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歼-20座舱盖多难?中国最大鸟撞不坏,一举赶上两款美制战机!

网络 2020-02-19

隐身战斗机是一个庞大的系统工程,包含很多要素,任何一项要素隐身效能不合格,飞机都不能叫隐身飞机,隐身技术包含了雷达,红外,光学,声音,电磁波发射等很多内容,最重要是项目是雷达隐身,红外和电磁波发射隐身三项,在这其中以雷达隐身技术为主,隐身战斗机外形设计以雷达隐身要求为中心,附加红外和电磁波发射信号控制技术。

现有隐身战斗机最重要的是机头左右30度前进方向,这是威胁最大的来源地,所以,必须认真对待,在这其中,存在三大电磁散射源,需要认真对待,包括雷达罩,进气道,以及座舱,在这其中,对材料加工设计要求最高的就是座舱,任何一款隐身战斗机,假如对座舱不加处理,将会完全丧失隐身。

歼-20战斗机的成功,隐身的座舱盖也是一大亮点

对于进气道处理,最大的要求就是唇口采用斜切设计,而且管道采用S型设计,尽量避开雷达波直接照射发动机进口,而对于雷达罩和座舱,除了气动外形和强度要求之外,还有一个通和不通的选择性问题。

雷达罩的通和不通,主要是本机雷达的电磁波频段可以自由出入,而非本机发射电磁波不能出入,这就是特殊的电磁波频率选择材料FSS,而座舱盖则不太一样,所有电磁波都不让进来,但是所有光线都欢迎进来,透光率越高越好,结合材料来说,座舱盖由于视野的需要,必须采用透明材料制造,透明材料天然存在强度低,耐冲击能力弱,耐风吹日晒等气流应力弱的特点,所以制造很难,而且隐身战斗机还有特别的隐身性能要求,让制造更是雪上加霜!

苏-57战斗机采用传统分离式风挡座舱盖设计,接缝处生产大量反射电磁波

首先说外形,隐身座舱盖除了必须在内侧涂覆一层宽频带隐身涂料,屏蔽外来的电磁波入射之外,座舱盖还必须采用特殊的结构形式,传统战斗机的固定风挡和活动座舱盖模式,不得不取消,理由是,风挡和座舱盖接缝将对战斗机正前方电磁波散射生产不利影响,所以,不管美国还是中国,对于制造一体化大型座舱盖这种世界第一或者本国第一,从本心来说是一直是很抵制的,重量大,制造困难,价格高昂,但是为了隐身,不得不如此!

而在外形选择上,歼-20战斗机还有两条路可以选择,一条就是F-22战斗机大型无框设计座舱盖,美国F-22战斗机采用这种设计,极大兼顾了隐身和视野,但是整体式结构设计造成风挡玻璃太厚,无法穿盖,逃生快捷性严重受损,不得不采用次一等的翻盖逃生设计,而且重量高达163公斤,对于推力充沛的F-22战斗机来说问题不大,但是对于中国推力贫弱的歼-20几乎就是灭顶之灾!

歼20战斗机的技术验证机2001采用了F-22座舱盖设计,太厚太重,很快遭到抛弃

歼-20作为中国版本的F-22战斗机,大部分指标,包括分系统设计直接延续F-22战斗机设计,机头形状,雷达性能,座舱盖设计,航电系统等等,这也是一系列庞大的预研团队的努力工作,但是随着时间的推移,美国JSF联合攻击战斗机项目上马,最终打造了更先进的F-35战斗机,这一款战斗机更多先进设计也进入了中国设计师的视野,配合总师提出的提高性能,降低重量要求,义无反顾的抛弃了F-22的整体无框超大型风挡设计方案,采用了F-35类型的整体式内框方案,重量减轻了40%!

重量降低了这么多,如何做到的?针对不同区域采用不同厚度设计,前段风挡范围厚度30毫米,后端厚度仅10毫米,但是风挡的光学性能,强度性能,隐身性能并没有受到一丝一毫的损伤,而且面对700公里每小时相撞速度,1.8公斤的鸟撞试验顺利通过测试,更强悍的是座舱盖在抗鸟撞性能范围内受到飞鸟撞击后,座舱盖结构完好,座舱盖破裂系统仍能正常工作,飞行员可以继续启动弹射座椅逃生,极大保证了飞行员的安全!

这也是中国战斗机目前尺寸最大,强度最强座舱盖,超越三代机歼-10和歼11,不仅指标明显优于国内三代机!而且完全达到了世界先进水平!



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