劉燕媚

提問者想問的應該是中國的殲-20隱身戰機為什麼沒有采用無框整體座艙蓋。目前全球只有美軍的F-22A隱身戰機採用無框整體座艙蓋，F-16戰機的座艙蓋後部有加強框，所以屬於準無框。

無框整體座艙蓋的優點就是完全取消座艙蓋的隔框，整個座艙蓋沒有任何結構會影響戰機的隱身性能和飛行員視野，可以為飛行員提供最大範圍的無障礙視野，提升飛行員對空中環境的感知能力。

當初殲-20隱身戰機的首批兩架驗證機也是採用無框整體座艙蓋，外界對此給予很高的評價。但是，殲-20隱身戰機後來出現的原型機和量產型，都在座艙蓋的前部加裝一個加強框，引起外界的熱議，有說法認為這是因為中國無框整體座艙蓋技術不過關，質量不達標，所以不得不在後來生產中進行改進補強。

但這種說法其實是不成立的，要知道，美軍最新的F-35隱身戰機也取消無框整體座艙蓋，同樣在無框整體座艙蓋的前部加裝有一個加強框。這自然說明無框整體座艙蓋並不是最佳設計。F-22A隱身戰機的無框整體座艙蓋擁有視野好，技術水平高等優點。

但它也有缺點，那就是取消無框結構後，為滿足戰鬥機座艙蓋對強度的極高要求，它的設計厚度達到20毫米，整個無框整體座艙蓋變得非常笨重。而且因為過於厚重，所以F-22A隱身戰機不能採用穿蓋彈射技術，而是採用拋蓋彈射技術，後者在緊急彈射時要比穿蓋彈射耗費更多的時間。

而F-35隱身戰機在無框整體座艙蓋內增加一個加強框，加強框前部座艙蓋的設計厚度較大，可以保證座艙蓋的強度和防撞能力。加強框後部座艙蓋的厚度更薄，方便進行穿蓋彈射。

由於這個加強框是位於艙蓋內部的，沒有破壞無框整體座艙蓋的光滑玻璃表面，並沒有給戰機的隱身性能帶來太大影響，對飛行員視野的影響也微不足道。

這種改進設計減輕了無框整體座艙蓋的重量，方便進行穿蓋彈射，同時使得無框整體座艙蓋的設計製造難度、造價也有降低，可以說是一舉多得。殲-20隱身戰機基於同樣的考慮，才改進無框整體座艙蓋設計，那還有什麼理由懷疑它的技術水平呢！

科羅廖夫

殲20放棄一體無框座艙蓋是權衡成本與收益後合理的選擇。

隨著殲20服役數量越來越多、曝光率越來越高，其細節也呈現的越來越詳細，而殲20座艙蓋設計也引起了廣大軍迷的關注。殲20目前採用的有框座艙蓋，也被某些吹毛求疵的軍迷認為其不如競爭對手F22。

其實在最早的驗證機階段，殲20也是採用了高大上的一體成型無框座艙蓋，與F22一樣。但是在原型機階段就改為了有框座艙蓋，並且在正式的生產型中保留了下來。這說明我國有生產一體成型無框座艙蓋的能力，只是因為種種原因沒有使用。

美國F16是世界上第一種使用一體成型無框座艙蓋的戰鬥機，作為一種重視格鬥性能的三代機，一體成型的氣泡座艙蓋為F16提供了360度無死角的視野。

F22繼續沿用一體成型座艙蓋，並且做了減阻修型處理，在保證視野的前提下，飛行阻力更小。

一體成型無框座艙蓋由於沒有隔框阻擋，能夠為飛行員提供360度無死角的視野，對於在近距格鬥中快速發現目標、地面目標識別以及起降階段觀察好處多多。一體成型無框座艙蓋也有一些與生俱來的缺點，比如：

