殲20的座艙蓋為什麼不是一體成型?

劉燕媚


座艙蓋內部裝的那個東西並不是加強框,觀察稍微仔細一點,你就發現座艙蓋在這個地方並沒有被“加強框”一分為二,座艙蓋在內外表面上仍然是連續的。這個像“加強框”一樣的東西,只是在座艙蓋內表面用人為粘貼的方法粘了一圈東西,有點像貼了一圈膠布。

我國殲20、美國F22和F35都是一體成型座艙蓋,製造技術相當高。俄羅斯蘇57的座艙蓋不是一體成型的,風擋區域和後半部分是分開的兩個獨立部分。前風擋固定在飛機上不動,後面的座艙蓋可以前後移動。

F22

F35
SU57殲20

殲20的座艙蓋有一圈“加強框”,F35的座艙蓋也有一圈“加強框“,但是F22卻沒有。以美國的技術,F22的座艙蓋都一體成形了,F35的沒有任何技術問題。也絕不可能是偷工減料,座艙蓋關乎飛行員的生命安全,沒有人敢在這上面做手腳。

科學的解釋:這是一種更先進的座艙蓋,更薄、透光率更好、強度更大、可以採用穿蓋彈射的方式應急離機。那一條類似於”加強框“的是座艙區域分隔帶,可以控制座艙蓋破裂區域,彈射時提供更安全的彈射通道。

殲20的座艙蓋厚度並不是均勻的,前方風擋區,座艙蓋更厚,座椅周邊座艙蓋較薄,所以可以採取區域爆破的方式炸掉座艙蓋,清理彈射通道。


風擋區座艙蓋很厚,如果也要炸開,需要更多的炸藥,爆炸時危及飛行員的生命安全,炸開風擋的炸藥量就把飛行員炸死了。所以殲20並沒有在風擋區佈置爆破索,佈置在前方的爆破索也緊貼分隔帶佈置。分割帶的存在會使座艙蓋爆破時斷面更整齊光滑,不會炸不透或炸開後座艙蓋有鋒利的毛邊。這樣做還是從飛行員的安全角度考慮的。

F22的座艙蓋很厚,微爆索炸不爛,所以F22採用的是拋蓋彈射的方式,座艙蓋前面有兩個拋蓋火箭,彈射時拋蓋火箭把座艙蓋向後拋掉。等到F35的時候,座艙蓋已經可以做得足夠薄,可以採用穿蓋彈射的方式了,所以F35採用的是向前打開的座艙蓋加爆破索。

F35的爆破索沿分隔帶佈置


殲20採用的是雙保險方式,既有拋蓋彈射也有穿蓋彈射。拋蓋彈射時萬一爆破索沒有工作,拋蓋火箭會把座艙蓋整體拋掉。

F35就不行,如果爆破索沒工作只能靠座椅把座艙蓋硬頂開,座椅上的飛行員就有危險了,很可能在座椅頂開座艙蓋的過程中,被劃得遍體鱗傷。殲20就沒有這個風險。

早期殲20並沒有佈置爆破索採用的是拋蓋方式,後期座艙蓋更先進,增加了穿蓋彈射系統


殲20的座艙蓋是一體成型的,那一圈分隔帶不是加強框,也不是工藝落後的標誌,相反,殲20的座艙蓋是世界上最先進的座艙蓋,既有F22的拋蓋系統,也有F35的座艙蓋爆破系統。

有些人太妄自菲薄了,總覺得不同之處就是落後之處,殊不知,殲20一出,世界震動,不知有多少國家正在研究和模仿。不要再跪地上膜拜美國、俄羅斯、和歐洲戰鬥機了,殲20比他們強!


一坑四彈


是一體成型的。早期型號的就是和F-22的一樣的無加強筋的,這種的好處就是飛行員的視野更好,缺點:座艙蓋加工難度大,重量大,比較厚,透光也差、最致命的不能用破蓋彈射。F-22因此只能用拋蓋彈射,極限情況下安全性差,必須把整個座艙蓋拋了,然後才能彈射,這裡面就有時間差了,關鍵時刻就是致命的。而J-20後期改的,也是一體座艙蓋但是更薄了,有加強筋犧牲了部分視線,但是安全性更好,遇到緊急情況,直接爆破索(飛行員頭頂座艙蓋內部的條紋裝物體)炸碎座艙蓋,穿蓋彈射同時進行,安全性更好。F-35用的也是這種。這種帶加強筋的看起來沒有F-22那種無加強筋的高大上,但實際上綜合優勢更大,加工難度降低,重量降低,造價也會更便宜點,飛行員的彈射彈射安全係數更好!











