歼20科技含量有多高?飞机上的一块玻璃盖,全球只有两个国家能造

歼20

目前世界上一共出现4种量产型的第五代隐身战机,分别是F22、F35、歼20与苏57,而第四代战机从上世纪70年代就开始出现了,如今50年过去了,第五代战机依然只出现了4款,而第四代战机以及各种发展型号已经超过了20款,从这可以看出制造第五代战机的难度到底有多高。第五代战机不仅对气动设计、航电设备的要求非常高,对机体材料也有极为苛刻的要求,比如歼20所使用的一体化座舱盖,全球到目前为止也只有两个国家能造。

歼20的一体化座舱盖

一体化座舱盖顾名思义就是座舱盖是整体的,开启时整个座舱盖一起打开,不像传统的分离式座舱盖那样开启时仍然有一部分固定在机体上。一体化座舱盖的优点是前段没有缝隙,有效降低了座舱盖的雷达波发射面积,这对隐身战机来说是非常重要的。目前4款隐身战机只有苏57没有采用一体化座舱盖,这款战机的隐身性能也一直被人所诟病。并且座舱盖的边框非常少甚至没有,大大提高了飞行员的视野。

分离式座舱盖

传统的分离式座舱盖虽然工艺简单并且造价低廉,但是正面存在大量接缝,影响了飞机的隐身性能,并且边框的数量较多,降低了飞行员的视野。传统的分离式座舱盖采用合成树脂材料制成,比有机玻璃轻50%,并且透光率在90%以上,弯曲模量更是达到了2400MPa,阻燃性与抗氧化性也非常好,但是如果想要设计成一体化座舱盖,没有加强框的支撑,仅凭合成树脂材料很难保证强度,在很长时间内都是航空界里很难解决的问题。

F22使用的一体化无框座舱盖

F22的一体化无框座舱盖,为了解决强度问题,采用了复杂的制造工艺,将多层丙烯酸酯和聚碳酸酯材料层层叠加,能够保证以1100公里的相对速度撞击到鸟时,座舱盖整体结构不会被破坏,仅仅出现一些细小的裂缝。不过这种座舱盖的代价是厚度非常大,导致重量达到了500千克(附带抛盖传动机械结构的情况下),并且由于座舱盖的厚度非常大,也无法采用最新的穿盖弹射技术。

F35的一体化座舱盖

而歼20与F35则采用了内置加强筋的一体化座舱盖,虽然在一定程度上影响了飞行员的视野,但是却可以在保证座舱盖强度的情况下有效降低了厚度,并且由于加强筋是内置的,不会对隐身性能造成影响。此外歼20与F35都配备了分布式光学孔径系统(EODAS),飞行员可以通过头盔显示系统实现视野无死角,因此加强筋的影响可以忽略不计。

F2战机放弃了一体化座舱盖

一体化座舱盖的优点非常多,许多国家也曾尝试掌握这种技术,比如日本在研发F2战机时曾想移植F16的一体化座舱盖,结果因为制作工艺复杂、成品率低、制作周期长、造价昂贵等问题,日本最终在90年代放弃了一体化座舱盖,甚至直到几年前的“心神”技术验证机也没有装备一体化座舱盖。歼20上这一块其貌不扬的“玻璃”,是实实在在的高科技。

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