1、生產難度大、成本高。一體成型座艙蓋需要滿足抗光學畸變、抗飛鳥撞擊、抗氣流衝擊等條件，尤其是抗光學畸變性能，需要在巨大的不規則玻璃體上滿足，需要很高的加工能力。

2、由於沒有加強框，一體成型座艙蓋為了獲得足夠的強度，不得不做的很厚，彈射時只能採用拋蓋彈射方式。與穿蓋彈射相比，拋蓋彈射需要耗費的時間更長，顯然不利於提高彈射成功率。

正在彈射的美國空軍雷鳥飛行表演隊的F16，在彈射時首先是座艙蓋一週的爆炸螺栓依次起爆拋掉座艙蓋，然後彈射座椅啟動。

而有加強框的座艙蓋可以做的相對薄一些，使用穿蓋彈射方式，在彈射時座艙蓋頂部的爆破索炸碎座艙蓋後彈射座椅火箭即可啟動，彈射速度更快。

而且，採用一體成型無框座艙蓋的最大好處就是在格鬥中的態勢感知能力更好，但是殲20突出隱身、態勢感知和超音速機動性能，追求超視距空戰能力，近距格鬥的權重降低，因此採用一體成型無框座艙蓋成本大於收益，這與殲20暫時不裝機炮如出一轍。

從此蕭郎是路人甲

殲20的座艙蓋當然是一體成型的整體式座艙蓋，但是他增加了一個加強框，這一設計和美國的F35是一樣的，為什麼這麼設計？這要從F22一次倒黴的事故開始說起了。

殲20一開始也使用了和F22一致的完全透明的一體化座艙蓋。

F22的整體式艙蓋非常的前衛，他的主要戰術作用就是增加飛機的隱身性能，提高飛行員的視野，使飛行員在看側方目標的時候沒有遮擋，也就是這兩個作用了。前一個作用是因為座艙蓋一體成型，沒有留下縫隙，也沒有留下外部的連接設備，因此非常的流暢光滑，利於隱身，後一個作用的實現，相信開車的朋友都有理解，沒有框就能提升很大的視野。

F22飛行員被困了4個小時才被消防員用電鋸鋸開座艙蓋救出。

但是這麼設計有他的弊端，也是一開始沒有想到的。F22一開始用一體式艙蓋，大家高呼先進，但是這個艙蓋為了提高強度，做的非常厚，因為他自己就是自己強度的保證，沒有其他的加強措施，因此一個座艙蓋的重量就高達半噸左右，這對飛機而言顯然是太重了。這麼重的艙蓋，偏偏F22是採用的拋蓋彈射的方式進行飛行員彈射，這就埋下一個隱患。

別看有加強框，但是他依然是一體化艙蓋，加強框在艙蓋之內，F35也是這樣的設計（下圖）

那就是蓋子拋不掉，一旦拋蓋失敗了，飛行員就撞上了座艙蓋，脖子骨折不說，人也出不來。這個事故最終還是發生了，在一次事故中，F22的飛行員被困在座艙中出不去了，最後還是地勤人員用了電鋸鋸開座艙蓋，才把飛行員拉了出來。吸取了這一教訓，美國已經在後來的F35戰鬥機上改變了設計，這一設計和殲20是一樣的。

殲20艙蓋上的爆破索清晰可見。

什麼設計呢？就是一體化艙蓋不變，還是一體化的，外部也是平滑光亮的，不影響隱身，然後內部加上加強框，因為需要改變彈射方式，改為穿蓋式彈射，也就是把飛行員頭頂的座艙蓋用爆破索炸開，讓飛行員從缺口處彈射出去。這就要讓座艙蓋在飛行員頭部的後方部分厚度減少，這樣同樣帶來一個好處，那就是座艙蓋整體重量下降，不會影響飛機機動性，還有一個好處就是造價降低。

