大家知道对于战斗机的飞行员来说，最重要的一个部分是哪里吗？是发动机，还是操作方向杆？

实际上都不是，而是座舱盖。

“座舱盖”可能有的朋友不太了解这个名词，实际上它就是我们在现代战斗飞机身上几乎都可以见得到，飞行员上方的那个玻璃盖子。

座舱盖笼罩在飞行员上方，具备耐高温、抗冲击、强度大等特性，为其提供了一个安全可靠的环境，同时也需要良好的视野保障其正常工作。

所以别看座舱盖只是块弧形“玻璃”，但它所涵盖的技术可不一般，甚至造价超过了大部分的战机零部件。

小玻璃，大奥妙

大家看一些战争电影时可能会注意到，早期战斗机采用的是敞篷式驾驶舱，飞行员暴露在外，皮大衣、防风眼镜再加一条围巾，便是他们的标配。

随着飞机制造技术的不断升级，飞行高度越来越高、速度越来越快，很多恶劣天气也可以正常飞行。
但驾驶者又不是铁骨铜身做的，便无法再像以往那样暴露在空气中。

于是研究者便在驾驶座仓周围加上玻璃，使其呈现封闭的保暖、防风功能，但是那时技术落后，只是简单的使用钢条和平面玻璃的组合达到这一效果。

而后为了应对战争需求，座舱盖玻璃一方面相应的衍生出来了防弹防飞鸟撞击的要求；另一方面又要求顶部玻璃易被击碎，以便飞行员可以在紧急情况下依靠弹射座椅撞碎舱盖逃生，所以制造者对四周与舱盖顶分别采用了不同的材料。

后现代战争武器的进一步升级，对于战机座舱盖的研究也进一步提升，气泡式座舱盖的出现不仅仅使机舱实现一体化，抛弃了周围钢条的附加重量，更是做到了良好的滤光性，保障了飞行员的视野。

但这看似简单的一个“小泡泡”，却是花费了工程师的大力气！

因为机舱盖的性能需求，研究者摒弃了此前使用玻璃，即石英高温下融化得到的无机玻璃，而是采用石油提取得到的各种化合物组成的有机玻璃。

并且想要一次性吹出这个“泡泡”，需要兼顾多种材料的温度、层次分布、应力参数等等条件，光是这些技术就难倒了一众国家。

只有形状是不够的，机舱盖最主要的功能是保障飞行员的安全，不同地方厚度不同才能实现安全和逃生功能，以及辅助现代战机实现各种功能。

其中像聚碳酸酯和丙烯酸酯这样的透明度较高的高分子材料成为了制造座舱盖的主要材料。

而随着二十一世纪战机飞行速度进入超音速，气流与舱盖摩擦产生的高温使得丙烯酸酯这类热变形温度仅为104℃的材料不得不退出了舞台。

之后的战机改为使用更为耐高温的聚碳酸酯，可是其加工难度大、加工程序复杂，并且容易被汽油或是乙醇溶解，这也让后期保养成为一大难题。

这些都使得研究者们不得不对机舱盖继续升级换代，寻找更优的解决方案。

俄罗斯放弃了传统材料，研发了可以抵抗180℃高温的新材料——聚氟代丙烯酸酯。
之后又以无机玻璃为材料，研制出特种硅酸盐玻璃成为他们本国的第四代战机机舱盖材料。

而美国则是采用“三明治”的设计方式，在两层丙烯酸酯中间加入一层聚碳酸酯，既得到了前者的良好滤光性和较轻的质量，又结合了后者的耐高温和硬度大的优点。

之后在战机F-22上美国又对聚碳酸酯玻璃采用了新的工艺加工方式，使机舱盖的性能再次得到提升，世界各国无人能及，F-22的机舱盖也一度被人们称为黄金玻璃。

黄金玻璃的“神话”

黄金玻璃是安装在美国F-22战机和部分F-35战机上的座舱盖玻璃，因为其表面在阳光下有着明显的金黄色光泽，是它得此名字的原因之一。

黄金玻璃虽然也采用三合一的材料层次，但是它的制作工艺区别于传统方法。

传统战机座舱盖采用的是多层有机玻璃组合结构，通常是使用压力成型法制作，即将一层层不同的有机玻璃压制成为一个整体。

这种方法对工艺技术的要求比较低，但是完成一个舱盖要花费六周时间，耗时太长。

而F-22战机的座舱盖玻璃采用的则是注射成型方法，将外层的丙烯酸酯与夹层的聚碳酸酯两种材料一体化直接注射成型。

这种方法所需要的时间仅仅只用一周，并且得到的座舱盖层次清晰分明，抗撞击能力好。

但是这种方法所需要的工艺难度极大，既要实现各个层次材料的均匀分布，又要使他们相互之间层次分明，技术、人力的要求缺一不可，所以几乎没有国家能复刻F-22战机的黄金座舱盖。

