03.07 為何F-35不用進恆溫機庫,還可以當艦載機天天被海風吹?

寶貝狐


嚴格意義上講,與F-35年代相當的這批四代機,它們其實已經不依賴隱身塗料了,而是讓飛機的蒙皮承擔起吸收雷達波的任務。直觀一點的說:早期的隱身飛機在蒙皮上刷上吸波材料。而現在的隱身飛機用吸波材料做蒙皮。

(實際上,用隱身材料做蒙皮的思路在B-2那個時代已經有了,不過當年的複合材料生產技術遠遠達不到要求的水平,只能退而求其次)

嚴格意義上的“隱身塗料”最早是用在F-22與B-2這兩款隱身飛機上的。至於更早一些的F-117?它用的根本不是“塗料”,而是一種貼在機身表面的“雷達波吸收板”。

對於F-22和B-2來說,塗刷在機身表面的隱身塗料其附著性並不好,很容易被刮下來,在實際的使用中,因為環境溫度的變化,還會熱脹冷縮然後脫落。如此一來,幾乎需要飛一次刷一次,非常麻煩,而且飛機出動任務前刷塗料來不及,所以都是平時刷好然後把飛機停在恆溫機庫裡。

“塗敷型吸波材料”是這種塗料的學術稱呼,其主體成分通常為“金屬氧化物”,比如“氧化鐵”。而如今的F-35用的是另一種隱身材料,更確切的說,是“一體化隱身蒙皮”,或者“結構型隱身塗料”。

(隱身蒙皮的微觀結構非常複雜)

即飛機的蒙皮本身就是由隱身材料製成的,材料的主體成分通常為“樹脂基增強塑料”這類複合材料,而非傳統的金屬氧化物。這種材料有許多優勢,結構重量較輕,同時能承受200-300度的高溫,這對於提高飛行速度有很大的優勢。除此之外,維護也簡單的多。即使飛機蒙皮上覆蓋的塗層損傷,對整機隱身特性的影響也不大,對於提高飛機出勤率,機場適應性有很大的作用。

現如今使用“結構型隱身塗料”的飛機就是FC-31,殲-20與F-35這3款。


戰鬥機解說家


這四代戰機中最大的改變就是塗料的變化,F-22當年是走了一個極端,洛克希德馬丁並沒有取得B-2隱身飛機的塗料技術,硬搞了一個“愛掉漆”的隱身塗層。這種隱身塗層其實是1974年的一個應用專利,被洛克希德硬是用在了F-22上面。

F-22在途隱身塗層的時候用的是一種纖維材質,這種纖維材質必須垂直於己體表面才可以達到隱身效果。有點類似於刷子毛的感覺。但是這種“垂直”的纖維塗層由於附著力不行,因此就經常出現脫落現象,從微觀層面上看是這樣的:

當然了這是100um的分析照片從照片上我可以看出脫落和碎裂的效果,由於太愛掉了,因此就需要一個相對穩定的溫度溼度環境去保護這些塗層。這也就是F-22進機庫的一個主要原因了。

到了F-35這一代,洛克希德·馬丁將塗布技術進行修改,塗層從微觀層面上看完全不一樣了

隱身塗層材料已經是網格狀堆積的效果了,這個效果比F-22的隱身塗層效果要差一點(3-5%)但由於其結構改變附著力增加了了892%,因此無論從使用成本上還是維護簡易度上來說都有巨大的改善。這也是F-35不用放到專用機庫裡面的一個主要原因。

但是這個塗層的厚度大於F-22的塗層厚度,在F-35的銳利邊緣位置會有脫落效果。


當然這個對於F-35來說就是小修補,並且這樣的脫落問題不會出現在F-35的正面。


還有一點就是F-35的隱身塗層其實是和殲-20的隱身塗層是一樣的。從今年8月開始特朗普就收緊了中國留學生在美國關鍵項目的研發參與途徑使得很多留美的中國材料學、空氣動力學碩士和博士留學生很難繼續參與各自項目。