蘇57戰機的座艙蓋使用了滑蓋式打開方式，這一方式就顯得保守了。

也就是說，通過增加加強筋，減小了座艙蓋的厚度，增加了爆破索，改變了飛行員彈射出艙的方式，同時還提升了飛機的作戰性能。這麼好的思路，為啥不用呢？於是我們看見，殲20和F35等新五代機都採用了這一設計，F22是想改都來不及了。倒是俄羅斯的蘇57，那才叫根本不是一體化艙蓋，還是用的滑蓋出艙的方式，這才叫落後和保守呢。

海事先鋒

細節出精神，在經歷了黑絲帶的群情振奮以後，人們開始審視殲-20的細節，如2018年的開艙，讓人無不歎服於威龍有威，那是鋼鋼的，非常出色的。所謂以小見大，知微方能知著，那麼座艙蓋設計得如何？是不是一體成型呀，我們以圖說話，如圖，沒有絲毫疑問，致說水平如何，就不得不從座艙蓋的要求來說一說。要有透光性，又有遮光性；要有保溫性，又要有耐溫性；要有耐衝擊性，要有耐磨性，要輕質性，又要良好的加工性，要成本低廉，又要有耐用性，要有隱身性，等等吧，說起來容易做起來難，每項都需要很高的技術，在材料研製，在視野開闊，在安全設計等方面，必有大國工匠精神寓其中。人講，是座艙蓋，樹起了大氣磅礴的中國範兒，原來我們也可以這樣先進呀。總見有些人跪下即扶之不起，正像人講的，研製一個先進的座艙蓋容易，但要樹立部分人的自信心難度極高，啊，沒事沒事，殲-20的座艙蓋挺好的，地下太涼，還是起來吧。

★不比不知道。F-22飛行員曾被困艙內長達5個小時，最後沒辦法，用電鋸生拉生切，才將飛行員取了出來，要問為何這樣，技術複雜！那麼飛行200小時就要更換價值超過100萬美元的座艙蓋，有時所為何故？答道以利隱身。飛機複雜得沒有實用型，技術先進得沒有多少個飛行小時就要更換，話說到底是先進還是落後呀？要認真仔細扒一扒飛行員的座艙設計，還是蠻先進的，當時還是領先的，兩種材料做成一個夾心的三明治，外施隱身鍍膜，其注射成型工藝，一小時即得，足證美國做為科技強國，那還是有兩把刷子的。飛行員緊急出艙，使用導爆索的方式，採用拋蓋式技術，不謂不先進。F-35採用穿蓋式設計，有重量輕，穿蓋快的特點，成為主流設計，被殲-20借鑑參考。所謂不比不知道，要對比，才能看出美國技術的強大。

★一比嚇一跳。再看蘇-57的座艙，使用等離子化學沉積法制作，與美國材料沒有大的不同，皮實結實易維護，耐磨性好，成本低廉，雖說脆性大一點，韌性差一點，不過做得厚一點，就可搞定。所謂條條大道通羅馬，俄軍工那還是非常踏實的，別看現在國力下降，經濟能力不成，但要搞的好，不能說就搞不成。然而細審之下，還是有些粗焅的吧，沒有那麼多的錢，總在細節上能露出馬腳來，如圖，可以理解為不怎麼重視隱身，也可以說沒錢所致，外觀有一絲絲馬虎，好在作為實驗機，沒有什麼。功力還是不錯的，不能說差一點事就如何了。大多數時候很無奈，讓人有一看嚇一跳的感覺，怎麼能這樣，真正考驗技術的還是座艙蓋的研製，可以說功力絕對不同凡響。

★細節出精神。殲-20也使用了穿蓋式設計，後艙蓋就不能做得太厚，為利穿射，做了一根加強筋，主要為的提高安全性，但不影響飛行員的視野，國際上的評價，殲-20的視野正是最棒的。要問使用的什麼材料，我們保密，總之不差，在多項性能上達了標，這就可以了。我們所知道的，儘管使用材料不錯，充滿了黑科技，但價格絕對沒有F-22和F-35那樣高，（不需要兩年一換），成本低，不用更換，更不用電鋸生拉，這是要考驗技術的。殲-20本為高端機來打造，僅以座艙蓋而言，沒有美國五代機的缺點，而兼具了其優點，進步可謂不小，這些年進步快，殲-10即使用了水泡式座艙蓋，外銷型“梟龍”用和注射成型艙蓋，就得到了國際同行們的高度評價，所以到殲-20，座艙蓋採用注射成型工藝，並不奇怪。不積跬步無以致千里，我們經過多年積累，發展還是有成的，並且進步相當之大。

