歼20的座舱盖为什么不是一体成型?

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责任编辑:李志喜
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歼20的座舱盖为什么不是一体成型?为何一体化座舱内部加装了一个加强框?


由用户魂舞大漠提供的知识:

细节出精神,在经历了黑丝带的群情振奋以后,人们开始审视歼-20的细节,如2018年的开舱,让人无不叹服于威龙有威,那是钢钢的,非常出色的。所谓以小见大,知微方能知著,那么座舱盖设计得如何?是不是一体成型呀,我们以图说话,如图,没有丝毫疑问,致说水平如何,就不得不从座舱盖的要求来说一说。要有透光性,又有遮光性;要有保温性,又要有耐温性;要有耐冲击性,要有耐磨性,要轻质性,又要良好的加工性,要成本低廉,又要有耐用性,要有隐身性,等等吧,说起来容易做起来难,每项都需要很高的技术,在材料研制,在视野开阔,在安全设计等方面,必有大国工匠精神寓其中。人讲,是座舱盖,树起了大气磅礴的中国范儿,原来我们也可以这样先进呀。总见有些人跪下即扶之不起,正像人讲的,研制一个先进的座舱盖容易,但要树立部分人的自信心难度极高,啊,没事没事,歼-20的座舱盖挺好的,地下太凉,还是起来吧。

★不比不知道。F-22飞行员曾被困舱内长达5个小时,最后没办法,用电锯生拉生切,才将飞行员取了出来,要问为何这样,技术复杂!那么飞行200小时就要更换价值超过100万美元的座舱盖,有时所为何故?答道以利隐身。飞机复杂得没有实用型,技术先进得没有多少个飞行小时就要更换,话说到底是先进还是落后呀?要认真仔细扒一扒飞行员的座舱设计,还是蛮先进的,当时还是领先的,两种材料做成一个夹心的三明治,外施隐身镀膜,其注射成型工艺,一小时即得,足证美国做为科技强国,那还是有两把刷子的。飞行员紧急出舱,使用导爆索的方式,采用抛盖式技术,不谓不先进。F-35采用穿盖式设计,有重量轻,穿盖快的特点,成为主流设计,被歼-20借鉴参考。所谓不比不知道,要对比,才能看出美国技术的强大。

★一比吓一跳。再看苏-57的座舱,使用等离子化学沉积法制作,与美国材料没有大的不同,皮实结实易维护,耐磨性好,成本低廉,虽说脆性大一点,韧性差一点,不过做得厚一点,就可搞定。所谓条条大道通罗马,俄军工那还是非常踏实的,别看现在国力下降,经济能力不成,但要搞的好,不能说就搞不成。然而细审之下,还是有些粗焅的吧,没有那么多的钱,总在细节上能露出马脚来,如图,可以理解为不怎么重视隐身,也可以说没钱所致,外观有一丝丝马虎,好在作为实验机,没有什么。功力还是不错的,不能说差一点事就如何了。大多数时候很无奈,让人有一看吓一跳的感觉,怎么能这样,真正考验技术的还是座舱盖的研制,可以说功力绝对不同凡响。

★细节出精神。歼-20也使用了穿盖式设计,后舱盖就不能做得太厚,为利穿射,做了一根加强筋,主要为的提高安全性,但不影响飞行员的视野,国际上的评价,歼-20的视野正是最棒的。要问使用的什么材料,我们保密,总之不差,在多项性能上达了标,这就可以了。我们所知道的,尽管使用材料不错,充满了黑科技,但价格绝对没有F-22和F-35那样高,(不需要两年一换),成本低,不用更换,更不用电锯生拉,这是要考验技术的。歼-20本为高端机来打造,仅以座舱盖而言,没有美国五代机的缺点,而兼具了其优点,进步可谓不小,这些年进步快,歼-10即使用了水泡式座舱盖,外销型“枭龙”用和注射成型舱盖,就得到了国际同行们的高度评价,所以到歼-20,座舱盖采用注射成型工艺,并不奇怪。不积跬步无以致千里,我们经过多年积累,发展还是有成的,并且进步相当之大。


由用户一坑四弹提供的知识:

