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歼20的座舱盖为什么不是一体成型?
歼20放弃一体无框座舱盖是权衡成本与收益后合理的选择。
随着歼20服役数量越来越多、曝光率越来越高,其细节也呈现的越来越详细,而歼20座舱盖设计也引起了广大军迷的关注。歼20目前采用的有框座舱盖,也被某些吹毛求疵的军迷认为其不如竞争对手F22。
其实在最早的验证机阶段,歼20也是采用了高大上的一体成型无框座舱盖,与F22一样。但是在原型机阶段就改为了有框座舱盖,并且在正式的生产型中保留了下来。这说明我国有生产一体成型无框座舱盖的能力,只是因为种种原因没有使用。
美国F16是世界上第一种使用一体成型无框座舱盖的战斗机,作为一种重视格斗性能的三代机,一体成型的气泡座舱盖为F16提供了360度无死角的视野。
F22继续沿用一体成型座舱盖,并且做了减阻修型处理,在保证视野的前提下,飞行阻力更小。
一体成型无框座舱盖由于没有隔框阻挡,能够为飞行员提供360度无死角的视野,对于在近距格斗中快速发现目标、地面目标识别以及起降阶段观察好处多多。一体成型无框座舱盖也有一些与生俱来的缺点,比如:
1、生产难度大、成本高。一体成型座舱盖需要满足抗光学畸变、抗飞鸟撞击、抗气流冲击等条件,尤其是抗光学畸变性能,需要在巨大的不规则玻璃体上满足,需要很高的加工能力。
2、由于没有加强框,一体成型座舱盖为了获得足够的强度,不得不做的很厚,弹射时只能采用抛盖弹射方式。与穿盖弹射相比,抛盖弹射需要耗费的时间更长,显然不利于提高弹射成功率。
正在弹射的美国空军雷鸟飞行表演队的F16,在弹射时首先是座舱盖一周的爆炸螺栓依次起爆抛掉座舱盖,然后弹射座椅启动。
而有加强框的座舱盖可以做的相对薄一些,使用穿盖弹射方式,在弹射时座舱盖顶部的爆破索炸碎座舱盖后弹射座椅火箭即可启动,弹射速度更快。
而且,采用一体成型无框座舱盖的最大好处就是在格斗中的态势感知能力更好,但是歼20突出隐身、态势感知和超音速机动性能,追求超视距空战能力,近距格斗的权重降低,因此采用一体成型无框座舱盖成本大于收益,这与歼20暂时不装机炮如出一辙。
歼20座舱盖不是一体成型?请看下图便知分晓。
通过上图歼-20开启座舱盖我们可以明显看到 歼20座舱盖前部其实是增加了一个加强框设计,并非是传统三代机普遍使用的两片式座舱盖,而为一体化加强框结构,有别于美国F-22座舱盖的一体化无框结构。而事实上,从2001号、2002号验证机初次公开亮相开始,歼-20座舱盖便是采取类似于美国F-22一样的一体化无框结构,即俗称的水滴型座舱盖。无框座舱盖取消了前部隔框,整体如同一滴水珠,可令战机飞行员拥有一个全方位无死角视野,便于观察,具备很大的近距离格斗优势,但缺陷也很明显,首先它对材料要求高、造价昂贵,目前在世界上也只有美国的F22仍在采用此类设计。
战机的座舱盖在制造工艺和材料要求极为苛刻,既要具备透光性,又要兼顾遮光性,还要有轻质性、耐磨性、具备高强度抗冲击性能,并且要有很好的耐温、保温性能。传统的战斗机座舱盖,多使用多层有机玻璃机构,采用压力成型法制造,一层层的压制成一个整体,需6周时间,方能压制成型,耗时长,但工艺要求较低。注射成型法速度快,仅需一周时间,但工艺要求极高。 F-22的座舱盖使用注射成型法制造,将两种高分子材料(即内外两层采用了环境适应性好、强度较低、具有透光性的丙烯酸酯,中间的夹层采用了环境适应性稍逊、强度较高、具有耐温性的聚碳酸酯)一体化注射成型,实现两者优势互补,并且要实现层次分明、清晰、均匀,且强度高,工艺难度极大,人力、技术成本高,F22的一个座舱盖造价为40万美元,若要加上后期的金属镀膜和上框架组件,则可达到上百万美元。
