先進戰機座艙風擋並不是玻璃，是石油製成的塑料

原標題：先進戰機座艙風擋並不是玻璃，是石油製成的塑料

戰鬥機座艙蓋從外形看，給人的第一個印象就是——透明，甚至在專業術語里，也將其稱為「座艙蓋透明件」，這讓人第一時間想到了一種目前世界上應用最廣泛的透明材料——玻璃。事實上，早期戰鬥機座艙蓋的確是由玻璃材料製成的。

正在進行切削加工的F-35整體座艙蓋

早期低速螺旋槳時代的座艙蓋玻璃，就是我們平常最常用的窗戶玻璃——無機玻璃，但無機玻璃脆而易碎、工藝性能較差；很難製成複雜曲面，只能用三片式平面風擋，不能加工成更符合空氣動力學特性、阻力更小的圓弧形風擋；而且密度大，重量大，不利於飛機減重。

Me 109戰鬥機的平板玻璃座艙蓋

現代戰鬥機風擋的材料，主要是聚甲基丙烯酸甲酯塑料、聚碳酸酯塑料等；它們中的廉價產品在日常生活中很常見，俗稱有機玻璃。如同其他塑料一樣，有機玻璃的主要原料來源，就是黑色的石油。很多人只把石油當成燃料來源，其實石油也是最重要的化工原料來源，包括絕大多數人身上的衣服，都是石油做的。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，也就是亞克力）在1936年開始批量生產，因此被二戰飛機廣泛使用。圖為B-17F的PMMA機鼻

丙烯酸酯類材料最大的缺點是耐衝擊性和耐溫性較差，聚碳酸酯類材料就是為了解決這一問題發展起來的。

現在聚碳酸酯類材料（PC）與丙烯酸酯類材料的複合結構已經成為戰鬥機座艙蓋的主流材料

聚碳酸酯類材料由於工藝複雜，加工澆注難度大，目前還比較昂貴，比丙烯酸酯類材料貴50%~100%。同時聚碳酸酯類材料耐磨性較差，且易溶於有機溶劑，因此非常嬌貴，對後勤保養提出了很高的要求和挑戰。目前在具體使用中，聚碳酸酯材料多與丙烯酸酯類材料進行複合，構成複合多層有機玻璃材料來使用，其中丙烯酸酯類材料在外，聚碳酸酯材料夾在中間，以充分揚長避短，並降低成本。德國空軍的F-4戰鬥機在升級改造時，就使用了麥道和古德意航空航天公司的聚碳酸酯丙烯酸酯複合有機玻璃座艙蓋，其厚度僅為25.4毫米，這種透明材料可以承受1.816千克重的鳥以925千米/小時的速度的撞擊。

兩層PMMA中間夾一層PC的三明治結構，之間通過聚氨酯粘結

F-15的座艙蓋就採用這種結構

值得注意的是，F-22的聚碳酸酯有機玻璃座艙蓋，使用了新的成型加工工藝，傳統的座艙蓋採用壓力成形法，多層材料層合後壓疊成形，而後進行拋光等工藝處理，加工一個座艙蓋，整個流程需要六個星期工時，而新的工藝採用注射成形法，只需要1個小時。

F-22的PC和PMMA多層材料採用新型注射成形法製造

後來的F35、殲20（除去最初的原型機）、T50（蘇57），都採用了帶有內框架支撐的座艙風擋，這樣雖然會對視野形成一定妨礙（其實影響很小），但風擋的重量就能大大減小。尤其是在風擋厚度減小後，在彈射救生方式上，戰鬥機可以利用爆炸索炸裂風擋，進行穿蓋彈射；這比先拋開座艙蓋再彈射，能節省0.1-0.2秒的時間。

T50座艙風擋原料

T50風擋半成品，很可能使用了以無機玻璃材料為主的多層玻璃複合材料來製造座艙蓋，耐磨性更佳，且不溶於有機溶劑（比如機油等）

世界著名飛機玻璃製造商

PPG工業

PPG航空航天公司以擋風玻璃，檐篷，擋風玻璃，窗戶，電化學透鏡和面板的形式提供飛機玻璃和透明膠片。

PPG航空航天透明膠片組合包括飛機擋風玻璃，側窗，駕駛室窗戶，檐篷，著陸燈透鏡，輕質透明裝甲和擋風玻璃疏水塗層。波音787採用了PPG的電致變色ALTEOS?互動式窗口系統，只需按下按鈕即可調暗，減少了機艙冷卻要求，同時提高了乘客舒適度。PPG是世界上唯一能夠提供結構上不需要重型框架的窗戶的供應商，這為OEM廠商節省了大量成本和重量。

TBM玻璃公司

TBM玻璃提供航空航天和飛機玻璃以及軍用和波音C-17應用的裝甲玻璃。 防彈玻璃已經過測試並通過了9級要求。

TBM Glass在南加利福尼亞擁有悠久而豐富的玻璃製造歷史。 該公司於1940年成立，名為「加利福尼亞玻璃和鏡子」（CGM），並通過為高層玻璃安裝行業提供服務參與了洛杉磯舊天際線的建設。從那時起，公司已經發展成為世界領先的玻璃製造公司之一。 TBM Glass服務可能通過其2個部門，即建築和航空航天/國防部門來實現。

TBM公司設計了一種新的塗料方案，以配合Garmin G1000全玻璃駕駛艙的引入。

GKN航天

GKN Aerospace是軍用和商用飛機透明膠片的供應商。 他們還提供軍用檐篷，駕駛艙窗戶和乘客窗戶的設計，分析，測試和認證。 產品被主要的飛機OEM和商用和軍用飛機使用。

亞航選擇GKN航空公司為航空公司的新A320機隊提供全套駕駛艙透明膠片

Texstars LLC

Texstars為民用和軍用飛機玻璃和透明膠片提供商業和國防飛機計劃。 飛機平台包括檐篷，擋風玻璃，窗戶，四分之一面板和許多類型的鏡頭。

Texstars的主要產品之一，F-16天蓬，已經為產品的卓越性樹立了行業標準，並為公司在全球防務界的聲譽做出了貢獻。Texstars F-16透明膠片旨在滿足或超過所有操作員的性能要求。卓越的橫截面設計提供了與Texstars透明膠片相關的增加的鳥擊保護，可以承受以550節的速度撞擊4磅（1.8千克）的鳥。我們精密的塗層系統提供最佳的光透射率和環境耐久性。

F16透明膠片

本文轉載自微信公眾號：航空製造網

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