现代战斗机座舱盖的强度有什么要求？

现代战斗机座舱盖在强度方面主要要求在于防鸟击，特别是风挡部位。至于防座舱内外气压差导致的爆裂，这只是次要要求，能通过鸟击测试的座舱盖一般都能满足抗爆性要求。

事实上，在没有外因或外部座舱盖玻璃外部损伤的情况下，战斗机座舱该玻璃爆裂事故很少见，。最近的一次是2016年12月，美国海军VAQ-132“蝎子”中队的一架EA-18G“咆哮者”（“超级大黄蜂”的电子战型号）在地面时遭遇环控系统故障，座舱压力急剧增加，最后吹爆了座舱盖玻璃。

对战斗机威胁更大的是飞鸟。根据动量定理，一只0.45千克的飞鸟与时速960公里的飞机相撞时，会产生21.6万牛顿的冲击力，威力相当于一枚炮弹，足以造成致命后果。例如在1999年7月1日，美国空军的一架F-16战斗机在低空训练时座舱盖遭遇鸟撞，导致座舱盖顶部下陷19毫米重击飞行员头部，飞行员随后失去意识，机毁人亡。

因此战斗机座舱盖风挡玻璃需要具有足够强度来抵御鸟击。风挡抗鸟撞性能指标一般要求是：风挡透明件和支撑结构应具有足够的强度，能承受飞机在海平面上作最大设计平飞速度飞行时1.8千克的飞鸟的撞击而不被穿透。以F-22“猛禽”为例，该机座舱盖厚度为20毫米，迎面强度达到196兆帕（可承受以相对速度1018千米/小时正面的一只1.8千克重飞鸟的撞击）。

战斗机座舱盖还有另一个强度要求，那就是在超音速下不会因气动摩擦而受热变软。如F-16战斗机的座舱盖在速度超过1.6马赫之后，空气摩擦的加热会导致聚碳酸酯座舱盖变软，最终破裂。为了解决高速下座舱盖的强度问题，F-22的座舱盖采用丙烯酸酯和聚碳酸酯类夹层结构，能承受2.0马赫下的110摄氏度气动加热。

俄罗斯苏-57战斗机更是以硅酸盐玻璃为主的复合多层结构透明材料来制造座舱盖和风挡玻璃，在满足抗鸟击性能的前提下大幅提高了耐热性能，有利于该机超音速性能的发挥。

其实这个问题多半大多数人第一反应是撞鸟时座舱能否保护驾驶员的安全。确实是这样的。

不过这个座舱盖强度设计没有想的那门简单。首先座舱盖强度做得太高可能造成重量过大，厚度太厚对于光学性能的影响也会加大设计难度。其次，现在战机的座舱盖为了减小雷达反射面积都会有镀膜的需求，镀膜工艺也对座舱盖厚度有要求。

现在战机的速度是越来越快，不可避免的座舱也是越来越结实。不仅仅是因为飞机高速飞行的过程可能会撞鸟。战机一般只会在起降过程中遇见鸟类。其他时间要么是巨大的轰鸣早就让鸟类避开要么是非得太低。如果是超音速飞行的话机头产生的冲击波估计鸟类会直接被冲走根本没有机会撞在座舱上。所以座舱强度的设计就防鸟撞来说通常会考虑大多数遇见鸟类的体重以及撞击发生时的速度。

当然有些战机的弹射方式也对座舱的强度有要求。我们知道的弹射方式有很多种。有的是整个驾驶舱都弹出去例如F111，这种弹射方式座舱盖是跟随飞行员一起落地的。有的是穿仓弹射，弹射时不会抛掉座舱盖而是打碎座舱盖。我们的J20座舱盖上那个管状物就是起爆索哦，弹射时直接炸碎座舱玻璃。这样弹射的好处是比掀掉座舱盖再弹射会快上不到一秒的时间。然而正是这不到一秒的时间飞行员的安全会获得更高的系数。

然而有些暴力的方式不是起爆索，而是用弹射座椅直接撞碎舱盖。所以采用这类方式要求舱盖也不能太结实。