03.07 为何F-35不用进恒温机库,还可以当舰载机天天被海风吹?

宝贝狐


严格意义上讲,与F-35年代相当的这批四代机,它们其实已经不依赖隐身涂料了,而是让飞机的蒙皮承担起吸收雷达波的任务。直观一点的说:早期的隐身飞机在蒙皮上刷上吸波材料。而现在的隐身飞机用吸波材料做蒙皮。

(实际上,用隐身材料做蒙皮的思路在B-2那个时代已经有了,不过当年的复合材料生产技术远远达不到要求的水平,只能退而求其次)

严格意义上的“隐身涂料”最早是用在F-22与B-2这两款隐身飞机上的。至于更早一些的F-117?它用的根本不是“涂料”,而是一种贴在机身表面的“雷达波吸收板”。

对于F-22和B-2来说,涂刷在机身表面的隐身涂料其附着性并不好,很容易被刮下来,在实际的使用中,因为环境温度的变化,还会热胀冷缩然后脱落。如此一来,几乎需要飞一次刷一次,非常麻烦,而且飞机出动任务前刷涂料来不及,所以都是平时刷好然后把飞机停在恒温机库里。

“涂敷型吸波材料”是这种涂料的学术称呼,其主体成分通常为“金属氧化物”,比如“氧化铁”。而如今的F-35用的是另一种隐身材料,更确切的说,是“一体化隐身蒙皮”,或者“结构型隐身涂料”。

(隐身蒙皮的微观结构非常复杂)

即飞机的蒙皮本身就是由隐身材料制成的,材料的主体成分通常为“树脂基增强塑料”这类复合材料,而非传统的金属氧化物。这种材料有许多优势,结构重量较轻,同时能承受200-300度的高温,这对于提高飞行速度有很大的优势。除此之外,维护也简单的多。即使飞机蒙皮上覆盖的涂层损伤,对整机隐身特性的影响也不大,对于提高飞机出勤率,机场适应性有很大的作用。

现如今使用“结构型隐身涂料”的飞机就是FC-31,歼-20与F-35这3款。


战斗机解说家


这四代战机中最大的改变就是涂料的变化,F-22当年是走了一个极端,洛克希德马丁并没有取得B-2隐身飞机的涂料技术,硬搞了一个“爱掉漆”的隐身涂层。这种隐身涂层其实是1974年的一个应用专利,被洛克希德硬是用在了F-22上面。

F-22在途隐身涂层的时候用的是一种纤维材质,这种纤维材质必须垂直于己体表面才可以达到隐身效果。有点类似于刷子毛的感觉。但是这种“垂直”的纤维涂层由于附着力不行,因此就经常出现脱落现象,从微观层面上看是这样的:

当然了这是100um的分析照片从照片上我可以看出脱落和碎裂的效果,由于太爱掉了,因此就需要一个相对稳定的温度湿度环境去保护这些涂层。这也就是F-22进机库的一个主要原因了。

到了F-35这一代,洛克希德·马丁将涂布技术进行修改,涂层从微观层面上看完全不一样了

隐身涂层材料已经是网格状堆积的效果了,这个效果比F-22的隐身涂层效果要差一点(3-5%)但由于其结构改变附着力增加了了892%,因此无论从使用成本上还是维护简易度上来说都有巨大的改善。这也是F-35不用放到专用机库里面的一个主要原因。

但是这个涂层的厚度大于F-22的涂层厚度,在F-35的锐利边缘位置会有脱落效果。


当然这个对于F-35来说就是小修补,并且这样的脱落问题不会出现在F-35的正面。


还有一点就是F-35的隐身涂层其实是和歼-20的隐身涂层是一样的。从今年8月开始特朗普就收紧了中国留学生在美国关键项目的研发参与途径使得很多留美的中国材料学、空气动力学硕士和博士留学生很难继续参与各自项目。