感谢悟空邀请,歼20的座舱盖是一体成型的。

座舱盖内部装的那个东西并不是加强框,观察稍微仔细一点,你就发现座舱盖在这个地方并没有被“加强框”一分为二,座舱盖在内外表面上仍然是连续的。这个像“加强框”一样的东西,只是在座舱盖内表面用人为粘贴的方法粘了一圈东西,有点像贴了一圈胶布。

我国歼20、美国F22和F35都是一体成型座舱盖,制造技术相当高。俄罗斯苏57的座舱盖不是一体成型的,风挡区域和后半部分是分开的两个独立部分。前风挡固定在飞机上不动,后面的座舱盖可以前后移动。

F22F35SU57歼20

歼20的座舱盖有一圈“加强框”,F35的座舱盖也有一圈“加强框“,但是F22却没有。以美国的技术,F22的座舱盖都一体成形了,F35的没有任何技术问题。也绝不可能是偷工减料,座舱盖关乎飞行员的生命安全,没有人敢在这上面做手脚。

科学的解释:这是一种更先进的座舱盖,更薄、透光率更好、强度更大、可以采用穿盖弹射的方式应急离机。那一条类似于”加强框“的是座舱区域分隔带,可以控制座舱盖破裂区域,弹射时提供更安全的弹射通道。

歼20的座舱盖厚度并不是均匀的,前方风挡区,座舱盖更厚,座椅周边座舱盖较薄,所以可以采取区域爆破的方式炸掉座舱盖,清理弹射通道。


风挡区座舱盖很厚,如果也要炸开,需要更多的炸药,爆炸时危及飞行员的生命安全,炸开风挡的炸药量就把飞行员炸死了。所以歼20并没有在风挡区布置爆破索,布置在前方的爆破索也紧贴分隔带布置。分割带的存在会使座舱盖爆破时断面更整齐光滑,不会炸不透或炸开后座舱盖有锋利的毛边。这样做还是从飞行员的安全角度考虑的。

F22的座舱盖很厚,微爆索炸不烂,所以F22采用的是抛盖弹射的方式,座舱盖前面有两个抛盖火箭,弹射时抛盖火箭把座舱盖向后抛掉。等到F35的时候,座舱盖已经可以做得足够薄,可以采用穿盖弹射的方式了,所以F35采用的是向前打开的座舱盖加爆破索。

F35的爆破索沿分隔带布置


歼20采用的是双保险方式,既有抛盖弹射也有穿盖弹射。抛盖弹射时万一爆破索没有工作,抛盖火箭会把座舱盖整体抛掉。

F35就不行,如果爆破索没工作只能靠座椅把座舱盖硬顶开,座椅上的飞行员就有危险了,很可能在座椅顶开座舱盖的过程中,被划得遍体鳞伤。歼20就没有这个风险。

早期歼20并没有布置爆破索采用的是抛盖方式,后期座舱盖更先进,增加了穿盖弹射系统


歼20的座舱盖是一体成型的,那一圈分隔带不是加强框,也不是工艺落后的标志,相反,歼20的座舱盖是世界上最先进的座舱盖,既有F22的抛盖系统,也有F35的座舱盖爆破系统。

有些人太妄自菲薄了,总觉得不同之处就是落后之处,殊不知,歼20一出,世界震动,不知有多少国家正在研究和模仿。不要再跪地上膜拜美国、俄罗斯、和欧洲战斗机了,歼20比他们强!


由用户军武数据库提供的知识:

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。


由用户军备时刻提供的知识:

首先纠正题主的说法,现在服役的歼20的座舱盖看起来像是两块,其实歼20的座舱盖一直都是一体成型的,看看现役歼20座舱盖打开的图片就知道了,而且现役歼20座舱盖还是目前世界上最先进的座舱盖系统。

大家都知道美国的F22采用的一体式座舱盖,加上镀金膜,看起来非常漂亮。一体式座舱盖对于飞行员来说视野开阔,便于观察周围的空域,另外对于隐身性也有一定的帮助,事实上在歼20原型机第一批次比如编号为2001,和2002的原型机,座舱盖没有加强肋,的确采用了与F22相同的设计,但是在第二批次的原型机以201X编号的歼20座舱盖采用了加强肋,也就是题主说的加强框,采用这样的设计并不是我们整体式座舱盖技术不过关造成的,恰恰相反,采用新的座舱盖设计是在第一批次原型上不断优化改进的结果。

