科技满满！战机风挡和客机的有什么区别？

科技满满！战机风挡和客机的有什么区别？ 原创 Losenty 航空知识

你听过吗？

航空圈经常流传一个好玩的段子：在上世纪七十年代，为了解决鸟击事件对于航空事业的影响，波音公司让美国航天总署设计了一种特殊装置，这种装置可以把死鸡当成炮弹打到飞机的驾驶舱玻璃上，以此来模拟飞机在高空飞行时与鸟类相撞的情况。作为波音的竞争对手空客得知了此事，但因为当时空客资金不够和技术不够成熟，所以就用高额的费用向波音租借了这套装置并运到了法国。测试当天，该装置以200km/h的时速将死鸡发出，结果击穿了空客的挡风玻璃，打断了驾驶座，最后钉在了客舱的墙壁上。

空客工程师此后又做了很多次调整和测试，但是结果依然如此。迫于无奈，空客只能把测试结果和一些挡风玻璃的设计方案做了整理，低声下气地寻求波音公司帮助他们改进挡风玻璃的设计，并且又额外向波音公司支付了100万美元的咨询费，收到钱后的波音公司随后只回复了一句话就解决了这个问题：

"Defrost the chicken first."（鸡要先解冻）

图源：网络

众所周知，驾驶员对于一个国家来说是重要的财富，飞机的风挡主要就是为驾驶员服务的，所以风挡在技术上和功能上的重要性不亚于发动机。用一个通俗易懂的比喻来说，驾驶员是飞机的眼睛，那么风挡相当于是护目镜、太阳镜、防辐射眼镜、游泳眼镜等一系列护眼设备的集合体。风挡除了要为其提供清晰的视野之外，还要能够创造安全舒适的机内环境来保护机内的人身安全。今天咱们一起来看看民航客机和战斗机对于“挡风玻璃”不同的特殊要求。

01

耐高压，耐高温或低温

对于战斗机来说，目前全球面世的第五代机的时速普遍在两马赫以上（1马赫≈1224km/h）,所以，飞机在高速飞行中会与空气发生摩擦和产生高速气流，导致机体发热和产生高强度气压，因此风挡需要能够耐高温和高压，防止飞行途中发生形变和破损。

而民航客机的时速一般在900km/h左右（不同机型的时速存在差异，如波音737时速为785km/h，波音747时速940km/h）。相对战斗机速度较慢，且因为机身材质和结构以及大气中的环境等多种因素，不会导致机身的温度太高，有些情况客机表面还会结冰，但是同样会因为时速产生气压差。

02

足够的结构强度

据了解，在过去，造成飞机事故的主要原因中，除了有天气和一些人为因素外，飞鸟撞击也是主要的原因之一。飞机在高速飞行中，因力的作用是相互的，如风挡结构强度不够，可能会导致驾驶员直接丧生，另一方面，即使驾驶员幸免于此，也会因为风挡被破坏，让机舱内部温度和气压骤变，进而威胁到驾驶员的生命。

陈肖/摄

对于战斗机而言，坚硬座舱盖主要为了防止鸟击，而不是为了防导弹和子弹的，其主要原因是现代战斗机都是高空远程攻击为主，就算是近距格斗，除近距格斗之外也很难迎头对射，实际上对于防弹的要求也不高。而对于大型民航来说，飞鸟撞击事件主要是“追尾”和“对撞”事故，但是民航最担心的就是飞机正面与鸟类相撞。

所以，不论是战斗机还是民航客机，风挡对于防撞击的要求中，主要是为了防止飞鸟撞击，在鸟击碰撞测试中有一个基础要求：飞机最高速时，风挡需要可以承受1.8千克重量的鸟类撞击，并且无穿透性损坏。

03

透光程度

在高速飞行中，为了能够让飞行员可以方便快捷地观察周围的外部环境来完成各种操作，所以对于风挡的透光率、清晰度和光的折射都有着极高的要求。对于透光率来说，我国目前第五代战斗机的座舱盖透光率最高可以达到90%，但是透光率越高就代表越好吗？实际上并非如此。因为在高空飞行中，飞机上方没用云层遮挡，导致不论是飞机还是驾驶舱中，会受到更加强烈的红外线和紫外线的照射，所以风挡还需要良好的阻光性。