雷达可以识别飞机的一个主要反射来源便是战斗机的空腔，雷达波经过座舱盖玻璃时会发生多次反射，在座舱内造成腔体反射效应而被雷达截获信号。

但是如果在座舱盖表面增加一层导电膜，就可以达到良好地屏蔽和吸收雷达波的效果，也就是做到在雷达面前“隐身”的目的。

而F-22战机的黄金座舱盖玻璃之所以可以在隐身方面遥遥领先，一大原因就是在制造过程中加入了铟的使用。

呈现出金黄色的氧化铟锡导电膜涂层，可以有效散射座舱中的无线电波，达到“隐身”效果，这也是成为别国模仿黄金玻璃舱盖的一处难点所在。

作为全球储量仅仅1.6万吨的极度稀缺贵金属，铟在通讯、国防、电子等众多关键高科技邻域都有着广泛作用，它甚至比稀土更让别国眼红。

优秀的工艺加上昂贵特殊的材料，使得美国的这块黄金玻璃直至现在都难以有与之匹敌者。

其不仅仅在辅助性能方面做到了高强度、高透光性、耐高温、重量轻等效果，更是在保证飞行员安全的抗撞击能力，以及战机最主要的隐身能力两个方面登峰造极。

在多次的飞行测试实验中，F-22舱盖被多次撞击，甚至是鸟类的撞击的情况下，也没有造成严重的损坏。

而在环境测试实验中，F-22座舱对于雷达波造成的反射远远小于其它同类型的战机，同时它也可以大大降低外界环境对于飞行员的干扰或是威胁，极大的实现了战机性能的高效、稳定运行。

这项黄金玻璃舱盖的技术是美国空军提高战机能力、维护国家安全的重要技术，直到现在也被拒绝出口。

这项技术可以说是一直在被模仿，但从未被超越，而中国现在终于打破了这项技术只有美军拥有的神话！

歼20创造中国奇迹

F-22搭载着黄金玻璃的一体式座舱盖一度被很多国家奉为神话，号称再给中国20年也不可能研发出来这块“玻璃”。

但是没想到，中国实现一体式座舱盖玻璃只用了短短2年的时间！

一体式座舱盖不单单是指笼罩者飞行员的那一块气泡状玻璃，还包括更加先进和可视化的战机飞行数据显示。

取代了传统的按钮式操作，采用更加便捷的液晶显示屏，飞行员可以更加直观的了解战机状态。

而性能方面，歼20五代机的舱盖使用了以聚碳酸酯为主的更加先进的复合材料，保证了舱盖整体的抗撞击能力，在超音速的巡航状态下即便被飞鸟撞击，也可以保持飞行状态和座舱的完整度。

并且国内自主攻破了注射成型的技术难关，在材料和工艺方面完全不输于F-22战机。

此外，歼20的一体化座舱镀膜层也有效地屏蔽了大部分雷达波，降低了战机位置暴露的可能性，将其整体隐身水平再度提高。

一体式座舱盖玻璃这项技术的攻克，对于我国来说具有划时代的意义。

世界上现今真正意义上领先研发出来这项技术的国家除了美国，便是我们了，即便是俄罗斯也还是“半瓶子醋”。

所以，当我们的歼20一经问世，其搭载的武器有多么先进暂且不提，光是这小小一个座舱盖，就可以让世界战机研究同行刮目相看。

很多人只是看到了战机展示出来的炫酷科幻的外表，却忽略了其中需要攻克的技术难度和生产制造工艺的复杂。

而我国之所以可以在短时间里取得这样巨大的突破，离不开中国长期以来对于航天事业的投入和工业领域技术的积累。

厚积而薄发，一体式座舱盖让世界看到了中国的实力，相信随着技术的不断发展，我们座舱盖的技术将会不断进步，未来将能够继续升级！

消息来源：

新浪网2018-11-29战机“黄金座舱”关键制材，全球仅1.6万吨：中国储量世界榜首

极目2023-07-21座舱盖：飞行员的“金钟罩”

环球时报军事2022-03-16美媒注意到巴基斯坦歼-10CE战机有F-22风格座舱盖：地位不一般！

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