軍武數據庫


哎,這個算是中國網友的炒作的鍋了,F22並不是一直都要待在恆溫機庫的,只是重新制作隱身塗層時需要在恆溫恆溼的機庫裡完成,不然會對隱身塗層的效果造成影響,F35其實也一樣,這個沒有辦法塗料本身的材料性質決定。

這個世界上唯一一個不用在恆溫恆溼機庫裡做隱身塗層的五代機只有殲20,因為這貨的隱身層不是塗料做上去的是貼上去,殲20的隱身層類似於一種薄膜出廠時就已經預置好了,飛機維護的時候直接把壞掉的部分揭掉換成新的就行,所以不需要恆溫恆溼機庫刷塗料。但F22和F35其實是一樣的這兩貨的隱身層都是塗料做上去的,所以做塗料時度需要恆溫恆溼機庫,但塗料做完就不需要了,F22也有一堆直接停在普通機庫的照片,也不知道這些人怎麼就裝作看不見。

殲20的隱身層

停在普通機庫裡的F22


開著皮卡打坦克


早年間的F22雖然坐擁全球第一款五代機的美名,但實際上卻因為技術限制而容納了不少天生的缺陷,其中之一就是飽經詬病額塗層難以維護問題。F22採用的是鐵氧基塗層,這種塗層雖然吸波效果比較優秀,但是由於疊加了多達5層,並且內含多種金屬物質,在高潮溼和高速飛行條件下很容易生鏽和剝落。由於塗層金貴,F22在地面只能存放在恆溫恆溼的全封閉機庫之內,而每飛架次,還必須進入機庫內小心翼翼的保養,不僅嚴重影響戰鬥效率,其後續費用也是直線增加。


▲F22恆溫機庫

在這一點上F35明顯比F22要高出一籌,得益於技術的進步,F35採用了新式的聚合物塗層,有效避免了鐵基塗層容易生鏽的缺點,在維護性上有了巨大提高。F35無需停放在條件苛刻的恆溫機房之內,只需要一個傳統的封閉式機庫就可以進行日常的保養維護,甚至在航母的高鹽高溼環境下也能正常使用,實用性確實非F22所能媲美,那麼F35的表面塗層就真的這麼厲害嗎?


當然不是,F35雖然採用了新式的聚合物塗層,生鏽這一缺點確實沒有了,也有利於F35B和F35C在航母上起降作戰,但是在實際使用過程中仍舊暴露出不少缺陷。例如去年英國的伊麗莎白女王號航母進行F35B的上艦起降訓練,F35B的表面塗層就因為吸水太多,最後起包甚至脫落,而英國海軍只能採用臨時性的吸波膠帶進行修補,從外邊看簡直就像打了補丁的破衣服,慘不忍睹。
▲F35吸波膠帶修補隱身塗料

而澳大利亞訂購的F35B也暴露出其隱身塗層在乾燥環境下的水土不服,在飛了幾個架次之後,澳大利亞的F35B也發生了嚴重起泡現象,不得花費巨資進行更換。從以上兩個事例中我們也能發現,F35的塗層雖然比F22有了不小進步,但是聚合物材料技術仍舊不過關,其材料附著性和環境適應性仍舊很差,完全沒有洛馬公司吹噓的那麼厲害。其實F35B之所以能暢銷全世界,很大程度就是因為美國宣傳造勢非常給力,其本身作為一款廉價五代機,戰鬥力比F22要弱上不少,當然不可能做到面面俱到。買了F35的國家,只能是啞巴吃黃連,有苦難言。


▲F35表面塗料起泡

相對於F22和F35而言,我國的殲20在各項性能均不落下風的前提下,其環境適應性也要強上不少。殲20採用最新的國產紅外雷達隱身複合多元膜技術,這種新型材料在實現雷達和紅外信號雙重隱身的同時,還做到了粘附性好,抗氧化,並且不易鏽蝕,不易剝落和起泡,絕對的世界領先水平。從之前央視曝光的畫面中,我們看到殲20不僅不依賴恆溫恆溼機庫,而且在高原測試的簡陋環境下,僅僅依靠一層雨布就抵擋了雨水的沖刷。這一細節也反映出中國技術的進步,對比F22和F35,殲20確實有過人之處!


