F-22战机的座舱盖,为什么会发光?黄金玻璃究竟什么来头?

小双聊国际 2024-09-30 17:55:02

对于F22这款战机,20年前刚出来的时候的确惊艳了世界,但是现在还是有很多人吹捧它,比如F22黄金色的座舱盖,目前世界上的五代机包括美国自家的F35,都没有使用这种座舱盖了,于是它成为了很多人吹捧的对象,说成了世界独一无二的技术。今天咱们就来聊一聊五代机座舱盖的事。

战斗机座舱盖的发展经历了多个过程。

一战时期,飞机刚刚被用于军事目的,此时的战斗机多为开放式座舱设计,这种座舱盖优势明显,交战双方飞行员可以拔枪互射,还有丢手榴弹的,早期空战就是这么直接。没有座舱盖对飞行员影响也不大,因为飞机的飞行高度不高,飞行员有时候连护目镜都不需要带。

随着飞机引擎的发展,飞机速度越来越快,升限越来越高,这时飞行员的飞行环境就比较恶劣了,迫切需要一种能够挡风避雨、保暖防寒的装置。

最早的尝试是简单的封闭式设计,通过金属框架和玻璃的组合来封闭座舱,为飞行员提供基本的保护。受限于当时的科技水平,座舱盖主要采用无机玻璃,虽然透光性尚可,但易碎且重量大。飞机舱门结构也简单,上飞机时往后一拉,然后关上再拉一下。日本神风敢死队的飞机舱门从外部焊死,里面的驾驶员就打不开了,这种舱门也是非常原始的,玻璃用尖锐物重敲一下就能碎。

二战时,各国都在研究怎么让飞机的座舱盖更加坚固、更加御寒。

到了喷气时代就不一样了,速度加快以后,喷气式飞机的机舱是很热的,而且高速情况下,对座舱盖的强度要求会非常高,1马赫以上的速度如果撞上一个小石子,这颗石子的威力不比手枪子弹差,所以座舱盖的强度要高。

为了提升飞行员的视野和座舱盖的整体性能,“气泡式”座舱盖应运而生。这种设计通过圆滑的曲线来减少空气阻力,同时提供更大的视野范围。高分子材料如丙烯酸酯和聚碳酸酯开始被应用于座舱盖制造中。这些材料具有重量轻、透光性好、耐冲击等特点。

但是强度高封闭性好,如果飞机被击中,飞行员就不好跳伞,于是弹射逃生座椅又安排上了。同时座舱盖玻璃设计也做了改动,常见的方式是在飞行员头部位置加一个微爆破索,呈波浪形,要弹射的时候,高爆炸药先把机舱盖玻璃炸掉,飞行员逃生出来再开伞。

到了五代机研发,战斗机的隐身性能更加至关重要。这时就需要给座舱盖玻璃贴一层膜了,这个膜可以减少电磁波的反射,毕竟驾驶舱的内部结构太复杂,如果是透明的容易被敌方雷达捕获反射的电磁波。

F22座舱盖的金黄色主要源于其上的铟锑氧化物镀膜层‌,这种镀膜层给予了F22座舱盖独特的金色外观。与F22相比,F35和歼20的座舱盖反光的颜色并不那么明显,更为接近淡紫色。

到底哪个更好?F22座舱盖的黄金薄膜真的是独一无二吗?

其实这是老的淘汰工艺,很多人或许不记得起初歼20的座舱盖玻璃也是金黄色的,后来歼20抛弃了这个设计。不光歼20抛弃了,美国自家的F35也看不上了,制造成本还极高。据报道,F22的座舱盖单价高达100万美元,而且这玩意寿命还短,铟锑氧化物镀膜层‌需要定期更换,增加了维护工作的难度和成本。

我国歼20使用的膜要比美国F22的复杂得多,歼20采用了世界上最先进的电子镀膜技术,这一创新性的应用显著提升了座舱盖玻璃的隐身性能,为飞机在战场上的生存能力提供了重要保障。

歼20的座舱盖玻璃镀有氧化铟锡,这种薄膜不仅具备优异的透光性,确保飞行员在飞行过程中拥有清晰的视野,而且能够有效吸收雷达波,显著降低飞机的雷达反射截面,从而增强飞机的隐身效果。

值得一提的是,歼20的ITO薄膜镀层可能还经过了改进和升级,例如添加了纳米级的钨或稀土元素,以进一步提升其隐身性能和耐用性。

除此之外,歼20的座舱盖玻璃还镀有一层特殊的金属膜,这层金属膜同样具有防止雷达波照进座舱的作用,与ITO薄膜镀层相辅相成,共同提升了飞机的整体隐身性能。

这种多层次、多材料的镀膜设计,不仅体现了中国在航空材料领域的突破,也展示了歼20在设计上的独特之处。

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