中國人民很行1


只不過要擼清楚殲-20的座艙的事情還會頗費周折——和彈射系統有那麼一點點關係。


最早的時候我們的殲-20採用的是火箭助推的拋蓋彈射方式。

從殲-20早期的設計上看在殲-20艙蓋前部還是有兩個白色的拋蓋火箭存在的。這時候的艙蓋是採用碳聚酯一體成型的厚艙蓋。需要藉助以拋蓋的形式在彈射的時候將整個座艙艙蓋分離,然後駕駛員可以彈射出去。

上圖的彈射方式就是典型的拋蓋彈射。

拋蓋彈射要求的是飛行員彈射座椅和艙蓋上的拋蓋火箭一同啟動,這樣飛行員才不會撞到厚實的艙蓋得以逃生。

因此最早我們看到的殲-20的2001和2002原型機其實都是採用拋蓋彈射的,在座艙上是沒有“分成兩截”的設計的。

但是 由於我們的彈射系統做不到火箭同步彈射會有一個2秒左右的延遲,因此我們採用拋蓋彈射的方式會導致飛機繼續前進500-600米後飛行員才可以彈射出來,這樣的安全係數就不夠了。

於是後期改進了座艙改成了穿蓋彈射系統,穿蓋彈射系統中有一條爆破導索被嵌入到座艙玻璃裡面,這時只要發出彈射指令,這條爆破導索就會爆炸炸裂座艙蓋,飛行員就可以從座艙蓋裡穿透而過。這樣也就提高了飛行員的生存能力。


在殲-20的2011機型上就試用了穿蓋彈射系統,當時只是在需要穿蓋的部分用了較薄的碳聚酯玻璃座艙蓋,因此我們可以看到2011機(上面圖第三個)的那根“A柱”是外露的。後來由於這種穿蓋的方式可以較好的救助飛行員,因此就延續了下來。


又由於我們的碳聚酯纖璃加工有了一些突破,可以將很薄的玻璃製作整個座艙艙蓋,因此在2016機上開始就用整塊的座艙玻璃了。這時“A柱”的位置還是有一個加固座艙蓋的支撐,這個支撐的存在目的就僅僅是為了彌補座艙蓋整體變薄後的強度問題了。


軍武數據庫


殲20戰鬥機作為我國第一款裝備部隊服役的第五代隱身戰機,其最早亮相於2011年初,當時亮相的時候,由於其機身通體黑灰色,所以得到了綽號“黑絲帶”,當時隱身戰機的歸類還是將殲20和F22/35這類劇本隱身性能的戰機歸類為第四代戰機,所以這也是“黑絲帶”的由來。


的確在殲20亮相世人的時候,我們看到的殲20戰機具備隱身戰機很多的特性,比如內部彈艙,菱形機頭,一體化座艙蓋設計等,但是在後期的試飛過程中,又出現了各種微改版本,在這些微改版本中,變化最大的還是座艙蓋的設計,座艙蓋變成了內部有加強框的設計,很多人就覺得這種設計是退步了,或者說我國還沒有完全掌握製造一體化座艙蓋的技術等。

首先由於座艙蓋是是透波材料製成的,所以雷達波穿透座艙蓋進入座艙內部後,由於座艙內部的儀表和飛行員會產生很強的反射;其次傳統的分體式座艙蓋由於邊框是金屬的和兩個艙蓋就算關閉也會有很大的縫隙,會產生很大的雷達反射波。所以世界上第一個裝有一體化座艙蓋的就是美國的F-22戰機,其一體化座艙蓋上鍍上了一層金屬膜,在陽光的照耀下閃閃發光,很多人都希望我國的殲20戰機的座艙蓋也是這樣的設計,其實這種一體化座艙蓋之所以取消原來戰機採用的分體式座艙蓋設計主要是為了提高戰機的隱身能力,而座艙蓋鍍膜也是為了提高隱身能力;第一款在一體化座艙蓋內部加裝加強框的戰機也是美國的F35戰機。


