显微镜玩具从歼灭20飞机座舱谈中国航空工业与美

大家好，这里是老上光显微镜知识课堂，在这里你可以学到所有关于显微镜知识，好的，请看下面文章： 2015年11月24日，距离2016J-20的飞行仅两个月后，国内最新的第八代第四代隐形战斗机2017成功飞行。三天后，各大媒体登上了J-20新版座舱亮化专家：我的封面。TAL涂层增强隐身性随访报告。
    
     从上面的对比中可以看出，2017号的驾驶舱盖确实显示出与以往不同的黄橙色金属光泽。
    
     这是可以理解的，为了便于飞行员观察驾驶舱的外部环境以及机组人员观察驾驶舱的情况，驾驶舱盖必须具有良好的透明度。
    
     驾驶舱遮盖材料允许可见光同时进入驾驶舱，防止红外线和紫外线进入。这是为了保护飞行员的眼睛和皮肤免受高空紫外线辐射的伤害。另一方面，这也是因为光谱中的两种光波可以加速座舱和驾驶舱中的许多非金属材料的老化，所以它们应该尽可能地保持。
    
     在飞行中，如果驾驶舱遭遇鸟撞和突防，会对飞行员的安全造成致命的威胁，因此必须具有一定的强度。德国F-4改型机顶，25.4毫米厚，能够承受925公里1.816公斤鸟撞。美国陆军F-22机顶能承受4磅的鸟类攻击。一般规定，军用飞机在更高速度被1.8公斤重的鸟类击中时，不得造成穿透性损伤。
    
     在高速飞行中，特别是在超音速飞行中，高速气流在飞机表面的摩擦会导致温度升高。例如，F-22，当2马赫飞行时，舱盖的外部温度可以达到110度。因此，舱口盖应该有合理的温度。再抵抗。
    
     在谈到耐热性之后，我想再次保暖。是的，在低海拔地区，为了保持座舱内的合理温度，同时为了防止低温形成座舱罩表面的雾或冰，在挡风玻璃上会有一对电线。座舱盖作为加热和除雾电极。
    
     除了上述特点外，座舱盖还具有耐磨、重量轻、具有一定的经济寿命等因素，不会一一重复。
    
     值得注意的是，战斗机发展到第四代，对座舱盖提出了特殊的要求，即隐身要求。
    
     首先，机舱是空腔结构，每个部件都是一个大的反射源，当外部电磁波被吸收进驾驶舱后，很容易被多次反射，然后多次射出驾驶舱，形成空腔反射效应（类似于角r）。Efter），大大提高了战斗机的RCS。
    
     其次，驾驶舱内的各种设备将积极发射电磁波。这些电磁波不仅具有暴露飞机方位信号的特性，而且具有暴露战斗机作战信息的潜力。因此，不仅增加了战斗机的等效反射面积，而且增加了信息泄漏的可能性。
    
     以一个狮子战斗机为例，3.2厘米X波段雷达的正面RCS为9平方米，没有隐身措施，其中入口、雷达舱3平方米，驾驶舱2平方米，机身机翼和其他暴露部分约1平方米。驾驶舱占飞机RCS的22%左右，而利用低信号隐身技术提高座舱盖的必要性就在于此。
    
     种是丙烯酸(酯)透明材料。丙烯酸树脂是树脂的一大类，其最重要的性能是透明性，即良好的光学性能。它的透射率几乎达到90%，接近于先进光学仪器中使用的晶体。聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）是丙烯酸酯家族中的重要均聚物，其透过率为92%，浊度小于2%。
    
     同时，丙烯酸酯的重量相对较轻，只有约50%的晶体，比传统的无机玻璃也约轻一半，所以这种材料的座舱盖，比老式的飞机无机玻璃座舱盖要薄得多。耐r、抗老化、设备经过传统玻璃后不会出现龟裂现象，其颜色也可以长期保持不变，其加工性能也很好。丙烯酸酯经钢化玻璃层压后，常用作民用航空器的挡风玻璃和侧窗。
    