▲殲20高原擋雨


軍武吐槽君


恆溫恆溼機庫是可以保持溫度和溼度的恆定。

將隱形戰機F22等放入恆溫機庫內,可以延長飛機的使用週期。



F22這種隱形戰機的保養維護費用和使用費用即使是財大氣粗的美國山姆也吃不消。因此只能在保養上面下功夫。從而減少飛機的維修費用。



而且飛機的隱形圖層很容易脫落,維護起來可不是件容易的事。需要細緻的恢復,往往需要幾十小時來恢復機身上的隱身圖層。因此要平時放入恆溫恆溼機庫中,可以減少不必要的消耗。



而F35外觀看起來像F22 的縮小版本,加單發動機。採用了更加廉價耐用的隱身技術。

所以當然不用像F22那樣進行特別對待了。


航空筆記


如果說f35它的整個飛機的後勤保障需要根據f22的一套來設計的話,那美國買f35根本就是虧了。

F22,是世界上第一款第四代戰鬥機啊,當然按照現在的標準屬於五代機,但是得這款飛機由於它價格昂貴設計超前,所以帶來了很多不應該有的問題,比如說飛行員缺氧你能想象嗎?這款世界上最先進的飛機,因為頭盔的設計存在缺陷而導致這款飛機他缺氧,前幾年美國就根據這個f22高空之中缺氧的問題嚴格限制了f22的飛行高度,當然這幾天有沒有解決並不清楚,可能按照美國的意思,這玩意兒也就能隔一天是一天。

再有一個比較重要的問題,就是這f22的隱身塗層,If22號稱是隱形戰鬥機,最重要的賣點就是這個隱形,而f22的隱形他的原理相比較於比較科幻的f117以及當時最先進的,也是現在最先進的轟炸機b2,他選擇的是一個折中的方略,因為美國的科學家在不停的研究與發現之中證明其實飛機隱形跟飛機什麼樣的形狀,沒半毛錢關係啊,當時關係可能是有一點,但並沒有想象中的那麼大,不用像f117那樣設計的奇形怪狀的,也不用像比爾設計的那樣那麼扁。

他們的王牌就是他們引以為傲的隱身塗層,這個隱身塗層是22能夠稱雄的資本,也正是因為有了這個東西來f22才能夠躲避大多數雷達的跟蹤和反射安然的在敵人的領空上面不停地徘徊。

但是得成也蕭何,敗也蕭何,f22的隱身塗層確實厲害,可是在設計上面卻擁有著先天不足,怎麼講的掉漆。

前幾年有一條新聞,大家有沒有關注到,就是從f22,何必要隱形轟炸機身上所掃下來的一年的灰大致就相當於三噸黃金……

這其中涉及到的是一些科學和物理方面的現象,我呢也解釋不了,但是毫無疑問,作為新一款的作戰飛機,作為美國未來的通用作戰飛機,f35肯定是解決了這個問題。

怎麼講的?你見過22開到海上去降落的嗎?海面不同於美國沙漠地帶,那個沙漠地帶缺水,而且沒有那種腐蝕性的鹽分,所以22能夠在這個地方隨意地降落,(今日頭條漩渦鳴人YY首發於悟空問答)而不需要擔心表面塗層被腐蝕在大海上面由於有海水的存在,所以水分和鹽分所導致的電離作用特別嚴重,在海邊上你放一根鋼筋放在那裡沒過一段時間已經腐蝕的就不成樣子了,美國的所有的飛機,尤其是航空母艦上的艦載機,在海上起飛的時候都必須用淡水細細的洗一遍,才能夠安全起飛。

你真的要是使用f22的那種隱身塗層,我跟你講,不需要美國人自己把這飛機給開廢了,這飛機放在海上兩週時間就不能夠再起飛了。

F35在設計的時候,其設計的研發費用一直居高不下,這一點大家都清楚,一直都有各種各樣的新聞說if35要被腰斬了,f35要為美國人給拋棄了,但是美國人一直都沒有拋棄他,為什麼35的訂單特別的大達到了大概幾萬家左右。

