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主题:【原创】欣喜看重四之一:整体座舱盖与一反苏俄传统的人性化 -- TopGun

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    • 家园 主要是隐身考虑,座舱和进气口是最大两雷达反射源
      • 家园 有框舱盖也可以隐身,请看两个不同原理的例子:

        第一个例子是NATF。这是当初美国海军开发的技术水平与F-22相当的隐身战斗机:

        [提示:原图站已失效]

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        NATF座舱盖的框明显是按照隐身规则设计的。

        第二个例子是F-35:

        [提示:原图站已失效]

        F-35的框也是隐身的,但是用了另一个方法——座舱“玻璃”中的一部分厚度覆盖在框上,使整个座舱盖成为一个外表连续的整体。这个外表连续的整体是隐身的。

        补充说明一下:舱盖“玻璃”不是一层,而是很多很多层薄薄的“玻璃”贴在一起形成的。F-35的层层“玻璃”中,有的直接连接在框上,有的覆盖在框上以形成一个外表连续的整体。

        以上是我的个人看法。

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        修正:舱盖“玻璃”不是一层,而是由至少两层或者相同或者不同的“玻璃”贴在一起形成的。F-35的层层“玻璃”中,有的直接连接在框上,有的覆盖在框上以形成一个外表连续的整体。

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        关于有框座舱盖的隐身,我单独开了一个贴子,补充了一些新的内容:

        为什么说有框的座舱盖也可以隐身

        链接出处


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        • 家园 NATF本来就是F-22的海军型

          在F-22的基础上,加变后掠翼和双座。F-22的座舱盖已经够大够重了,要双座,这整体式座舱盖恐怕老美都做不了,只有用框架了。再者,美国海军对隐身想来不如美国空军那么狂热,海军对F-18E的半隐身一点没有怨言,即使F-35上舰后,依然用F-18E作为空战主力。美国海军对隐身的战术作用和空军不同,对NATF的隐身要求自然没有空军那么苛刻。

          F-35的做法成本显然低于F-22,效果还要思考一下。

    • 家园 能不能展开谈一谈要求怎么个高法

      聚碳酸酯是一种很普通的工程塑料,加工工艺也很普及,那么这个整体式舱盖的加工难点到底在哪里?

      而且为何会重量更大?是不是为增加强度而加厚的缘故?

      • 家园 【原创】从F-35回归有框舱盖看无框舱盖的技术特点

        首先说说就我所知的整体无框座舱盖的结构:

        1、“玻璃”的厚度是前面厚上面薄,这要求高的加工技术

        象四川重四、F-22这样的整体无框座舱盖,其“玻璃”(这里简单把座舱的透明材料叫“玻璃”)的厚度是均匀地变化的。相对厚度最大的地方是舱盖前面正对飞行员面部的那一带位置,为了保护飞行员。而飞行员头顶上方的“玻璃”则相对簿。

        2、飞行员头顶上方的“玻璃”即使相对较簿,也必须有相当的绝对厚度,从而有足够的强度支撑舱盖前方的厚“玻璃”在受到诸如鸟撞之类的打击时传递过来的应力。相比之下,有框的座舱盖则依靠框来承受这个应力。这使得无框舱盖的重量大

        3、“玻璃”不是仅仅一层,而是很多很多层薄薄的“玻璃”贴在一起形成的。而这个层层叠加的“玻璃”在维持良好光线透过性能的同时,不但要形成上面1所说的厚度变化,还要保证上面2所说的强度。这是技术挑战

        上面三点可以初步解释麦帅提出的问题。下面看看F-35为什么回归有框舱盖:

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        这就产生了一个问题:因为整体无框舱盖“玻璃”在飞行员头顶上方依然有很高的强度,飞行员弹射逃生时,要选择先抛掉舱盖再弹射,而不是直接穿破“玻璃”弹射。

        下图是先抛舱盖再弹射:

        [提示:原图站已失效]

        下图是直接穿破“玻璃”弹射:

        [提示:原图站已失效]

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        F-35的短距起飞/垂直着陆型在短距离起飞和垂直着陆时,要打开升力风扇的进气口盖,如下图:

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        [提示:原图站已失效]

        这个巨大的升力风扇的进气口盖在张开时,阻挡了舱盖抛开的路线。如果此时采用抛舱盖弹射,抛出的舱盖很可能被这个口盖挡住,使随后弹射的飞行员直接撞在舱盖上。

        所以F-35要选择穿破“玻璃”弹射。

        可是整体无框舱盖强度太高无法实现,怎么办?答案是使用有框舱盖:

        [提示:原图站已失效]

        ==================================================

        当然,无框舱盖采用穿破“玻璃”的方式弹射,就我所知,目前虽未实用,却已经有办法,就是用爆炸物爆破“玻璃”。

        ===================================================

        补充:上面提到的弹射考虑导致选用有框舱盖,是涉及飞行员性命的关键原因。但是F-35选用有框舱盖还有其他原因,比如:

        1、飞机的EOTS系统加上飞行员的头盔显示器使飞行员可以360度无遮拦观察,无论有没有这个框;

        2、飞机强调对地攻击很可能需要强度非常高的前风挡,所以要有框;

        3、使用有框舱盖来降低造价。

        ==============================================================

        根据fakeone的提醒所做的修正:链接出处

        1、F-22、四川重四的整体无框座舱盖的“玻璃”可能是等厚度的,而不是我原先说的变厚度的;