军武数据库


哎,这个算是中国网友的炒作的锅了,F22并不是一直都要待在恒温机库的,只是重新制作隐身涂层时需要在恒温恒湿的机库里完成,不然会对隐身涂层的效果造成影响,F35其实也一样,这个没有办法涂料本身的材料性质决定。

这个世界上唯一一个不用在恒温恒湿机库里做隐身涂层的五代机只有歼20,因为这货的隐身层不是涂料做上去的是贴上去,歼20的隐身层类似于一种薄膜出厂时就已经预置好了,飞机维护的时候直接把坏掉的部分揭掉换成新的就行,所以不需要恒温恒湿机库刷涂料。但F22和F35其实是一样的这两货的隐身层都是涂料做上去的,所以做涂料时度需要恒温恒湿机库,但涂料做完就不需要了,F22也有一堆直接停在普通机库的照片,也不知道这些人怎么就装作看不见。

歼20的隐身层

停在普通机库里的F22


开着皮卡打坦克


早年间的F22虽然坐拥全球第一款五代机的美名,但实际上却因为技术限制而容纳了不少天生的缺陷,其中之一就是饱经诟病额涂层难以维护问题。F22采用的是铁氧基涂层,这种涂层虽然吸波效果比较优秀,但是由于叠加了多达5层,并且内含多种金属物质,在高潮湿和高速飞行条件下很容易生锈和剥落。由于涂层金贵,F22在地面只能存放在恒温恒湿的全封闭机库之内,而每飞架次,还必须进入机库内小心翼翼的保养,不仅严重影响战斗效率,其后续费用也是直线增加。


▲F22恒温机库

在这一点上F35明显比F22要高出一筹,得益于技术的进步,F35采用了新式的聚合物涂层,有效避免了铁基涂层容易生锈的缺点,在维护性上有了巨大提高。F35无需停放在条件苛刻的恒温机房之内,只需要一个传统的封闭式机库就可以进行日常的保养维护,甚至在航母的高盐高湿环境下也能正常使用,实用性确实非F22所能媲美,那么F35的表面涂层就真的这么厉害吗?


当然不是,F35虽然采用了新式的聚合物涂层,生锈这一缺点确实没有了,也有利于F35B和F35C在航母上起降作战,但是在实际使用过程中仍旧暴露出不少缺陷。例如去年英国的伊丽莎白女王号航母进行F35B的上舰起降训练,F35B的表面涂层就因为吸水太多,最后起包甚至脱落,而英国海军只能采用临时性的吸波胶带进行修补,从外边看简直就像打了补丁的破衣服,惨不忍睹。
▲F35吸波胶带修补隐身涂料

而澳大利亚订购的F35B也暴露出其隐身涂层在干燥环境下的水土不服,在飞了几个架次之后,澳大利亚的F35B也发生了严重起泡现象,不得花费巨资进行更换。从以上两个事例中我们也能发现,F35的涂层虽然比F22有了不小进步,但是聚合物材料技术仍旧不过关,其材料附着性和环境适应性仍旧很差,完全没有洛马公司吹嘘的那么厉害。其实F35B之所以能畅销全世界,很大程度就是因为美国宣传造势非常给力,其本身作为一款廉价五代机,战斗力比F22要弱上不少,当然不可能做到面面俱到。买了F35的国家,只能是哑巴吃黄连,有苦难言。


▲F35表面涂料起泡

相对于F22和F35而言,我国的歼20在各项性能均不落下风的前提下,其环境适应性也要强上不少。歼20采用最新的国产红外雷达隐身复合多元膜技术,这种新型材料在实现雷达和红外信号双重隐身的同时,还做到了粘附性好,抗氧化,并且不易锈蚀,不易剥落和起泡,绝对的世界领先水平。从之前央视曝光的画面中,我们看到歼20不仅不依赖恒温恒湿机库,而且在高原测试的简陋环境下,仅仅依靠一层雨布就抵挡了雨水的冲刷。这一细节也反映出中国技术的进步,对比F22和F35,歼20确实有过人之处!