F22,才多少價不足300下,f35有多少架,1萬多下,飛機的成本一般都是飛機所需要的材料,人工的成本再加上飛機所運用的研發成本除以飛機的數量,這才是飛機真正的成本。飛機的數量越多,飛機的研發成本分攤到每架飛機上面的數額也就越少。

美國人立志要用f35淘汰掉現在美國內部各種各樣的飛機,包括av8b以及f15,f16,還有就是疣豬攻擊機,包括在航空母艦上面擔當主力機種的f18。

不要說是海上了,有可能會出現在熱帶雨林,也有可能會出現在沙漠地區,更有可能出現在極地地區,F22號稱是世界上最先進的戰鬥機,但它能夠降落的地方全球只有幾個,美國東部沙漠地區,日本的軍事基地以及中東的軍事基地……

所以,在使用f22戰鬥機的時候,你總要考慮一個時間以及在這之中的空中加油問題,但是一旦有了f35,美國的隱形戰鬥機打遍全球的戰略在一個小時之內就能夠完成。

所以對於f35戰鬥機,美國人的標準很簡單,性能差點沒關係,戰鬥力差也沒關係,但是你必須得給我做到通用,你必須得給我做到能夠適應戰場環境!


漩渦鳴人yy


F35的隱身塗料絕對不是我們想象那樣強大,今年前段時間洛克希德總裁還對外解釋他的降價計劃,其中最關鍵的一點就是在隱身生產技術上做文章,洛克希德負責人毫不避諱的強調隱身能力是F-35價格居高不下的主要原因,其次是垂直起降型F35B的技術難題很難解決。F35B的可靠性不佳加上隱身零部件經常需要返工,兩大因素共同導致F35價格奇高。

而說到F3隱身外殼時洛克希德發言人強調:由於此前F22僅僅生產了180多架就停產,從2011年美國防部長蓋茨停產F22至今,負責隱身塗料塗裝和板塊拼接的技術工人大量流失,因此導致F35生產線沒有足夠的熟練工人可以使用,工人重新培訓又帶來高額的成本問題(轉移到中國這種用人成本較低的國家也不現實),F35隱身機身由幾十個模塊組裝而成,彼此之間的結合工作需要細緻的人工操作,任何一點誤差都達不到設計的隱身能力。

(F35量產型都是裸露在機場上的)

洛克希德負責人還強調,隱身塗料的塗抹需要專業的工人參與,任何過失都會浪費寶貴的隱身塗料,這之間的來回返工和材料損失是該機成本居高不下的主要原因。這說明什麼呢?一方面是洛克希德面臨政府降價壓力在叫苦,試圖將F35價格問題歸結于軍方的不合理需求和蓋茨關閉F22生產的決策,另一方面反映出F35的隱身塗料並不是網傳的那樣“堅不可摧”。

至於說暴露在海洋環境中的F35會不會給隱身塗層帶來損害,至今都沒有科學權威的解釋,寫到消息都是不可靠的。事實上,任何部署到海島上的飛機都要承受溼度、鹽鹼等環境的折磨,恆溫機庫這種高檔貨不可能是總產量要超過4000架的F35會考慮的,它在設計之初就沒考慮過使用恆溫機庫,因此裸露在甲板上的F35任憑風吹日曬不算違規。

(沒聽說過那個艦載機要恆溫機庫的,如果這麼嬌氣海軍會要嗎?)


利刃巨透社


這是隱身戰機最差的時代,因為雷達技術發展越來越玄幻;但是這也是隱身戰機最好的時代,因為更多的新隱身技術還在如雨後春筍一般迸發出來!