为何歼20座舱盖有加强肋,主要有一下几点。

首先,歼20的加强肋是安装在座舱盖里面,被非金属材质的座舱盖包裹,不会对隐身性造成影响,在视野上由于歼20和F35都有EODAS,自然不会造成多少影响,而EODAS是F22没有的。另外安装加强肋可以减轻了整个座舱盖的重量,降低成本。采用了加强肋后,座舱盖厚度相比原来会有所降低,成本和重量自然也降低了,由于有加强肋的存在,其抵御外部冲击能力并没有降低。所以现在不光歼20采用这种设计,美国的F35也采用同样的设计。

其次提升了飞行员的生存率。歼20飞行员在弹射时有两种方式,第一种整体抛盖弹射,同F22相同。第二种爆破索破盖弹射,这种方式与F35相同。歼20综合了F22和F35两个弹射方式,更加保险,提升飞行员生存率。美国的F22曾经发生一次事故,战机座舱盖落地后无法打开,连抛射系统都失去作用,在被困了5个多小时后,最后不得不用电锯锯开,可见抛射这种方式也不是100%保险。

▲F22的一体式座舱盖,采用抛盖式弹射,注意看座舱盖坐前面的白色抛盖火箭助推器,现役的歼20有同样的装置

▲F22座舱盖打开失灵,抛盖系统失灵,可怜的飞行员被困几个小时,看他那可怜的小眼神

▲不得已强力拆盖,价值40万美元的盖子(不含边框,架边框100万美元)就这么废了

而加装爆破索的话,座舱盖就不能太厚,太厚的话需要增加爆破索威力,这样可能会伤到飞行员,毕竟头顶上有炸药看着都瘆得慌,要是威力再大点就更担心了,现在歼20的座舱相比首批原型机薄了不少,爆炸索威力也更好控制,这也是为何F22一直未采用爆破索的原因。

▲F35和歼20座舱盖的爆破索

综上各种原因,歼20座舱盖安装了加强肋,既降低成本,有提升飞行员生存率,一举多得,是目前最先进的座舱盖系统,


由用户魑魅涅槃提供的知识:

歼20战斗机作为我国第一款装备部队服役的第五代隐身战机,其最早亮相于2011年初,当时亮相的时候,由于其机身通体黑灰色,所以得到了绰号“黑丝带”,当时隐身战机的归类还是将歼20和F22/35这类剧本隐身性能的战机归类为第四代战机,所以这也是“黑丝带”的由来。

的确在歼20亮相世人的时候,我们看到的歼20战机具备隐身战机很多的特性,比如内部弹舱,菱形机头,一体化座舱盖设计等,但是在后期的试飞过程中,又出现了各种微改版本,在这些微改版本中,变化最大的还是座舱盖的设计,座舱盖变成了内部有加强框的设计,很多人就觉得这种设计是退步了,或者说我国还没有完全掌握制造一体化座舱盖的技术等。
首先由于座舱盖是是透波材料制成的,所以雷达波穿透座舱盖进入座舱内部后,由于座舱内部的仪表和飞行员会产生很强的反射;其次传统的分体式座舱盖由于边框是金属的和两个舱盖就算关闭也会有很大的缝隙,会产生很大的雷达反射波。所以世界上第一个装有一体化座舱盖的就是美国的F-22战机,其一体化座舱盖上镀上了一层金属膜,在阳光的照耀下闪闪发光,很多人都希望我国的歼20战机的座舱盖也是这样的设计,其实这种一体化座舱盖之所以取消原来战机采用的分体式座舱盖设计主要是为了提高战机的隐身能力,而座舱盖镀膜也是为了提高隐身能力;第一款在一体化座舱盖内部加装加强框的战机也是美国的F35战机。


取消加强框采用一体化设计是为了隐身需求,那为什么又要在内部装加强框呢?首先战斗机的座舱盖虽然看起来就是一个透明罩子,其实这个罩子的技术含量很高(俄罗斯的T50战机就是因为俄罗斯对一体化座舱盖的制作工艺没有掌握,所以现在仍然装备的是隐身能力差的分体式座舱盖)。