魂舞大漠

殲20座艙蓋不是一體成型?請看下圖便知分曉。

圖為殲-20艙蓋頂部的爆破索：

殲-20得益於一體化加強框座艙設計，可同時配置穿蓋彈射和拋蓋彈射兩套逃生系統，可大幅提高飛行員緊急情況下的逃生幾率。為飛行員逃生多提供了一項有效選擇，避免危急時刻因一套彈射逃生系統失靈發生故障而導致飛行員犧牲的悲劇發生。而相較之下F-22因座艙加厚加重只配置了拋蓋彈射系統，導致了曾經發生過這樣的囧況：由於座艙蓋系統失靈，也無法進行拋蓋逃生，導致了飛行員被困在座艙長達五個小時之久，最後叫來了消防隊員，用電鋸的方式簡單粗暴地鋸開了座艙蓋。也幸虧是在戰機停靠機場的時候失靈，如果是在飛行故障彈射逃生時失靈，恐怕就不是飛行員被困，而是機毀人亡的慘劇了。

無語勝似有語

首先，要糾正一下，殲-20的座艙蓋只是在中間加了一條加強筋，在外面看起來好像是兩半的，然而實際上殲-20的座艙蓋還是一體成型的。對比殲-20的早期型號可以發現，早期的殲-20座艙蓋上是沒有加強筋的，類似於F-22的那種水泡式的座艙蓋，顯得十分的科幻與帥氣。可是為什麼現在的殲-20要把座艙蓋換成現在這樣的呢？是技術不成熟而做出的妥協嗎？

答案當然是否定的，我們細心觀察一下F-35的座艙蓋就會發現，F-35也沒有沿用F-22的那種水泡式座艙蓋。而是與我國的殲-20如出一轍，採用的也是帶加強筋的座艙蓋。實際上兩種形式的座艙蓋無所謂哪個更先進，各有優缺點。

水泡式座艙蓋除了更好看之外，就是沒有任何遮擋物，不會影響飛行員視線。這可以大大提高飛行員的戰場感知能力，有助於飛行員在戰鬥中更快更準確的做出反應。不過由於現代戰機的飛行速度很高，因此座艙蓋就要在飛行中承受很大的力，而單單隻用透明材質整體成型的水泡式座艙蓋為了滿足強度要求，就要做的很厚。

這就帶來了兩個問題，一方面，厚厚的座艙蓋會增加戰機的空重。我們知道戰機的設計理念是為減輕每一克而奮鬥。任何增加飛機空機重量的設計都會降低飛機的飛行性能，因此加厚飛機座艙蓋的做法就很不討人喜歡。另一方面，由於座艙蓋被加厚，這使得飛行員在緊急時刻跳傘逃生變得十分麻煩。因為座艙蓋太厚，不好直接炸開，因此就不得不選擇先炸開座艙蓋與機體的鏈接機構，把座艙蓋拋掉，然後彈射座椅再啟動，帶著飛行員逃生。為了避免飛行員一頭撞到剛拋開的座艙蓋上，彈射座椅都是不能啟動的太早，要等座艙蓋完全拋開才行。雖說等待的這段時間也很短，可是在飛機出事 的時候，情況肯定無比緊急，即使很短的時間也完全有可能影響到飛行員逃生的成功率。