▲歼20高原挡雨


军武吐槽君


恒温恒湿机库是可以保持温度和湿度的恒定。

将隐形战机F22等放入恒温机库内,可以延长飞机的使用周期。



F22这种隐形战机的保养维护费用和使用费用即使是财大气粗的美国山姆也吃不消。因此只能在保养上面下功夫。从而减少飞机的维修费用。



而且飞机的隐形图层很容易脱落,维护起来可不是件容易的事。需要细致的恢复,往往需要几十小时来恢复机身上的隐身图层。因此要平时放入恒温恒湿机库中,可以减少不必要的消耗。



而F35外观看起来像F22 的缩小版本,加单发动机。采用了更加廉价耐用的隐身技术。

所以当然不用像F22那样进行特别对待了。


航空笔记


如果说f35它的整个飞机的后勤保障需要根据f22的一套来设计的话,那美国买f35根本就是亏了。

F22,是世界上第一款第四代战斗机啊,当然按照现在的标准属于五代机,但是得这款飞机由于它价格昂贵设计超前,所以带来了很多不应该有的问题,比如说飞行员缺氧你能想象吗?这款世界上最先进的飞机,因为头盔的设计存在缺陷而导致这款飞机他缺氧,前几年美国就根据这个f22高空之中缺氧的问题严格限制了f22的飞行高度,当然这几天有没有解决并不清楚,可能按照美国的意思,这玩意儿也就能隔一天是一天。

再有一个比较重要的问题,就是这f22的隐身涂层,If22号称是隐形战斗机,最重要的卖点就是这个隐形,而f22的隐形他的原理相比较于比较科幻的f117以及当时最先进的,也是现在最先进的轰炸机b2,他选择的是一个折中的方略,因为美国的科学家在不停的研究与发现之中证明其实飞机隐形跟飞机什么样的形状,没半毛钱关系啊,当时关系可能是有一点,但并没有想象中的那么大,不用像f117那样设计的奇形怪状的,也不用像比尔设计的那样那么扁。

他们的王牌就是他们引以为傲的隐身涂层,这个隐身涂层是22能够称雄的资本,也正是因为有了这个东西来f22才能够躲避大多数雷达的跟踪和反射安然的在敌人的领空上面不停地徘徊。

但是得成也萧何,败也萧何,f22的隐身涂层确实厉害,可是在设计上面却拥有着先天不足,怎么讲的掉漆。

前几年有一条新闻,大家有没有关注到,就是从f22,何必要隐形轰炸机身上所扫下来的一年的灰大致就相当于三吨黄金……

这其中涉及到的是一些科学和物理方面的现象,我呢也解释不了,但是毫无疑问,作为新一款的作战飞机,作为美国未来的通用作战飞机,f35肯定是解决了这个问题。

怎么讲的?你见过22开到海上去降落的吗?海面不同于美国沙漠地带,那个沙漠地带缺水,而且没有那种腐蚀性的盐分,所以22能够在这个地方随意地降落,(今日头条漩涡鸣人YY首发于悟空问答)而不需要担心表面涂层被腐蚀在大海上面由于有海水的存在,所以水分和盐分所导致的电离作用特别严重,在海边上你放一根钢筋放在那里没过一段时间已经腐蚀的就不成样子了,美国的所有的飞机,尤其是航空母舰上的舰载机,在海上起飞的时候都必须用淡水细细的洗一遍,才能够安全起飞。

你真的要是使用f22的那种隐身涂层,我跟你讲,不需要美国人自己把这飞机给开废了,这飞机放在海上两周时间就不能够再起飞了。

F35在设计的时候,其设计的研发费用一直居高不下,这一点大家都清楚,一直都有各种各样的新闻说if35要被腰斩了,f35要为美国人给抛弃了,但是美国人一直都没有抛弃他,为什么35的订单特别的大达到了大概几万家左右。