首先这个座舱盖要满足透光率好,据说透光率要达到97%以上才行,其次由于战斗机的飞行速度很高,所以这个座舱盖的抗压性能也要很出色,当然还有阻光性、隔热保温性等其他技术要求,这些要求综合到一体后,在制造这个座舱盖的时候就会出现很多矛盾,比如这个座舱盖采用一体化注塑成型的工艺的话,其透光性能好;

但是抗压性能由舱盖的厚度和制造工艺决定,虽然这种制造工艺的效果是最好的,美国的F22战机座舱盖就采用这种制造工艺,但是缺点也很明显,首先重量特别大,其次是加工难度高,良品率低,成本高。这无形中会增加战机的制造成本和增加机头的重量,那战机的尾部就要相对应的为超重这部分配平。第二种制造工艺是采用粘合的技术制作(F22原型机座舱盖是这种制作工艺),这种制作方式最大的优点就是座舱盖的抗压性能特别好,但是透光率就不如注塑成型的这么好了,但是优点也很明显,就是制造成本低。制作工艺难度也是很高的,由于需要一层一层粘合,所以粘合的良品率也决定了座舱盖的性能。

所以后来的F35和量产版本的歼20战机为了降低成本和制造难度以及减轻重量,通过在舱盖内部装一条加强框,这样座舱盖就可以做的薄一些,而且有加强框的存在,所以重量和性能之间也得到了平衡。
很多人觉得这种装了加强框的一体化座舱盖的隐身性能肯定不如没有加强框的好,其实这个说法是片面的,首先如何降低座舱盖的雷达波反射,这个关系到很多因素,比如座舱盖的材质、表面弧度等技术。

其次现在不光是隐身战机的座舱盖镀膜,很多四代战机的座舱盖也开始镀膜了,比如我国的歼10C的座舱盖就镀有层降低RCS反射的隐身膜,当然每个国家的战机座舱盖镀膜材质不一样,有的是黄金,有的是氧化铟锡(看起来是茶色)。

所以歼20量产版本的一体化座舱盖虽然装有加强框,但是这个加强框很可能是碳纤维材质制成的透波框架,本身雷达波反射就弱,其次这个加强框在座舱盖内部,而座舱盖外部是镀有降低RCS反射的金属膜的,所以这个加强框的RCS反射面积并不大,采用这种带有加强框的座舱盖还可以大幅降低座舱盖的重量和降低制造成本提高良品率。


由用户长安小师爷提供的知识:

其实这个问题你可以从此前歼20在央视一档节目中公开的数据可以得到最终答案,这就是我们的歼20一分钟52公里,这代表着中国的歼20具备超音速的战斗巡航能力,而这个能力其实也和升限以及最大飞行速度密切相关的,以歼20最快2.85马赫的速度来看,你想想这样的速度下会有什么情况发生?

你可以说是材料不过关,但吹老美F-22的也必须认识到它的最大飞行速度是多少,很多人推测以歼20战机2.85马赫速度,这基本上就超过了3万米的升限,在接近3马赫的飞行速度下,歼20会遇到与当年前苏联研发的双3战机米格25狐蝠一样的现实问题,这就是可怕的热量传导以及结构强度问题。

米格25解决的办法是加钢板和钛合金件补上的做法,那么中国的歼20靠的是什么?无外乎材料和结构设计,但前者占的比重会更大,毕竟你的结构强度设计的再好,也没办法彻底解决遇到的热传导,所以在歼20座舱盖的问题上,笔者倾向于在面对长时间高速飞行时为了加强结构所做出的改变,但这不代表中国的座舱一体成型技术差于美国。


由用户蚂蚁大侠69673714提供的知识:

座舱玻璃使用的是抗蓝光膜,这个技术太先进了,至少领先国外5年时间,我给大家解释一下,通过对蓝光进行吸收与转化,实现对蓝光的有效阻断。可以有效阻隔紫外光射线、短波蓝光射线、柔和炫目光源刺激,进而保护高空飞行员眼睛及皮肤不受伤害。这种涂层还可以防止高速飞行中飞鸟的撞击,不会破裂;有自动清洁功能,可以杜绝空气污染,油污,指纹对座舱玻璃的污染,始终让飞行员处在良好的观察环境中,也可以降低座舱的保养维护成本,大家注意看的话会发现,歼20还有一个型号是非蓝光座舱版本,姑且称之为高清版本的歼20,据内部人士透漏这两个型号的歼20配置比例是2比1,也就是2架蓝光座舱配置一架高清座舱歼20。这样配置除了产量及成本上的考虑,最重要的原因是淘宝上一般买两张蓝光膜送一张高清膜。