因此，類似於F-22的那種水泡式的座艙蓋式好看但並不太好使的，那麼怎麼辦呢？於是設計師們就想出了類似於殲-20的這種帶加強筋的座艙蓋。這種座艙蓋仍然採用一體成型技術，雖然加強筋在一定程度上會對飛行員的視線造成影響。但是相比於傳統的那種兩半式的座艙蓋來說，這種影響已經非常的小了。而且由於中間有加強筋，大大改善了座艙蓋的受力情況，這樣座艙蓋就可以做的很輕薄。從而減輕飛機的空重，提高飛機的飛行性能。另外，我們可以看到這種使用了加強筋的殲-20座艙蓋上都有彎彎曲曲的花紋一樣的東西，那就是導爆索，說明座艙蓋做輕薄以後，現在的殲-20已經不再採用拋蓋彈射逃生的方式了，而是採用穿蓋彈射逃生的方式。在緊急時刻，導爆索把座艙蓋的頂部炸成碎片，於此同時，彈射座椅啟動，帶著飛行員彈射逃生，不需要任何等待的時間。

雲端風火

殲-20戰鬥機是中國研製的第一款第五代戰鬥機，這款戰鬥機具備隱身能力，超音速巡航能力，超視距的打擊能力和超強的機動能力。殲-20戰鬥機是一款採用鴨翼結構的戰鬥機，也是第五代戰鬥機中唯一使用鴨翼戰鬥機的型號。殲-20戰鬥機的座艙蓋的結構是分階段的，在原型機的階段和目前批量生產是不一樣的。

目前階段的殲-20戰鬥機採用了帶有加強框的整體是座艙蓋，也就是說本身就是整體的，這是為了提高強度而增加了一個加強框的結構，而這個在原型機的剛開始階段是沒有的。實際上這個就是和整體的性能要有關了，因為座艙蓋必須保持一定的強度，所以就需要做到一定的厚度，但是在保證了強度之後，其整體的重量就會增加不少，這就是擺在座艙蓋面前的一個矛盾。

美國空軍裝備的F-22A猛禽戰鬥機使用的是整體座艙蓋，而且是沒有加強框的，但是在F-35閃電II戰鬥機上就有一個加強框，而這個是和殲-20戰鬥機是有異曲同工的。通過增加加強框可以保證減輕座艙重量的同時能夠獲得足夠的強度，這是一舉兩得的做法，目前量產型的殲-20戰鬥機都是採用帶框的整體座艙結構。

目前世界上具備研製整體座艙蓋的只有美國和中國，而使用不帶加強框的整體座艙蓋的只有美國的F-22A猛禽戰鬥機了。座艙蓋是一個高科技的產物，其材料和製造工藝都是非常複雜的，至今俄羅斯都沒有能力研製整體座艙蓋，這個從蘇-57戰鬥機上就看的出來了。

全球防務觀察

殲20的座艙蓋也是一體成型的，例如它開合的過程與F-22並無兩樣，殲20的座艙蓋也是不可分離的一個整體，與兩段式座艙蓋有著根本的區別，只是比F-22的座艙蓋多了一個加強框而已，但仍舊是一體化座艙蓋的一種。

對比F-22，殲20的座艙蓋更薄、更輕，為了彌補玻璃變薄後的強度損失，才多了一個加強框而已，但兩者的製造技術要求是一樣的。因此，殲20的座艙蓋同樣需要高超的加工工藝和材料技術，換句話說，美國生產F-22座艙蓋的技術，我們全都掌握了。通過以下對比可直觀地感受到兩者的相似性。殲20座艙蓋開啟狀態，可見整個座艙蓋是不可分的一體化設計。F22戰鬥機的座艙蓋開啟狀態，可見和殲20的座艙蓋並無兩樣，就是少了一個加強框而已。

下圖蘇-57戰鬥機的座艙蓋，這才是經典的兩段式設計，很明顯和殲20不是一個流派。這種兩段式座艙蓋也是有很大優勢的，首先玻璃加工簡單、生產成本低廉且重量更輕，性價比更高。此外，氣泡型的一體化座艙蓋無法塗抹隱身吸波材料，隱身性能未必能和兩段式艙蓋相比。蘇-57到底還是一款追求高性價比的五代機，它的座艙蓋設計追求外形簡約、成本低廉，這都是氣泡型一體化座艙蓋滿足不了的。