取消加強框採用一體化設計是為了隱身需求,那為什麼又要在內部裝加強框呢?首先戰鬥機的座艙蓋雖然看起來就是一個透明罩子,其實這個罩子的技術含量很高(俄羅斯的T50戰機就是因為俄羅斯對一體化座艙蓋的製作工藝沒有掌握,所以現在仍然裝備的是隱身能力差的分體式座艙蓋)。

首先這個座艙蓋要滿足透光率好,據說透光率要達到97%以上才行,其次由於戰鬥機的飛行速度很高,所以這個座艙蓋的抗壓性能也要很出色,當然還有阻光性、隔熱保溫性等其他技術要求,這些要求綜合到一體後,在製造這個座艙蓋的時候就會出現很多矛盾,比如這個座艙蓋採用一體化注塑成型的工藝的話,其透光性能好;

但是抗壓性能由艙蓋的厚度和製造工藝決定,雖然這種製造工藝的效果是最好的,美國的F22戰機座艙蓋就採用這種製造工藝,但是缺點也很明顯,首先重量特別大,其次是加工難度高,良品率低,成本高。這無形中會增加戰機的製造成本和增加機頭的重量,那戰機的尾部就要相對應的為超重這部分配平。第二種製造工藝是採用粘合的技術製作(F22原型機座艙蓋是這種製作工藝),這種製作方式最大的優點就是座艙蓋的抗壓性能特別好,但是透光率就不如注塑成型的這麼好了,但是優點也很明顯,就是製造成本低。製作工藝難度也是很高的,由於需要一層一層粘合,所以粘合的良品率也決定了座艙蓋的性能。


所以後來的F35和量產版本的殲20戰機為了降低成本和製造難度以及減輕重量,通過在艙蓋內部裝一條加強框,這樣座艙蓋就可以做的薄一些,而且有加強框的存在,所以重量和性能之間也得到了平衡。

很多人覺得這種裝了加強框的一體化座艙蓋的隱身性能肯定不如沒有加強框的好,其實這個說法是片面的,首先如何降低座艙蓋的雷達波反射,這個關係到很多因素,比如座艙蓋的材質、表面弧度等技術。

其次現在不光是隱身戰機的座艙蓋鍍膜,很多四代戰機的座艙蓋也開始鍍膜了,比如我國的殲10C的座艙蓋就鍍有層降低RCS反射的隱身膜,當然每個國家的戰機座艙蓋鍍膜材質不一樣,有的是黃金,有的是氧化銦錫(看起來是茶色)。

所以殲20量產版本的一體化座艙蓋雖然裝有加強框,但是這個加強框很可能是碳纖維材質製成的透波框架,本身雷達波反射就弱,其次這個加強框在座艙蓋內部,而座艙蓋外部是鍍有降低RCS反射的金屬膜的,所以這個加強框的RCS反射面積並不大,採用這種帶有加強框的座艙蓋還可以大幅降低座艙蓋的重量和降低製造成本提高良品率。


魑魅涅槃


其實這個問題你可以從此前殲20在央視一檔節目中公開的數據可以得到最終答案,這就是我們的殲20一分鐘52公里,這代表著中國的殲20具備超音速的戰鬥巡航能力,而這個能力其實也和升限以及最大飛行速度密切相關的,以殲20最快2.85馬赫的速度來看,你想想這樣的速度下會有什麼情況發生?

你可以說是材料不過關,但吹老美F-22的也必須認識到它的最大飛行速度是多少,很多人推測以殲20戰機2.85馬赫速度,這基本上就超過了3萬米的升限,在接近3馬赫的飛行速度下,殲20會遇到與當年前蘇聯研發的雙3戰機米格25狐蝠一樣的現實問題,這就是可怕的熱量傳導以及結構強度問題。

米格25解決的辦法是加鋼板和鈦合金件補上的做法,那麼中國的殲20靠的是什麼?無外乎材料和結構設計,但前者佔的比重會更大,畢竟你的結構強度設計的再好,也沒辦法徹底解決遇到的熱傳導,所以在殲20座艙蓋的問題上,筆者傾向於在面對長時間高速飛行時為了加強結構所做出的改變,但這不代表中國的座艙一體成型技術差於美國。


