樣的問題,尤其是戰爭中一不小心,就有可能被敵方擊中。但是,由於飛行員的培養難度大和出於人道主義的考慮,飛行員的價值往往都超過了飛機本身。所以,目前國際上通常都認為,萬不得已的情況下,保留保全飛行員的生命比保全飛機更有意義。



因此,出於保護飛行員安全的目的,大部分飛機都配置了彈射座椅,一旦飛機在飛行中發生了故障,彈射座椅要必須能迅速的將飛行員彈射出去。 微型爆破索的用處就是在緊急情況下,把座艙蓋炸掉、摧毀座艙,協助彈射座椅保護飛行員的人身安全。當然,這種微型爆破鎖並不會對飛行員的身體造成損傷。


絕對軍視

隨著殲-20的入役,正有效保護著我們領空領海安全,它離國人也越來越近,人們猛可裡發現,其座艙蓋上如何有兩條花紋呢?作為黑絲帶,大到發動機,小到座艙蓋,無一處不是堆滿著高科技,若問這條花紋的作途是什麼,我們看到,F-35也有這兩條花紋呢?原來這兩條花紋的名字,喚作微爆索,為了飛行員應急逃生準備的。在生死瞬間,為了使飛行員儘快彈射逃生,第一道程序首先炸開座艙,然後才彈射而出,這一精心的設計,為飛行員生死瞬間贏得了寶貴的救生時間。

F-22是如何做的?在其座艙前緣,安裝有兩個火箭助推器,當啟動彈射程序後,火箭助推器工作,加速把座艙蓋拋射而出,0.3秒後彈射座椅工作,把飛行員彈射出去。採取拋棄座艙蓋的方式,不易產生碎片,避免了傷及飛行員,但拋射座艙蓋需要一定時間,生死瞬間容易延誤救生時間。

F-35也是微爆索。怎麼快怎麼幹,飛行員的生命是第一位的。有一個疑問,產生的碎片會不及傷及飛行員?在經過了大量的試驗以後發現,沒有問題。換成微爆索,把座艙炸碎,彈射座椅很容易就穿出去。對比之下,還是這個快。

微爆索並未新生事物。英國“鷂”式飛機也是這樣乾的。經過科學對比分析,這個快而安全。為了保障飛行員生命,飛機設計師們總是不遺餘力。


魂舞大漠

在央視的多個節目中我們都能看見殲-20艙蓋上有一些彎曲的花紋,對此軍迷們有很多猜測,一時間眾說紛紜

圖為首次亮相沙場的殲-20戰隊梯隊

事實上,這個花紋是微型爆破索,往往用於拆除部分需要快速拆除的東西。現代空戰的危險來自於多個方面,縱使飛行員經驗豐富,也未必能完全獨立應對。出於保護飛行員安全的目的,大部分飛機都配置了彈射座椅,一旦飛機發生了故障,彈射座椅需要能迅速的將飛行員從飛機座艙中彈射出去。

微型爆破索的用處就是協助彈射座椅保護飛行員的人身安全。當緊急情況發生,飛行員需要彈射脫離時,微型爆破索就會進行定線爆破,摧毀艙蓋,使得艙蓋不會影響到彈射座椅的運行。為了避免這一系統失效,彈射座椅頂部還安裝有撞擊設備,確保飛行員能夠順利安全出艙。無論世界上哪個國家的戰鬥機都有類似與此的裝置用於挽救飛行員的生命安全。

圖為殲-20艙頂的花紋

早期,彈射座椅都是依靠撞擊力破壞艙蓋。伴隨著飛機速度的增加和飛行高度的增加,單純依靠撞擊力破壞越來越堅固的艙蓋已經不可能。為此,現代飛機都有措施去破壞艙蓋保障飛行員的彈射。美國飛機主要依靠炸藥桶將整個艙蓋的鏈接破壞,讓艙蓋整體飛出去,美中不足的就是可靠性無法保障。中俄一般都會用多個微爆索破壞艙蓋。即使其中一個故障,基本已經有損傷的艙蓋也無法抵禦彈射座椅撞擊裝置的撞擊,也就能夠保證順利彈射。


獨孤九箭

殲20是我國第一款四代機(我軍方標準,俄標稱為五代機),也是世界上第三款服役的四代機。殲20的入役,讓我空軍告別了“器不如人”的時代,其一舉一動都倍受國人關注。央視報道了很多關於殲20的消息,其中有一個畫面引起了很多人的注意:殲20透明座艙蓋上面有兩條奇怪的“花紋”。這兩條“花紋”是什麼?幹什麼用的?

這兩條“花紋”就是波浪狀的微型“爆破索”,也叫“導爆索”。它的用途就是:炸開座艙蓋,為飛行員彈射逃生開道。座艙蓋上的爆破索根據外型,又有“波浪狀爆破索”和“直條型爆破索”兩種,它們之間的工作原理相同,只是在爆破效果上有些微小差異。


殲20座艙蓋的
波浪狀爆破索清晰可見

飛行員利用彈射座椅逃生的過程:必需先將座艙蓋炸開、或者是拋掉,隨後彈射座椅彈射升空、降落傘打開。座艙蓋彈射方式分為兩種:一種是“穿蓋式”彈射,另一種就是“拋蓋式”彈射。穿蓋式就是打破、炸破戰鬥機艙蓋,彈射座椅帶著飛行員直接升空。拋蓋式是艙蓋整體脫落之後,飛行員再彈射出去。
F22的座艙蓋


,白色的就是小型火箭

現在的座艙蓋都是透明的,看起來似乎不太結實。實際上,為了保證飛行員的安全,座艙蓋在設計上、材料上都儘可能的保證其堅固程度。根據公開的資料,我們殲20的座艙蓋設計要求是:能夠抵禦重1.8公斤、時速900公里(相對速度)的飛鳥撞擊,這一指標比美國的F22還要高。
拋蓋式彈射
,座艙蓋整個拋掉