由用户清风云淡霞满天提供的知识:

歼20从一开始的原型机试飞到现在成批量列装,座舱盖都是一体化制造。之所以从无加强框到有加强框是舱盖的厚度有了变化,由厚变薄,增加了导爆索。这一变化的缘故是飞行员弹射时,从先抛离一体化座舱盖方式,转为导爆索炸开舱盖玻璃的同时,弹射座椅穿盖而出的方式。

这方式的改变,极大的缩短了弹射时间,抛除了原靠机械解锁抛离座舱结构,因为飞机在失控时,才会需要弹射,此时的机械解锁机构会因战机的失稳,座舱的内外压差,而导致机械解锁困难及失败。缩短的时间可是用毫秒计算,这往往是飞行员生门与死门的追求。

因此,歼20座舱盖增加加强框的改变,对于一体化制造座舱盖技术并不是什么行不行的问题,而是体现了中国军工人对装备的精益求精的精神,对军人生命负责的态度。远比f35与f22的一体化座舱盖抛离方式,要强的多。


由用户楠竹一提供的知识:

歼20作为中国唯一一款第五代战机,隐身性能是衡量五代机的标准,而歼20的外形设计不仅仅考虑到了简洁的因素,在机翼等部件的设计方案中,有效的增大了隐身效果。要是说对于飞行员来说最重要的除了飞机上的高科技之外,还有就是视野问题。

一体化的座舱盖可以保证最好的视野,到了四代机几乎所有的机型都采用一体式的座舱盖,作为五代机的歼20的座舱盖为什么不是一体成型?歼20的座舱盖到底有什么不同?黑科技成分高,歼20和F35一样都在内部加了一根加强筋,就是这样一根很普通的加强筋,凝结了中国空军的科技结晶。

这样的一根加强筋虽然会遮挡视野,但是在这根加强筋上加装了后视镜,更加符合操作习惯,未来歼20会不会有像F35那样的头盔,还是一个谜。

歼20的隐身性能在五代机中是最值得一提的,在外观简洁的基础上,提高隐身能力,这在战机的设计史还是第一次。

歼20在雷达方面比T50的效果更好,歼20的在燃料效率方面的设计,让燃料的效率更高,也就提高了热隐身能力。

所以说从现在到2035年之间的近20年的时间内,最重要的任务还是对歼20性能的发掘,最重要的还是要加强空中编队的战斗力,为六代机的服役打下基础。


由用户中国人民很行1提供的知识:

是一体成型的。早期型号的就是和F-22的一样的无加强筋的,这种的好处就是飞行员的视野更好,缺点:座舱盖加工难度大,重量大,比较厚,透光也差、最致命的不能用破盖弹射。F-22因此只能用抛盖弹射,极限情况下安全性差,必须把整个座舱盖抛了,然后才能弹射,这里面就有时间差了,关键时刻就是致命的。而J-20后期改的,也是一体座舱盖但是更薄了,有加强筋牺牲了部分视线,但是安全性更好,遇到紧急情况,直接爆破索(飞行员头顶座舱盖内部的条纹装物体)炸碎座舱盖,穿盖弹射同时进行,安全性更好。F-35用的也是这种。这种带加强筋的看起来没有F-22那种无加强筋的高大上,但实际上综合优势更大,加工难度降低,重量降低,造价也会更便宜点,飞行员的弹射弹射安全系数更好!











由用户那么173252766提供的知识:

中国放弃一体式座舱玻璃综合考量后的选择

我们知道F22采用了一体式的座舱玻璃,而F35则采用了带有加强结构的座舱玻璃,这难道是因为美帝的技术退步了吗,显然不是的

F22采用的一体式座舱玻璃虽然很高大上,但是其成本高昂,更换一次需要一百万美元,且其使用寿命短,只有70小时,少量装备还好,毕竟美帝财大气粗,但是要大批量装备,这样的价格就显得不可接受了,所以美国人选择为F35安上看起来比较“low”的带有加强结构的座舱玻璃

歼20的2001号原型机曾采用过类似F22的一体化座舱玻璃,但是考虑的成本等因素,放弃了




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