     丙烯酸酯的缺点是：抗冲击性和耐温性差。因此，用于亚音速飞机的舷窗不是一个大问题，但是用于高速战斗机的驾驶舱盖材料存在一些缺陷。这导致我们要介绍的下一种材料：聚碳酸酯材料
    
     聚碳酸酯（PC）是一种在分子链中含有碳酸盐基团的聚合物。它几乎是无色无定形玻璃聚合物。它具有良好的光学性能。PC膜的透射率大于90%。
    
     与丙烯酸酯不同，聚碳酸酯的热变形温度约为130℃～140℃，同时具有高强度、弹性系数、高冲击强度、与有色金属强度相近、韧性高的特点。IC具有高透射率、高折射率、高抗冲击性、尺寸稳定性和易于加工成型等特点，可用于光学领域（如光学级聚碳酸酯光学透镜），并可用于照相机、显微镜、望远镜和光学测试仪器。在航天领域，单单波音飞机上就有2500种聚碳酸酯组分，每架飞机大约消耗2吨聚碳酸酯，还有数百种玻璃纤维增强的聚碳酸酯组分。航天器上的宇航员保护装置。
    
     当然，高冲击强度和高变形温度的优点弥补了丙烯酸酯的缺点，而聚碳酸酯也有自己的缺点。溶剂为溶剂，比丙烯酸酯的价格为50%～。
    
     一位朋友问：既然丙烯酸酯和聚碳酸酯有各自的优势和互补性，它们能结合起来互补吗
    
     你说得对。美国人就是这样做的。他们用对环境适应性更好的丙烯酸酯作为内层和外层，用耐候性差的聚碳酸酯作为中间层，形成了三明治状的有机玻璃座舱盖。
    
     有趣的是，美国在这方面有着独特的技术。层压成型后的不同材料的多层层压，采用传统的压力成型方法，所以制作一个F-22型的座舱盖，一层一层的压力，整个过程需要六周。新的注射成型方法只需1小时，批量生产F-22采用这种技术，如果是同一种材料，注射成型是一种常见的传统工艺，但丙烯酸酯和聚碳酸酯是不同的材料，它们也可以是相同的材料。注入到不同的层面，从这样一个小事中，可以看到航空动力的力量。
    
     在YF-22原型机中，美国采用的是丙烯酸舱口盖，随着技术的突破，到F-22的大规模生产，两种材料的使用都是多层复合座舱盖。
    
     到了这里，就是金属电镀的隐形技术，即在有机玻璃座舱盖的表面，再涂上一层金属膜，切断有害的电子辐射、紫外线和远红外线辐射。
    
     美国人使用厚度为10-20纳米的氧化铟锡(ITO)薄膜。ITO是铟(III)氧化物(In2O3)和锡(IV)氧化物(SnO2)的混合物。通常90%的铟氧化物和10%的锡氧化物是铟氧化物，ITO薄膜的电阻率一般在5*10e-4左右，更好达到5*10e-5，已经接近金属电阻率，而透过率超过90%，化学稳定性好，有机玻璃和无机玻璃具有良好的粘结性。通过磁控溅射和其它增强型减反射和保护涂层成功地涂覆了隐形座舱盖（不包括机械部件）。
    
     以狮子战斗机为例，采用低信号技术，即隐身措施，使整机RCS从9平方米降低到1.1～1.4平方米，屏蔽吸收涂层进气道的RCS可降低到0.4～0.5平方米，雷达C的RCS可降低到1.1～1.4平方米。倾斜天线座舱的雷达散射截面积为0.3～0.4平方米，座舱的雷达散射截面积可减小到0.15平方米（比原来的2平方米低90％以上），机身可减小到0.2～0.3平方米，此时座舱与雷达散射截面积之比约为9～13％。
    