F22,才多少价不足300下,f35有多少架,1万多下,飞机的成本一般都是飞机所需要的材料,人工的成本再加上飞机所运用的研发成本除以飞机的数量,这才是飞机真正的成本。飞机的数量越多,飞机的研发成本分摊到每架飞机上面的数额也就越少。

美国人立志要用f35淘汰掉现在美国内部各种各样的飞机,包括av8b以及f15,f16,还有就是疣猪攻击机,包括在航空母舰上面担当主力机种的f18。

不要说是海上了,有可能会出现在热带雨林,也有可能会出现在沙漠地区,更有可能出现在极地地区,F22号称是世界上最先进的战斗机,但它能够降落的地方全球只有几个,美国东部沙漠地区,日本的军事基地以及中东的军事基地……

所以,在使用f22战斗机的时候,你总要考虑一个时间以及在这之中的空中加油问题,但是一旦有了f35,美国的隐形战斗机打遍全球的战略在一个小时之内就能够完成。

所以对于f35战斗机,美国人的标准很简单,性能差点没关系,战斗力差也没关系,但是你必须得给我做到通用,你必须得给我做到能够适应战场环境!


漩涡鸣人yy


F35的隐身涂料绝对不是我们想象那样强大,今年前段时间洛克希德总裁还对外解释他的降价计划,其中最关键的一点就是在隐身生产技术上做文章,洛克希德负责人毫不避讳的强调隐身能力是F-35价格居高不下的主要原因,其次是垂直起降型F35B的技术难题很难解决。F35B的可靠性不佳加上隐身零部件经常需要返工,两大因素共同导致F35价格奇高。

而说到F3隐身外壳时洛克希德发言人强调:由于此前F22仅仅生产了180多架就停产,从2011年美国防部长盖茨停产F22至今,负责隐身涂料涂装和板块拼接的技术工人大量流失,因此导致F35生产线没有足够的熟练工人可以使用,工人重新培训又带来高额的成本问题(转移到中国这种用人成本较低的国家也不现实),F35隐身机身由几十个模块组装而成,彼此之间的结合工作需要细致的人工操作,任何一点误差都达不到设计的隐身能力。

(F35量产型都是裸露在机场上的)

洛克希德负责人还强调,隐身涂料的涂抹需要专业的工人参与,任何过失都会浪费宝贵的隐身涂料,这之间的来回返工和材料损失是该机成本居高不下的主要原因。这说明什么呢?一方面是洛克希德面临政府降价压力在叫苦,试图将F35价格问题归结于军方的不合理需求和盖茨关闭F22生产的决策,另一方面反映出F35的隐身涂料并不是网传的那样“坚不可摧”。

至于说暴露在海洋环境中的F35会不会给隐身涂层带来损害,至今都没有科学权威的解释,写到消息都是不可靠的。事实上,任何部署到海岛上的飞机都要承受湿度、盐碱等环境的折磨,恒温机库这种高档货不可能是总产量要超过4000架的F35会考虑的,它在设计之初就没考虑过使用恒温机库,因此裸露在甲板上的F35任凭风吹日晒不算违规。

(没听说过那个舰载机要恒温机库的,如果这么娇气海军会要吗?)


利刃巨透社


这是隐身战机最差的时代,因为雷达技术发展越来越玄幻;但是这也是隐身战机最好的时代,因为更多的新隐身技术还在如雨后春笋一般迸发出来!