蘇-57是純正的兩段式座艙蓋設計，也叫分離式座艙蓋

而殲20可不是一味省錢的戰鬥機，它在設計階段就摒棄了兩段式座艙蓋，之所以沒有選擇F-22那種不帶加強框的座艙蓋，是因為發動機的馬力不足，設計人員必須想盡一切辦法為機身減重，只好放棄笨重的無加強框式座艙蓋。

（殲20的早期驗證機也使用一體化座艙蓋設計，但之後被捨棄了）

殲20早起的幾架原型機使用的是俄製AL-31-99M2，加力推力僅有15噸不到，兩臺發動機只能提供約30噸的推力，明顯無法讓最大起飛重量39噸的殲20實現超音速巡航，換用國產渦扇-10B之後也很難有太大提升，因此在量產階段捨棄了一體式座艙蓋設計，而渦扇-15或許能徹底解決推力問題。

相比之下，F-22最大起飛重量約有38噸，但它的F-119發動機加力推力可達17.7噸，整體上超出殲20戰機5.4噸的推力。有了充足的動力F-22的設計師才敢無所謂的浪費噸位，使用更厚、更重的無加強框式一體化座艙蓋也就不奇怪了。（F-22的動力很充足)

當然，並不是每一款美式戰鬥機都有如此富裕的動力，F-35最大起飛重量31噸，但它唯一的一臺F-135發動機僅能提供18噸的最大推力，儘管洛克希德曾聲稱這款發動機的最大推力已經提升到20噸，但對比31噸的巨大體重還是顯得推力不足，因此F-35也使用兩段式座艙蓋，與殲-20的座艙蓋一模一樣。(F-35也深受動力不足的困擾)

兵器世界

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戰鬥機是我國自行研製的一款第五代戰鬥機，這款戰鬥具備隱身能力，超音速巡航能力，超視距打擊能力和超強的機動能力。世界上具備研製第五代戰鬥機的國家只有3個，包括美國，俄羅斯和中國，F-22A猛禽戰鬥機是世界上第一款第五代戰鬥機，這款戰鬥機的誕生建立了第五代戰鬥機的研製標準，而中國的殲-20戰鬥機就是一款符合第五代戰鬥機標準的型號。

戰鬥機的座艙蓋採用整體設計是從美國的F-16戰隼戰鬥機開始的，F-16戰鬥的座艙蓋的視野開闊，但是研製整體座艙蓋是要付出一定代價的，這就是座艙蓋的厚度需要增加，這是因為沒有內框的保護就全部依賴座艙蓋本身的質量了。F-22A猛禽戰鬥機是世界上第二款採用整體座艙蓋的機型，同樣為了滿足高速飛行狀態下的抗衝擊能力，F-22A猛禽戰鬥機的座艙蓋不得不通過增加厚度來解決強度的問題。

我國研製的殲-20戰鬥機也是採用整體座艙蓋，不過在座艙蓋內部有用於加強的框架結構，通過這個設計可以明顯的增加座艙蓋的強度，同時可以對座艙蓋的厚度進行降低。座艙蓋的厚度太大會有許多負面影響，包括光線的穿透能力等，以及視覺上的變形。通過增加加強框是一個折中的方案，而且還可以減少座艙蓋的重量，這個對於殲-20戰鬥機整體的重量的降低是有好處的。

整體座艙蓋的研製是有相當大的難度的，包括俄羅斯在座艙蓋的研製上就遇到了很大的問題，蘇-57戰鬥機使用的是傳統的風擋和座艙蓋結合的方式，這個與F-22A或者殲-20戰鬥機有很大的差距。

關鍵字: 無框 殲-20 戰鬥機