图为歼-20舱盖顶部的爆破索:
F-22为使抛盖时间更短,在座舱盖前缘安装了小型的抛盖火箭,系统反应时间控制在0.3秒以下。
为了缩短抛盖时间,增加飞行员逃生几率,也配置有抛盖弹射所需的小型抛盖火箭。
歼-20得益于一体化加强框座舱设计,可同时配置穿盖弹射和抛盖弹射两套逃生系统,可大幅提高飞行员紧急情况下的逃生几率。为飞行员逃生多提供了一项有效选择,避免危急时刻因一套弹射逃生系统失灵发生故障而导致飞行员牺牲的悲剧发生。而相较之下F-22因座舱加厚加重只配置了抛盖弹射系统,导致了曾经发生过这样的囧况:由于座舱盖系统失灵,也无法进行抛盖逃生,导致了飞行员被困在座舱长达五个小时之久,最后叫来了消防队员,用电锯的方式简单粗暴地锯开了座舱盖。也幸亏是在战机停靠机场的时候失灵,如果是在飞行故障弹射逃生时失灵,恐怕就不是飞行员被困,而是机毁人亡的惨剧了。
谢邀,这话说的有点绝对了。实际上歼-20的座舱的确是一体成型的座舱。
只不过要撸清楚歼-20的座舱的事情还会颇费周折——和弹射系统有那么一点点关系。
最早的时候我们的歼-20采用的是火箭助推的抛盖弹射方式。
从歼-20早期的设计上看在歼-20舱盖前部还是有两个白色的抛盖火箭存在的。这时候的舱盖是采用碳聚酯一体成型的厚舱盖。需要借助以抛盖的形式在弹射的时候将整个座舱舱盖分离,然后驾驶员可以弹射出去。
上图的弹射方式就是典型的抛盖弹射。
抛盖弹射要求的是飞行员弹射座椅和舱盖上的抛盖火箭一同启动,这样飞行员才不会撞到厚实的舱盖得以逃生。
因此最早我们看到的歼-20的2001和2002原型机其实都是采用抛盖弹射的,在座舱上是没有“分成两截”的设计的。
但是 由于我们的弹射系统做不到火箭同步弹射会有一个2秒左右的延迟,因此我们采用抛盖弹射的方式会导致飞机继续前进500-600米后飞行员才可以弹射出来,这样的安全系数就不够了。
于是后期改进了座舱改成了穿盖弹射系统,穿盖弹射系统中有一条爆破导索被嵌入到座舱玻璃里面,这时只要发出弹射指令,这条爆破导索就会爆炸炸裂座舱盖,飞行员就可以从座舱盖里穿透而过。这样也就提高了飞行员的生存能力。
在歼-20的2011机型上就试用了穿盖弹射系统,当时只是在需要穿盖的部分用了较薄的碳聚酯玻璃座舱盖,因此我们可以看到2011机(上面图第三个)的那根“A柱”是外露的。后来由于这种穿盖的方式可以较好的救助飞行员,因此就延续了下来。
又由于我们的碳聚酯纤璃加工有了一些突破,可以将很薄的玻璃制作整个座舱舱盖,因此在2016机上开始就用整块的座舱玻璃了。这时“A柱”的位置还是有一个加固座舱盖的支撑,这个支撑的存在目的就仅仅是为了弥补座舱盖整体变薄后的强度问题了。
到此,以上就是小编对于运20驾驶舱画面曝光的问题就介绍到这了,希望介绍关于运20驾驶舱画面曝光的1点解答对大家有用。
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