除了以上三点以外，飞机的风挡还要能够应对一些外界的天气因素，比如阻风，防雨雪、防雾等。那接下来就看一下军用战斗机和民航客机的风挡结构区别以及他们身上的黑科技。

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点击此处 进店选购以第五代战斗机歼-20为例，其座舱盖采用的材质为丙烯酸酯类材料和聚碳酸酯。

丙烯酸类的聚合物具有一系列共同特点，具有透明，低毒，耐水性和耐久性强等特点，但是它的结构强度和耐高温性不强，所以聚碳酸酯（俗称PC材料）恰好弥补了这一缺点，聚碳酸酯也应用在了航天领域，其具有高强度及弹性系数、高冲击强度等，但是PC材料的缺点是不耐磨而且不耐老化，如果长期暴露在紫外线中还会变色发黄。

为了将两者的优点结合，缺点互补，工程师最终将座舱盖设计成夹层结构，其内外层是耐久性更好的丙烯酸酯，而将高强度和高韧性的PC材料作为中间夹层，然后进行压叠成型，最终才产生了这种多层复合的人工树脂座舱盖。

当然，一个完整的座舱盖是包括透明件、夹层、玻璃纤维、加热系统、密封紧固材料和镀膜处理（防止雷达反射）等一系列部件组成的组合件，而树脂材料只是座舱盖中的一种材料。

当遇特殊天气，机舱表面覆盖了冰霜、雾或雨水等，妨碍了驾驶员视线，这时在树脂夹层中嵌入密密麻麻的超微级电阻丝发热就会起到作用，除此之外歼-20的座舱盖上还有厌水涂层，能够有效地让水珠快速脱落，保证驾驶员可以正常驾驶。（战斗机不能够安装雨刷器，因为雨刷器难以承受战斗机在超音速飞行时产生的压力，分体式舱盖的战斗机会安装除雨设备，咱们之前的文章中有提到过，具体原因请看文末相关阅读，这里不做详细讲解）

民航飞机驾驶舱的窗户有前风挡、侧滑窗、固定窗三种窗型，共6层窗户组成，典型的窗户分为外层、加热层、中间结构层，内部结构层。

最外层材质为热钢化玻璃，用来保护加热元件，中层和内层为化学强化玻璃，通过聚氨酯层和PVB层粘连在一起。驾驶舱的风挡玻璃是由无机硅酸盐玻璃与有机透明材料复合而成，是飞机上重要的光学结构件，它具有足够的强度，耐久性以及良好的光学性能。

民航客机驾驶舱的三类窗口承担着不同的作用：

前风挡：主要作用是为驾驶员提供前方视野，驾驶员通过这个窗口查看跑道和飞行的路径。前挡玻璃都会配备电加热，免得玻璃起雾或者结冰，也不会因为受热不均而损坏，大部分客机会安装雨刮器。

侧滑窗：窗口可以滑动打开，窗框上设有遮阳帘等便利设施。此窗口还可以在特定情况下供驾驶员逃生用。

固定窗：为飞行员提供更多的视野范围，主要方便飞行员观察机翼情况。

在正常情况下，驾驶舱风挡可以承受5倍飞机最大内外压差载荷，当一层结构层（内层或者中层）破损后，仍然可以承受2倍最大压差的载荷，也是非常安全的。

从对比来看，虽然战斗机和民航客机的风挡不论是在结构还是材质，都大不相同。对于某些程度上一样的需求，解决方式也不一样，当然这也是因为两者的使用环境和功能性上存在差异导致的，比如战斗机的座舱盖需要考虑到重量，客机的视野要求相对战斗机较低等。回过头看下我国第五代战斗机歼20，一体化座舱盖为驾驶员提供了近乎无死角的全向视野，而且截止到目前为止，世界上能造出这样的座舱盖只有中美两国，由此也能看出中国的工业实力！

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