对于美军的F-35来说,外形的RCS设计对比F-22时代,本质上确实没有什么太大的变化。转变最大的还是在材料技术领域,尤其是吸波材料技术。

题主提到了,F-35B现在可以登录到两栖舰上进行作战演练,而不用怕风吹日晒和海水的侵蚀,可再看看美军的这些隐身战机前辈,例如B-2还有F-22,那一个个都是“温室宝宝”,为了维护宝贵的隐身材料,都得到恒温恒湿的自循环机库里操作。费时费力不说,部署周期也极大的加长,还让战机的完善率降低。可到了F-35时代,纳米材料技术的飞速发展,使得F-35尽管外形没有什么变化,但是在隐身材料使用上却打开了一扇全新的大门。

(美军这种碳纳米管技术,不知道是不是F-35采用,但是确实很匠心独运)

虽然美军并没有完全解密F-35的隐身材料,但是说明其采用了一种导电的蒙皮技术。负责F-35的副总裁,汤姆·博德称呼其为一种“纤维毡垫”技术,意思就是把吸波材料和复合材料的蒙皮集合起来,利用一种类似于编制的技术,确保融合度更高,缝隙更小,并且电磁特性比传统的F-22和B-2使用的单纯隐身涂层要搞一个档次。而且,根据洛马自己公布的材料专利,洛马公司研发了一种碳纳米管技术,这种碳纳米管可以在铁基材料上生长。这就更有趣了,我们都知道碳纳米管的特性就是强度高,材料厚度薄,而且更关键的事他还是一个很不错的吸波材料。如果洛马公布的技术属实,那么仅仅需要跟F-22一样的涂层厚度,F-35的隐身性能反而可能更上一层楼。

而且,这仅仅是洛马公司一个领先技术。从目前公布的F-35喷涂工艺来看,其最外层的涂层采用了更先进的激光烧蚀喷涂技术,这使得涂料牢固程度大幅提升,同时对抗外界风吹雨淋更有效果。

(F-22和歼-20机库对比)

总之,如果我们不能击落一架F-35来研究其身上的涂层技术,那么哇哦们就可能完全没有办法了解其中的奥秘。但是通过一些公开渠道的消息,我们则可以知道其确实有领先之处。当然,我们也不是人云亦云。就目前来看,歼-20战斗机在执行外场任务时,也没有享受专门的恒温恒湿机库,这说明中国也在隐身涂层技术上有了长足发展,这个东西就是殊途同归,说不定最终会发觉,F-35和歼-20或许使用了同种的隐身涂层技术,这都是说不准的事情。

以上内容仅为个人的一些理解和资料汇总,欢迎更多理性的讨论!

军事天地


主要原因在于隐身涂料的改善,大大提高了F-35战斗机抵御恶劣自然环境的能力。

美国隐身飞机的涂料前后经历了三代的发展,第一代隐身涂料被应用在B-2“幽灵”轰炸机和F-117“夜鹰”隐身战斗机上。

B-2轰炸机的大部分表面都被一层特殊的弹性材料覆盖,使表面保持均匀的电导率以减少来自接头或接缝处的雷达波反射。而在设计中不能依靠外形进行隐身的部位(如进气口)就要涂上雷达吸波材料(RAM)了,其组成成分至今仍是高度机密。RAM是多层喷涂的涂料,内含可将雷达波能量转换成热能的成分。B-2全机涂上厚度适当的涂层后,特定波长的雷达波在照射到涂层后,涂层两面反射的雷达波会发生干涉,从而相互抵消。F-117的隐身涂料与B-2类似,只是外层颜色为黑色,B-2为深灰色。

这种第一代隐身涂料容易在飞行中剥离或出现裂缝,每次飞行之后地勤都要对机身表面进行检查,不间断地维修这些涂层才能保证飞机处于隐身状态。而且这种涂料的可维护性很差,需要在恒温恒湿环境中进行,这也导致该机很大一部分维护费用被花在了隐身涂层的修补上。事实上在B-2的基地维护项目中,大约70%的工作与涂层系统有关。

F-22的隐身涂料属于第二代,除了能吸收雷达波之外,还具有抗红外能力,因此呈现银色光泽。但这种第二代隐身涂料的可维护性与第一代相比并没有多少改善,其涂层维护同样要在恒温恒湿机库中进行。

