先进战机座舱风挡并不是玻璃，是石油制成的塑料

2018-06-20 12:13:13 作者：本网整理来源：航空制造网、空军之翼、候知健分享至：

战斗机座舱盖从外形看，给人的第一个印象就是——透明，甚至在专业术语里，也将其称为“座舱盖透明件”，这让人第一时间想到了一种目前世界上应用最广泛的透明材料——玻璃。事实上，早期战斗机座舱盖的确是由玻璃材料制成的。

正在进行切削加工的F-35整体座舱盖早期低速螺旋桨时代的座舱盖玻璃，就是我们平常最常用的窗户玻璃——无机玻璃，但无机玻璃脆而易碎、工艺性能较差；很难制成复杂曲面，只能用三片式平面风挡，不能加工成更符合空气动力学特性、阻力更小的圆弧形风挡；而且密度大，重量大，不利于飞机减重。

Me 109战斗机的平板玻璃座舱盖

现代战斗机风挡的材料，主要是聚甲基丙烯酸甲酯塑料、聚碳酸酯塑料等；它们中的廉价产品在日常生活中很常见，俗称有机玻璃。如同其他塑料一样，有机玻璃的主要原料来源，就是黑色的石油。很多人只把石油当成燃料来源，其实石油也是最重要的化工原料来源，包括绝大多数人身上的衣服，都是石油做的。

聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA，也就是亚克力）在1936年开始批量生产，因此被二战飞机广泛使用。图为B-17F的PMMA机鼻

丙烯酸酯类材料最大的缺点是耐冲击性和耐温性较差，聚碳酸酯类材料就是为了解决这一问题发展起来的。

现在聚碳酸酯类材料（PC）与丙烯酸酯类材料的复合结构已经成为战斗机座舱盖的主流材料

聚碳酸酯类材料由于工艺复杂，加工浇注难度大，目前还比较昂贵，比丙烯酸酯类材料贵50%~100%。同时聚碳酸酯类材料耐磨性较差，且易溶于有机溶剂，因此非常娇贵，对后勤保养提出了很高的要求和挑战。目前在具体使用中，聚碳酸酯材料多与丙烯酸酯类材料进行复合，构成复合多层有机玻璃材料来使用，其中丙烯酸酯类材料在外，聚碳酸酯材料夹在中间，以充分扬长避短，并降低成本。德国空军的F-4战斗机在升级改造时，就使用了麦道和古德意航空航天公司的聚碳酸酯丙烯酸酯复合有机玻璃座舱盖，其厚度仅为25.4毫米，这种透明材料可以承受1.816千克重的鸟以925千米/小时的速度的撞击。

两层PMMA中间夹一层PC的三明治结构，之间通过聚氨酯粘结

F-15的座舱盖就采用这种结构

值得注意的是，F-22的聚碳酸酯有机玻璃座舱盖，使用了新的成型加工工艺，传统的座舱盖采用压力成形法，多层材料层合后压叠成形，而后进行抛光等工艺处理，加工一个座舱盖，整个流程需要六个星期工时，而新的工艺采用注射成形法，只需要1个小时。

F-22的PC和PMMA多层材料采用新型注射成形法制造

后来的F35、歼20（除去最初的原型机）、T50（苏57），都采用了带有内框架支撑的座舱风挡，这样虽然会对视野形成一定妨碍（其实影响很小），但风挡的重量就能大大减小。尤其是在风挡厚度减小后，在弹射救生方式上，战斗机可以利用爆炸索炸裂风挡，进行穿盖弹射；这比先抛开座舱盖再弹射，能节省0.1-0.2秒的时间。

T50座舱风挡原料

T50风挡半成品，很可能使用了以无机玻璃材料为主的多层玻璃复合材料来制造座舱盖，耐磨性更佳，且不溶于有机溶剂（比如机油等）

世界着名飞机玻璃制造商

PPG工业

PPG航空航天公司以挡风玻璃，檐篷，挡风玻璃，窗户，电化学透镜和面板的形式提供飞机玻璃和透明胶片。

PPG航空航天透明胶片组合包括飞机挡风玻璃，侧窗，驾驶室窗户，檐篷，着陆灯透镜，轻质透明装甲和挡风玻璃疏水涂层。波音787采用了PPG的电致变色ALTEOS?交互式窗口系统，只需按下按钮即可调暗，减少了机舱冷却要求，同时提高了乘客舒适度。PPG是世界上唯一能够提供结构上不需要重型框架的窗户的供应商，这为OEM厂商节省了大量成本和重量。

TBM玻璃公司

TBM玻璃提供航空航天和飞机玻璃以及军用和波音C-17应用的装甲玻璃。防弹玻璃已经过测试并通过了9级要求。

TBM Glass在南加利福尼亚拥有悠久而丰富的玻璃制造历史。该公司于1940年成立，名为“加利福尼亚玻璃和镜子”（CGM），并通过为高层玻璃安装行业提供服务参与了洛杉矶旧天际线的建设。从那时起，公司已经发展成为世界领先的玻璃制造公司之一。 TBM Glass服务可能通过其2个部门，即建筑和航空航天/国防部门来实现。

TBM公司设计了一种新的涂料方案，以配合Garmin G1000全玻璃驾驶舱的引入。

GKN航天

GKN Aerospace是军用和商用飞机透明胶片的供应商。他们还提供军用檐篷，驾驶舱窗户和乘客窗户的设计，分析，测试和认证。产品被主要的飞机OEM和商用和军用飞机使用。

亚航选择GKN航空公司为航空公司的新A320机队提供全套驾驶舱透明胶片

Texstars LLC

Texstars为民用和军用飞机玻璃和透明胶片提供商业和国防飞机计划。飞机平台包括檐篷，挡风玻璃，窗户，四分之一面板和许多类型的镜头。

Texstars的主要产品之一，F-16天蓬，已经为产品的卓越性树立了行业标准，并为公司在全球防务界的声誉做出了贡献。Texstars F-16透明胶片旨在满足或超过所有操作员的性能要求。卓越的横截面设计提供了与Texstars透明胶片相关的增加的鸟击保护，可以承受以550节的速度撞击4磅（1.8千克）的鸟。我们精密的涂层系统提供最佳的光透射率和环境耐久性。