以前採用穿蓋方式彈射逃生,使用的是“破蓋錐”,這在二代機以及早期的三代機最為常見。比如說,我們的梟龍戰機就是採用的彈射座椅頂部穿刺,直接撞破座艙蓋。隨著科技的進步,現在絕大多數國家開始採用定向爆破索”穿蓋式”彈射。這已經成為了主流,美、中、俄現在都用的是這種彈射方式,F22採用的是“拋蓋式”彈射,而在後來的F35身上就是用的“穿蓋式”彈射,同樣是波浪狀的爆破索。



F35,注意其波浪狀的爆破索

採用爆破索的“穿蓋式”比“拋蓋式”在彈射所需時間上,更有優勢:前者在彈射座椅彈射前只需要0.2秒,後者卻需要0.3—0.4秒。這點時間,還不夠眨下眼睛的,卻很有可能保住飛行員的性命。除了速度上的優勢,前者在可靠性、安全性上也要強於後者。我們的殲20早期驗證機,採用的就是“拋蓋式”彈射,最後採用的還是爆破索。



儒道之主

建軍90週年閱兵式上,中國新一代重型隱形戰鬥機殲-20驚豔亮相。不少讀者對殲-20座艙蓋上的兩條蛇形狀“花紋”表示好奇,不知道它是幹嘛用的。

其實這個“花紋”叫做微爆索,是佈置在座艙蓋上的線形炸藥,在飛行員進行穿蓋彈射時破碎座艙蓋,是彈射救生過程中的重要環節。

飛行員彈射救生第一步就是得清除彈射通道,根據具體方式可分為應急拋蓋系統、應急穿蓋系統和應急爆破系統。

應急拋蓋系統是在彈射救生程序開啟以後,由拋蓋操縱系統傳遞拋蓋信號,使用拋蓋動力裝置給艙蓋附加一個分離動力,使艙蓋迅速離開飛機並脫離彈射區。應急拋蓋系統結構複雜,在彈射時會損失一定的救生時間,因此發展出了穿蓋彈射救生系統。

最初的串蓋彈射僅利用座椅上的穿蓋槍來破碎艙蓋,清除彈射通道。隨著飛機性能的提高,座艙蓋的強度進一步加強,單純利用穿蓋槍進行穿蓋產生的撞擊載荷超出乘員的生理忍耐極限。因此,想著一般採用微爆索與穿蓋槍相結合的方式,在穿蓋前先利用微爆索破碎艙蓋,降低艙蓋的強度,然後利用穿蓋槍進行穿蓋彈射。

當然,並不是所有使用穿蓋彈射的飛機都配有微爆索,也有隻使用穿蓋槍進行座艙蓋破碎的飛機,如國內的JL8、JL9和J7MG,國外的有A-6、EA-6B等。


兵工科技

殲20座艙蓋上的“花紋”,根據公開的消息,是用來爆破座艙蓋的爆炸索。

之所以要安裝這個東西,應該是為了提高彈射跳傘的安全性。為了儘可能提高彈射成功率,現代戰機上安裝的,都是“零零”彈射座椅,原理是在彈射的瞬間,座椅的火箭啟動,座艙蓋被爆炸推開,座椅帶著飛行員飛出飛機座艙,到一定高度後打開降落傘,保護飛行員落地。

在這個過程中,有任何一個環節不到位,就會導致嚴重的後果。曾經有飛行員在彈射時,頭部撞到了飛出來的座艙蓋(座艙蓋受氣流影響沒有飛開),結果頸椎骨折而死。殲20上安裝的爆破索,可以將座艙蓋直接爆破,避免飛行員彈射時撞到整塊的座艙蓋,減少飛行員彈射時的風險。


阿桂674

殲-20上面的蛇形物叫做微爆索,在救生彈射座椅接觸透明艙蓋前,微爆索穿蓋彈射救生系統啟動,爆炸產生的爆轟波使艙蓋破裂產生初始裂紋,彈射座椅的穿蓋器再破裂艙蓋。

央視報道截圖

飛機彈射救生系統主要由彈射座椅和清除彈射通道系統兩部分組成。彈射座椅是保護飛行員的關鍵設備,實際上,在戰鬥機的座椅彈射之前一定要為座椅清除彈射通道,微爆索就是彈射前輕微爆炸,打通彈射通道的。

戰鬥機在緊急情況下,飛行員啟動彈射裝置脫離飛機前,必須先用微爆索爆炸切割駕駛艙削弱其強度,並且要求切割形成的侵徹部分應儘量在附著微爆索的反面,這樣可保證切割效果並避免因切割產生的碎片對飛行員造成傷害。

動畫演示,飛行員需要跳傘時微爆索的爆炸與彈射幾乎是同時的,比先拋蓋再彈射速度要快0.3~0.4s,對飛行員可以順利逃生極為重要

爆炸切割是近年發展起來的重要切割方法,常見的有聚能切割和層裂切割,該技術常用於常規機械工業手段(如鋸切、磨削、車削、氣割等)無法實施的特殊作業場合,如高空運行火箭的星箭分離、地上或水下的石油井架、海底沉船打撈、核設施的拆除等。

為了提高切割效果,已經研製出各種形式的聚能線性切割器。聚能線性切割器的金屬罩在炸藥作用下產生的高速片狀射流可以切割鋼板已為人們所熟知。從20世紀60年代初開始,爆炸切割就廣泛應用於宇航和軍事領域。微爆索可以根據使用功能的需要,在特殊的條件下,需對此類非金屬材料的切割深度精確可控。


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