長安小師爺


中國放棄一體式座艙玻璃綜合考量後的選擇

我們知道F22採用了一體式的座艙玻璃,而F35則採用了帶有加強結構的座艙玻璃,這難道是因為美帝的技術退步了嗎,顯然不是的

F22採用的一體式座艙玻璃雖然很高大上,但是其成本高昂,更換一次需要一百萬美元,且其使用壽命短,只有70小時,少量裝備還好,畢竟美帝財大氣粗,但是要大批量裝備,這樣的價格就顯得不可接受了,所以美國人選擇為F35安上看起來比較“low”的帶有加強結構的座艙玻璃

殲20的2001號原型機曾採用過類似F22的一體化座艙玻璃,但是考慮的成本等因素,放棄了





那麼173252766


殲20作為中國唯一一款第五代戰機,隱身性能是衡量五代機的標準,而殲20的外形設計不僅僅考慮到了簡潔的因素,在機翼等部件的設計方案中,有效的增大了隱身效果。要是說對於飛行員來說最重要的除了飛機上的高科技之外,還有就是視野問題。

一體化的座艙蓋可以保證最好的視野,到了四代機幾乎所有的機型都採用一體式的座艙蓋,作為五代機的殲20的座艙蓋為什麼不是一體成型?殲20的座艙蓋到底有什麼不同?黑科技成分高,殲20和F35一樣都在內部加了一根加強筋,就是這樣一根很普通的加強筋,凝結了中國空軍的科技結晶。

這樣的一根加強筋雖然會遮擋視野,但是在這根加強筋上加裝了後視鏡,更加符合操作習慣,未來殲20會不會有像F35那樣的頭盔,還是一個謎。

殲20的隱身性能在五代機中是最值得一提的,在外觀簡潔的基礎上,提高隱身能力,這在戰機的設計史還是第一次。

殲20在雷達方面比T50的效果更好,殲20的在燃料效率方面的設計,讓燃料的效率更高,也就提高了熱隱身能力。

所以說從現在到2035年之間的近20年的時間內,最重要的任務還是對殲20性能的發掘,最重要的還是要加強空中編隊的戰鬥力,為六代機的服役打下基礎。


楠竹一


座艙玻璃使用的是抗藍光膜,這個技術太先進了,至少領先國外5年時間,我給大家解釋一下,通過對藍光進行吸收與轉化,實現對藍光的有效阻斷。可以有效阻隔紫外光射線、短波藍光射線、柔和炫目光源刺激,進而保護高空飛行員眼睛及皮膚不受傷害。這種塗層還可以防止高速飛行中飛鳥的撞擊,不會破裂;有自動清潔功能,可以杜絕空氣汙染,油汙,指紋對座艙玻璃的汙染,始終讓飛行員處在良好的觀察環境中,也可以降低座艙的保養維護成本,大家注意看的話會發現,殲20還有一個型號是非藍光座艙版本,姑且稱之為高清版本的殲20,據內部人士透漏這兩個型號的殲20配置比例是2比1,也就是2架藍光座艙配置一架高清座艙殲20。這樣配置除了產量及成本上的考慮,最重要的原因是淘寶上一般買兩張藍光膜送一張高清膜。


螞蟻大俠69673714


2001,2002是一體化的後面就加了加強框,就是技術還達不到。


用戶6805587443386


殲20從一開始的原型機試飛到現在成批量列裝,座艙蓋都是一體化製造。之所以從無加強框到有加強框是艙蓋的厚度有了變化,由厚變薄,增加了導爆索。這一變化的緣故是飛行員彈射時,從先拋離一體化座艙蓋方式,轉為導爆索炸開艙蓋玻璃的同時,彈射座椅穿蓋而出的方式。

這方式的改變,極大的縮短了彈射時間,拋除了原靠機械解鎖拋離座艙結構,因為飛機在失控時,才會需要彈射,此時的機械解鎖機構會因戰機的失穩,座艙的內外壓差,而導致機械解鎖困難及失敗。縮短的時間可是用毫秒計算,這往往是飛行員生門與死門的追求。

因此,殲20座艙蓋增加加強框的改變,對於一體化製造座艙蓋技術並不是什麼行不行的問題,而是體現了中國軍工人對裝備的精益求精的精神,對軍人生命負責的態度。遠比f35與f22的一體化座艙蓋拋離方式,要強的多。


分享到:


相關文章: