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武器装备·歼-20碳纤维锯齿蒙皮是如何加工的?

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本文摘要:(由ai生成)

歼-20战斗机采用碳纤维锯齿蒙皮设计,以增强隐身性能。锯齿蒙皮有助于减少接缝处雷达回波强度,是评估战机是否为隐身战斗机的重要标准之一。歼-20的雷达罩、机背、尾喷口、鸭翼后缘、主翼襟翼、副翼后缘以及内置弹舱等部位均采用了这种设计。锯齿形状和尺寸需经过精确计算和仿真模拟,以确保最佳隐身效果。加工这种蒙皮要求高超的工艺技术,歼-20的制造过程中,碳纤维锯齿蒙皮的制造、加工、检测技术已实现全方位突破,展现出歼-20在隐身设计方面的世界一流水准。

隐身已经成为现代战机设计的一项重要技术指标,尤其是像歼-20这样的五代机(国内称四代机),对于隐身的追求更是从每一个细节做起。

本文我们所要介绍的,就是歼-20的碳纤维锯齿蒙皮。
首先我们解释一下歼-20机身上为何要设计大量的锯齿蒙皮,这主要是因为,在机身上凡是有开口的地方,不管这种开口部位是机身上固定不动的,还是活动的口盖儿,都会存在缝隙,如果不做锯齿处理,电磁波入射到接缝处,就会产生多次反射,飞机的隐身效果就会大打折扣,所以,这些有开口的地方,必须严防死守,做成锯齿蒙皮,采用锯齿边缘能够减少接缝处的雷达回波强度。
可以说,评判一款战机是否是隐身战斗机,不光要看它棱形的机头,看它的各翼面的边缘是否遵循了平行设计原则,看它是否采用了内置弹舱,还要看它的各种口盖,是否采用了锯齿状的蒙皮连接。
而且,锯齿蒙皮一般都是复合材料制作的,比如歼-20就采用了碳纤维锯齿蒙皮,所以,从外表上看,大块大块的锯齿蒙皮,几乎看不到表面有铆钉,这也算是像歼-20这样的五代机,隐身设计的一大特色。
以美国的F-35B隐身战机为例,其辅助进气道侧面、主起落架和前起落架舱门边缘等地方,都采用了锯齿状的设计。
歼-20作为一款极度追求隐身性能的战机,自然也不例外。
上图可以看出,歼-20采用锯齿状设计的雷达罩严丝合缝,机背上到处都是锯齿状设计,而且外表极其光滑,足以看出歼-20高超的加工工艺。
上图是歼-20的发动机尾喷口特写,尽管仍然是圆形喷口,但通过后机身蒙皮锯齿状包裹处理,可以极大地改善尾喷管在主要方向上的隐身效果。
另外,这幅图中也能看出歼-20的鸭翼后缘、主翼襟翼和副翼后缘同样采用了锯齿状设计。
   
上面两幅图是歼-20的内置弹舱特写,可以看出也采用了锯齿状的接缝设计,使得内置弹舱在关闭时依然只有很小的缝隙存在,有利于飞机的隐身。而且机腹部也有多处采用了锯齿状的接缝设计。
看到这里,也许有人会问,不就是一个锯齿蒙皮的设计吗,有什么难的。
其实,这个锯齿蒙皮的设计还真是不简单。雷达波长与锯齿的长度有特定的比例关系,在锯齿的尺寸比对方雷达波长小很多时,其反射效果与一条直线边缘相同,雷达波在这里会原路返回,形成强反射。
也就是说,锯齿非常考验总体隐身设计水平,搞不好会弄巧成拙,不但没能减小回波,却适得其反将其放大,需要长期在各种电磁环境的使用,以及在微波暗室中的仿真模拟,才能筛选出最合适的锯齿形状和角度。
总之,任何一个细节上的隐身设计,都是一个精益求精、不断优化的过程,需要长期的积累才能修成正果。
所以,经过漫长的摸索,设计师最终确定了歼-20较大尺寸的锯齿。
不光锯齿蒙皮的设计需要精益求精、不断优化,而且锯齿蒙皮的加工也不是一件易事。
近日,航空工业成飞官微发布的文章,首次披露了歼-20碳纤维锯齿蒙皮是如何加工的。
注意上面截图中的红色标注,明确提到了歼-20碳纤维锯齿蒙皮攻关项目的零件加工。
上面这幅截图,讲的主要是歼-20碳纤维锯齿蒙皮加工过程中遇到的难关。
上面这幅截图显示,歼-20碳纤维锯齿蒙皮制造、加工、检测技术实现了全方位突破。
当飞行员抚摸着严丝合缝的蒙皮,胸中只会充满了必胜的信心,国民看到这样精美的装备也会对国家实力产生坚定的信心。
最后想说的是,歼-20的隐身设计从每一个细节做起,歼-20的隐身性能,大家不用怀疑,它一定是世界一流水准的。
来源:东方新观察

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来源:碳纤维生产技术
复合材料隐身航空材料
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首次发布时间:2024-06-15
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