        2、我前面说的““玻璃”不是仅仅一层,而是很多很多层薄薄的“玻璃”贴在一起形成的。”这个说法,应该改为““玻璃”不是仅仅一层,而是由至少两层或者相同或者不相同的“玻璃”贴在一起形成的。”;

        3、等厚度的座舱盖会更加沉重,意味着飞机要付出重量代价;

        4、等厚度座舱盖的制造难度和造价仍会高于常规舱盖,因为其大的尺寸和复杂的形状;

        5、F-22在平显前加装的一旦舱盖碎裂就自动竖起遮挡碎片的装置,也增加了飞机的复杂性。我认为采用同样座舱盖且性能类似的四川重四,很可能也有类似装置。

        元宝推荐:MacArthur,
        • 家园 弹射救生时候的座舱罩如何打破问题

          歼10上已经采用了柔性爆炸索炸掉座舱罩再弹射的设计,仔细看歼10座舱罩和机身连接部分,有一条细绳子从座舱罩下缘拖出来,那就是爆炸索了。

          歼20可能也是同样的方案。

        • 家园 【讨论】座舱'玻璃'厚薄不同不成透镜了

          1、“玻璃”的厚度是前面厚上面薄,这要求高的加工技术:

          多半还是等厚吧

          这个巨大的升力风扇的进气口盖在张开时,阻挡了舱盖抛开的路线。如果此时采用抛舱盖弹射,抛出的舱盖很可能被这个口盖挡住,使随后弹射的飞行员直接撞在舱盖上

          不一定会挡,看下面照片,F35座舱盖可是支点在前,

          '弹'起时多半是有向前旋转的,多半不会碰到进气

          口盖。

          低成本和减重更有可能。

          • 家园 嘿嘿,你早就提到透镜了!

            给你上花了!

            大地窝铺:应该是等厚的,不等厚就成近视/老花镜了

          • 家园 你说的座舱盖等厚度有道理,但F-35舱盖向前抛比较自杀

            关于整体无框座舱盖“玻璃”的结构,我觉得你说的等厚度有道理。

            我发言中关于变厚度的说法来自我当初在大学图书馆看一本专业刊物得来的印象。同样的印象是舱盖“玻璃”的诸多分层。

            但是我已经记不清具体的细节。所以经你提醒,我担心我记错了。

            所以,我把我前面的发言修正一下,同样的修正我会以补在后面的修正的方式加在我前面的发言中:

            根据fakeone的提醒所做的修正:

            1、F-22、四川重四的整体无框座舱盖的“玻璃”可能是等厚度的,而不是我原先说的变厚度的;

            2、我前面说的““玻璃”不是仅仅一层,而是很多很多层薄薄的“玻璃”贴在一起形成的。”这个说法,应该改为““玻璃”不是仅仅一层,而是由至少两层或者相同或者不相同的“玻璃”贴在一起形成的。”;

            3、等厚度的座舱盖会更加沉重,意味着飞机要付出重量代价;

            4、等厚度座舱盖的制造难度和造价仍会高于常规舱盖,因为其大的尺寸和复杂的形状;

            5、F-22在平显前加装的一旦舱盖碎裂就自动竖起遮挡碎片的装置,也增加了飞机的复杂性。我认为采用同样座舱盖且性能类似的四川重四,很可能也有类似装置。

            =============================================

            但是我认为F-35的任何型号都不可能是按你所说的,以舱盖开关轴为抛盖旋转轴、向前旋转抛盖的方式弹射。

            因为F-35B在升力风扇口盖打开时有四种典型飞行状态:短距起飞(包括随后的部分爬升段)、垂直着陆、短距着陆、低速飞行。

            在上述四种状态中,除了垂直着陆,其他三种状态都有前进速度,而且这个速度并非很小。在这种速度下向前方抛盖并随后弹射飞行员,则飞行员有可能撞上已经抛出的舱盖。


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            • 家园 米格-21F-13就是以舱盖开关轴为抛盖旋转轴、向前旋转

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              米格-21F-13采用的是带有支撑杆的整体式座舱盖,其救生方式就是以舱盖开关轴为抛盖旋转轴、向前旋转抛盖。这种设计的目的是为了使座舱盖可以扣在飞行员的座椅上,保护飞行员在弹射时免受迎面气流的吹袭。苏联在50年代就掌握了的技术,美国人不可能今天还掌握不了,“在这种速度下向前方抛盖并随后弹射飞行员,则飞行员有可能撞上已经抛出的舱盖”的可能性基本不存在。倒是美国人是否认为有必要才是真的。

              • 家园 米格21早期型的这种弹射与我前面说的根本无可比性

                米格的这个弹射是舱盖扣在飞行员身上,与飞行员一起弹射。在弹射之后,人与舱盖分离。具体是在开伞前人盖分离,还是开伞后人盖分离,我记不清了。

                这个弹射方式根本不同于我前面说的抛盖弹射和穿盖弹射,是另外一个方向、另外一条路。

                米格21早期的这个方法结构复杂,弹射救生成功率低,后期的米格21不再使用。

                补充:刚刚在网上找到一张米格21早期型的弹射示意图:

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                如果看不到图,请点击下面的链接看:

                外链出处

                外链出处

                http://www.suchoj.com/andere/MiG-21/images/MiG-21F-13_SK_154.jpg

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