在匆匆一瞥中,我们可以注意到一些战斗机模型的座舱窗玻璃在特定角度下呈现出黄色的色调。这是简单的眼睛防晒保护,还是有更深的原因?
为了理解这一点,我们需要做一个小小的插曲,讲述一下今天对装备俄罗斯军队的战斗机的窗玻璃提出的要求。正是这些特性使得我们可以将飞机的玻璃视为复杂的光学系统,并全面了解黄色色调的必要性。
苏-27B座舱的水滴形风挡
耐热性玻璃
在超音速战斗机的进化过程中,对驾驶舱玻璃的耐热性要求逐渐提高。战斗机的飞行速度不断增长,因此普通的有机玻璃已经无法满足这些需求。
问题在于,飞行在“超音速”时,飞机周围的空气会被等熵压缩数倍,同时玻璃的表面温度可能会升高至180°C。这一过程在你上过的物理课中应该是非常熟悉的——任何气体在压缩时会由于分子加速而变热。例如,这种现象在你的冰箱压缩机中就会发生,或者甚至在自行车气泵中。当你给车轮打气时,你可以注意到泵的外壳变热了。
低可见性
玻璃的另一个重要特性是雷达隐身性和低可见性。在军事航空中,针对这一点有一整套措施,这些措施被统称为“隐形技术”。其主要目的是:使敌方只能在飞机接近打击范围时才发现它。
F-117在内华达沙漠上空
如今,降低战斗机在雷达探测谱中的可见性可以通过多种方式实现。主要方法包括飞机本身的特殊形状、在技术设备上涂覆特殊的雷达吸波涂层,以及在发动机喷口上安装特殊的同轴网格结构。
良好的视野
此外,驾驶舱风挡必须具备良好的光学性能:卓越的视野、强大的抗眩光性能和防止太阳辐射的功能。玻璃必须避免不可接受的地平线断裂和影响观察物体各部分比例的失真。
F-16战斗机的驾驶舱视野
防止物体和子弹穿透
最后,玻璃的另一个重要特性是其抗冲击性。驾驶舱风挡必须保护飞行员免受任何飞来的物体的伤害,无论是敌人的机枪火力还是意外撞击的鸟类。
现代战斗机的玻璃技术使其能够承受敌方20毫米口径炮弹的直接打击或以每小时900公里速度撞击重达2公斤的鸟类。
战斗机玻璃的制造
尽管关于战斗机玻璃的主要特性和技术严格保密,但我们还是从公开来源中找到了部分信息。
在俄罗斯,民用和军用飞机驾驶舱玻璃的设计和开发由技术玻璃研究所(НИТС)负责。40多年前,НИТС的专家们开发了一种深度熔化技术,使得今天的玻璃能够满足所有相关的要求。
熔化工艺是指赋予玻璃所需几何形状和技术参数的过程。多个硅酸盐玻璃层被放入炉中,在其中烧结成一个整体,然后被赋予复杂的3D形状。从原料到成品驾驶舱风挡,整个过程大约需要1.5个月。
为什么玻璃呈现黄色
驾驶舱风挡的黄色色调是由一种特殊的金属涂层所造成的,这种涂层在玻璃被赋予所需形状后,通过喷雾、真空或磁控溅射法涂覆在玻璃上。
通过专用设备,使用热处理或电子束方法,工程师首先在真空中蒸发金属,然后将其沉积在玻璃表面形成超薄的金属膜。正是这种膜让玻璃呈现出黄色的色调。
这种玻璃具有更高的强度,不仅能保护飞行员免受阳光和眩光的影响,还能有效抵御太阳辐射,在高空中,太阳辐射的强度可能远超设定的标准。
此外,玻璃表面的金属膜还可以降低飞机的雷达可见性,通过散射反射信号,帮助飞机更长时间地保持隐身状态。
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