對於美軍的F-35來說,外形的RCS設計對比F-22時代,本質上確實沒有什麼太大的變化。轉變最大的還是在材料技術領域,尤其是吸波材料技術。

題主提到了,F-35B現在可以登錄到兩棲艦上進行作戰演練,而不用怕風吹日曬和海水的侵蝕,可再看看美軍的這些隱身戰機前輩,例如B-2還有F-22,那一個個都是“溫室寶寶”,為了維護寶貴的隱身材料,都得到恆溫恆溼的自循環機庫裡操作。費時費力不說,部署週期也極大的加長,還讓戰機的完善率降低。可到了F-35時代,納米材料技術的飛速發展,使得F-35儘管外形沒有什麼變化,但是在隱身材料使用上卻打開了一扇全新的大門。

(美軍這種碳納米管技術,不知道是不是F-35採用,但是確實很匠心獨運)

雖然美軍並沒有完全解密F-35的隱身材料,但是說明其採用了一種導電的蒙皮技術。負責F-35的副總裁,湯姆·博德稱呼其為一種“纖維氈墊”技術,意思就是把吸波材料和複合材料的蒙皮集合起來,利用一種類似於編制的技術,確保融合度更高,縫隙更小,並且電磁特性比傳統的F-22和B-2使用的單純隱身塗層要搞一個檔次。而且,根據洛馬自己公佈的材料專利,洛馬公司研發了一種碳納米管技術,這種碳納米管可以在鐵基材料上生長。這就更有趣了,我們都知道碳納米管的特性就是強度高,材料厚度薄,而且更關鍵的事他還是一個很不錯的吸波材料。如果洛馬公佈的技術屬實,那麼僅僅需要跟F-22一樣的塗層厚度,F-35的隱身性能反而可能更上一層樓。

而且,這僅僅是洛馬公司一個領先技術。從目前公佈的F-35噴塗工藝來看,其最外層的塗層採用了更先進的激光燒蝕噴塗技術,這使得塗料牢固程度大幅提升,同時對抗外界風吹雨淋更有效果。

(F-22和殲-20機庫對比)

總之,如果我們不能擊落一架F-35來研究其身上的塗層技術,那麼哇哦們就可能完全沒有辦法瞭解其中的奧秘。但是通過一些公開渠道的消息,我們則可以知道其確實有領先之處。當然,我們也不是人云亦云。就目前來看,殲-20戰鬥機在執行外場任務時,也沒有享受專門的恆溫恆溼機庫,這說明中國也在隱身塗層技術上有了長足發展,這個東西就是殊途同歸,說不定最終會發覺,F-35和殲-20或許使用了同種的隱身塗層技術,這都是說不準的事情。

以上內容僅為個人的一些理解和資料彙總,歡迎更多理性的討論!

軍事天地


主要原因在於隱身塗料的改善,大大提高了F-35戰鬥機抵禦惡劣自然環境的能力。

美國隱身飛機的塗料前後經歷了三代的發展,第一代隱身塗料被應用在B-2“幽靈”轟炸機和F-117“夜鷹”隱身戰鬥機上。

B-2轟炸機的大部分表面都被一層特殊的彈性材料覆蓋,使表面保持均勻的電導率以減少來自接頭或接縫處的雷達波反射。而在設計中不能依靠外形進行隱身的部位(如進氣口)就要塗上雷達吸波材料(RAM)了,其組成成分至今仍是高度機密。RAM是多層噴塗的塗料,內含可將雷達波能量轉換成熱能的成分。B-2全機塗上厚度適當的塗層後,特定波長的雷達波在照射到塗層後,塗層兩面反射的雷達波會發生干涉,從而相互抵消。F-117的隱身塗料與B-2類似,只是外層顏色為黑色,B-2為深灰色。

這種第一代隱身塗料容易在飛行中剝離或出現裂縫,每次飛行之後地勤都要對機身表面進行檢查,不間斷地維修這些塗層才能保證飛機處於隱身狀態。而且這種塗料的可維護性很差,需要在恆溫恆溼環境中進行,這也導致該機很大一部分維護費用被花在了隱身塗層的修補上。事實上在B-2的基地維護項目中,大約70%的工作與塗層系統有關。

F-22的隱身塗料屬於第二代,除了能吸收雷達波之外,還具有抗紅外能力,因此呈現銀色光澤。但這種第二代隱身塗料的可維護性與第一代相比並沒有多少改善,其塗層維護同樣要在恆溫恆溼機庫中進行。