     俄罗斯座舱材料不使用美国聚碳酸酯。取而代之的是丙烯酸酯的分支，多层复合聚氟丙烯酸酯，用作座舱盖的基础有机玻璃。其更大的特点是它可以承受超过180℃，40℃的高温。GHER比F-22聚碳酸酯，非常适合高速飞行。
    
     然而，这种树脂的硬度小，耐磨性差，长时间的日照会改变树脂的性能。此外，材料中的氟有毒，环境友好性差。因此，俄罗斯也采取了不同的方法，使用美国淘汰的无机玻璃。s与聚氟丙烯酸酯复合，大大提高了耐磨性，降低了成本。使其座舱盖采用皮革，维护方便，材料相对脆，韧性较低，所以必须做较重的工作。这些特点完全符合老毛一贯的风格。工业。
    
     2012年3月俄罗斯NPP技术引进后，T-50采用等离子化学沉积法制备了聚合物罩的主体，采用等离子磁控溅射法制备了金属薄膜。在挡风玻璃上作为加热除霜电极。
    
     最后，俄罗斯战斗机座舱盖的金属膜，主要用于金膜（Au膜），而不是铟锡氧化物膜（ITO膜），也是与美国第四代飞机的重要区别。
    
     首先，媒体普遍报道了2017年使用的金膜，即金膜。武器迷们发现很难确定。目前，世界上先进的战斗机舱口盖有两种膜系统，即ITO膜系统和Au(金)膜系统。基于颜色，因此，让我们来看看2017个驾驶舱盖。
    
     从上面的观点来看，这个证据有些道理，但是武器迷们认为这还不够。Au-Au薄膜可以显示金属橙色或浅棕色。F-22的ITO胶片不能显示相同的颜色吗
    
     过去，一些网友认为F-22隐形金属薄膜是金色的，因为它看起来是浅金的，而另一些网友认为ITO是因为浅绿色的。
    
     事实上，F-22使用的是ITO薄膜。因为ITO薄膜在弱光（室内）下确实是略带褐色的，所以看起来像金色薄膜。然而，ITO在强光照射下会呈现出浅的深绿色并不矛盾。
    
     不同光照引起的颜色差异是武器迷对媒体暴君结论提出的问题，因此，更准确的判断需要更多的证据，在此之前，武器迷不敢得出结论。
    
     另外，座舱盖的金膜和ITO膜不一定是对是错，它们可以兼而有之。例如，未来的T-50膜，可以使用金+铟+锡，每层厚度为20-30纳米，共90纳米厚，电子设备散热。离子泄漏到原来的1 / 250。
    
     当然，军用风扇并不完全否定金膜在J-20上的使用，因为事实上金膜和ITO膜的电磁性能基本相同，金膜的优点是：工艺简单成熟，性能稳定，经长时间电镀后不变形。因此，金膜的主要性能缺陷是其光学性能。如果金膜的厚度超过10nm，透射率将迅速降低，例如，在上面的例子中，如果T-50使用20-30纳米厚的金膜，透射率将下降到大约70％。
    
     相反，ITO膜在光学性能上优于金膜，但其工艺缺点是真空沉积工艺非常昂贵，ITO膜易碎，柔韧性稍差，涂膜后日常维护和寿命不如金膜。
    
     此外，从技术上看，从未来发展的角度来看，更便宜、更可靠的原料防辐射导电膜的供应，应该是碳纳米管导电涂料，即石墨烯。
    
     简言之，中国J-20是创新型四代飞机，但其透光性能较差，仅需隐身效果即可。它对超视距作战的作战模式影响不大。选择技术成熟的金膜是完全可以理解的。从操作环境和维护成本的角度来看，金膜也具有优势。事实上，国内对金膜的研究不仅仅只是一时的，而且在应用中，J-20也不一定是位的。模型。
    
     感兴趣的同学们，可以看到，在十月媒体曝光的疑似病例中，这架飞机座舱盖是什么电影。
    
     这是一个很小的座舱盖，或者说是舱盖技术特性的很小一部分，但是先进航空工业的复杂性和先进性在这里，中国航空工业的进步和差距就在这里。
    
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