F-35采用了截然不同的新一代隐身涂料技术,具有耐久性高、易维护的特点。根据洛马官方的说法,该机的隐身涂料采用机器人喷涂的方式,而且在涂层厚度上具有一定的冗余,能经受得起服役中的磨损而不降低隐身性能。F-35的涂料对恶劣环境的耐受性也比前两代隐身飞机高出不少,美国空军部署在嘉手纳空军基地第34中队的地勤表示该机每次飞行结束时仅需经过喷水拱门洗去机身表面的盐雾即可,完全不必担心隐身涂层的剥落问题。


DS军美


毫无疑问,如果隐身舰载机不能适应海上的高湿、高盐环境,那它就无法上舰。所以,F35B、F35C必须解决或者说是克服隐身战机“娇贵”的问题。F35B是短距垂直起降战斗机,专为美国海军陆战队研发,可在大型两栖攻击舰起降,英国计划将其作为伊丽莎白女王号、威尔士亲王号的舰载机,日本也试图购买F35B并将其作为出云号的舰载机。F35C为航母舰载机,目前仅美国自用。F35A为陆基型,无法上舰。



如B2A战略轰炸机、F22战斗机,平时需要呆在恒温、恒湿的自循环机库中,主要就是为了保护它们的隐身涂层、吸波材料。正因如此,这些造价惊人的先进战机就成了“温室中的花朵”。F22在执行任务后,必须对它的隐身涂层进行必要的维护。曾有报道称其“隐身涂层存在着很大问题”,在执行任务后甚至会出现涂层脱落的问题。F35得益于吸波材料技术所取得的进步、喷涂工艺的提高,它的隐身涂层更“皮实”,已经不再像F22那么“娇贵”。


F35的制造商洛马公司并未公布它所使用的隐身材料的详细信息,仍处于保密状态。根据洛马公布的信息,其应用了一种导电蒙皮的新技术——“纤维毡垫”技术,将吸波材料与复合材料的蒙皮高度融合。该技术的应用,使F35的隐身涂层相比B2A、F22的吸波性能更强。还有一种洛马的最新技术——“碳纳米管技术”,吸波能力也很强,而且这种技术很有可能也在F35的身上得到了应用。根据洛马公司的说法,在同等厚度的条件下,F35使用的涂层吸波能力要远强于F22A。换句话说就是,新涂层的隐身效果更好(吸波能力更强)。



决定隐身战机涂层是否“皮实”的因素还包括它的喷涂工艺,F35涂层的最外层使用的是激光烧蚀喷涂技术,涂层的吸附能力更强,更加牢固——不易脱落。隐身战机上舰,不仅是要解决隐身涂层不易脱落的问题,更重要的是:必须能够抗得住海上的高湿、高盐的特殊环境,也就是需要具备很强的抗腐蚀能力。不过,并未见到洛马在这方面公布的信息,不清楚该公司采取的具体措施。虽然F35看上去不怕“风吹日晒”,但洛马公司的发言人也承认,在隐身涂层方面的技术瓶颈仍待克服。换句话说就是,隐身涂层技术仍有待提高,或者说是仍有不足。



2018年11月底,据英国太阳报的报道,英国空军发言人表示,目前已经装备的F35战斗机,隐身涂层存在着频繁脱落的问题。2018年12月12日,美国《世界日报》报道称,澳大利亚空军10日举行了F35A战斗机的接机仪式。不过,外界质疑F35的隐身涂层能否“习惯”澳大利亚那种极干燥、炎热的环境,可能维持不了多久就需更换。澳大利亚军方表示,F35隐身涂层的耗损情况很可能要高于预期。根据之前达成的购买协议,澳大利亚总共购买72架F35战机。所以,这F35的隐身涂层是否如洛马宣称的那样,现在真的还不好说!



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