F-35採用了截然不同的新一代隱身塗料技術,具有耐久性高、易維護的特點。根據洛馬官方的說法,該機的隱身塗料採用機器人噴塗的方式,而且在塗層厚度上具有一定的冗餘,能經受得起服役中的磨損而不降低隱身性能。F-35的塗料對惡劣環境的耐受性也比前兩代隱身飛機高出不少,美國空軍部署在嘉手納空軍基地第34中隊的地勤表示該機每次飛行結束時僅需經過噴水拱門洗去機身表面的鹽霧即可,完全不必擔心隱身塗層的剝落問題。


DS軍美


毫無疑問,如果隱身艦載機不能適應海上的高溼、高鹽環境,那它就無法上艦。所以,F35B、F35C必須解決或者說是克服隱身戰機“嬌貴”的問題。F35B是短距垂直起降戰鬥機,專為美國海軍陸戰隊研發,可在大型兩棲攻擊艦起降,英國計劃將其作為伊麗莎白女王號、威爾士親王號的艦載機,日本也試圖購買F35B並將其作為出雲號的艦載機。F35C為航母艦載機,目前僅美國自用。F35A為陸基型,無法上艦。



如B2A戰略轟炸機、F22戰鬥機,平時需要呆在恆溫、恆溼的自循環機庫中,主要就是為了保護它們的隱身塗層、吸波材料。正因如此,這些造價驚人的先進戰機就成了“溫室中的花朵”。F22在執行任務後,必須對它的隱身塗層進行必要的維護。曾有報道稱其“隱身塗層存在著很大問題”,在執行任務後甚至會出現塗層脫落的問題。F35得益於吸波材料技術所取得的進步、噴塗工藝的提高,它的隱身塗層更“皮實”,已經不再像F22那麼“嬌貴”。


F35的製造商洛馬公司並未公佈它所使用的隱身材料的詳細信息,仍處於保密狀態。根據洛馬公佈的信息,其應用了一種導電蒙皮的新技術——“纖維氈墊”技術,將吸波材料與複合材料的蒙皮高度融合。該技術的應用,使F35的隱身塗層相比B2A、F22的吸波性能更強。還有一種洛馬的最新技術——“碳納米管技術”,吸波能力也很強,而且這種技術很有可能也在F35的身上得到了應用。根據洛馬公司的說法,在同等厚度的條件下,F35使用的塗層吸波能力要遠強於F22A。換句話說就是,新塗層的隱身效果更好(吸波能力更強)。



決定隱身戰機塗層是否“皮實”的因素還包括它的噴塗工藝,F35塗層的最外層使用的是激光燒蝕噴塗技術,塗層的吸附能力更強,更加牢固——不易脫落。隱身戰機上艦,不僅是要解決隱身塗層不易脫落的問題,更重要的是:必須能夠抗得住海上的高溼、高鹽的特殊環境,也就是需要具備很強的抗腐蝕能力。不過,並未見到洛馬在這方面公佈的信息,不清楚該公司採取的具體措施。雖然F35看上去不怕“風吹日曬”,但洛馬公司的發言人也承認,在隱身塗層方面的技術瓶頸仍待克服。換句話說就是,隱身塗層技術仍有待提高,或者說是仍有不足。



2018年11月底,據英國太陽報的報道,英國空軍發言人表示,目前已經裝備的F35戰鬥機,隱身塗層存在著頻繁脫落的問題。2018年12月12日,美國《世界日報》報道稱,澳大利亞空軍10日舉行了F35A戰鬥機的接機儀式。不過,外界質疑F35的隱身塗層能否“習慣”澳大利亞那種極乾燥、炎熱的環境,可能維持不了多久就需更換。澳大利亞軍方表示,F35隱身塗層的耗損情況很可能要高於預期。根據之前達成的購買協議,澳大利亞總共購買72架F35戰機。所以,這F35的隱身塗層是否如洛馬宣稱的那樣,現在真的還不好說!



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