穿盖弹射方式究竟有何优点 竟让歼-20和F-35战机都要采用

在建军90周年沙场点兵大阅兵中，电视直播中切换了几个歼-20战斗机的座舱镜头，从中可以看到几个亮点。一是歼-20飞行员已经佩戴了TK-31新一代轻量化头盔，二是在飞行员头顶上方的座舱盖玻璃内侧贴着两条弯弯曲曲的浅灰色线管，说明该机采用先进的穿盖弹射救生方式。这个线管就是座舱盖爆破索，用于在弹射前炸碎座舱盖玻璃，实现弹射座椅的穿盖弹射。

那么穿盖弹射方式到底有什么优点呢？

当战斗机飞行员遭遇紧急情况拉出弹射手柄时，弹射座椅在弹射弹道中遇到的第一个障碍物就是座舱盖。为了去除这个障碍，早期喷气式战斗机采用手动抛盖方式，解锁后让气流吹掉座舱盖；随着战斗机速度的提高，手动抛盖已不能满足高度抛离座舱盖的要求，于是飞机设计师又发展出了以火药燃气为动力的抛盖方式。

鹞形状复杂的爆破索

这种火药抛盖操作至少需要0.3秒左右的时间，看似不长，但对于时间就是生命的弹射救生来说可能就意味着生死之别。英国在研制“鹞”式垂直起降战斗机时发现抛盖弹射方式完全无法适应该机的弹射救生需求，飞行员在垂直起降中弹射逃生的话成功率将极低，因为等抛完盖飞机也就坠地了。为了加快弹射反应时间，设计师创造性地为“鹞”设计了新颖的穿盖弹射方式，在座舱盖内侧贴上了弯弯曲曲的微型爆破索（MDC），并在爆炸索外铺设弹性胶条以减少向座舱散射的爆炸微粒、控制爆炸方向并降低噪音。弹射时微型爆破索先引爆，将有机玻璃炸成碎片后飞行员再弹射，此时飞行员穿过碎片区时可能会被割伤，不过气流会吹离碎片，再加上头盔、面罩等护具的保护，这种风险被降至最低。

意大利M-346

“鹞”的穿盖弹射设计简单实用，反应速度快，所以很快就被其他国家借鉴，并逐渐发展出三种主流传感弹射方式。除爆破索外，第二种就是冲角穿盖方式，也就是用弹射座椅头靠上的冲角冲破座舱盖实现穿盖弹射。不过由于现代战斗机在设计时都要求座舱盖能抗鸟撞，所以座舱盖玻璃较为厚实，不易穿透，单纯使用冲角方案可能会导致人员受伤。所以一般只有教练机采用冲角方式，如意大利的M-346。

歼-10穿盖弹射

F-35

第三种是同时使用冲角和爆破索弹射方式，在弹射时先用爆破索把玻璃炸成较大碎块，再配合冲角实现穿盖。这种设计的优点是可以使爆破索尽量沿座舱边缘直线布置，降低对视野的影响，同时爆破产生的碎片会少一些。我国的FC-1、歼-10和美国F-35就采用这种设计。

我国在战斗机穿盖弹射上的研究起步并不晚，成飞在研制歼-7MG、歼-7G时就开始采用这种先进弹射技术来提高救生性能。通过在弹射座椅增加破盖枪，在弹射前穿透座舱盖玻璃，使玻璃产生预制裂纹，在通过座椅冲角实现穿盖弹射，与抛盖方式相比反应时间缩短了0.4秒。成飞在此基础上又为FC-1和歼-10战斗机设计了爆破索+冲角的穿盖弹射方式。

歼-20的抛盖火箭

但是歼-20在最初并未采用这种成熟的设计，原因是无隔框整体座舱盖。

歼-20的头两架原型机2001和2002采用的无隔框整体座舱盖，这种座舱盖具有全向视野极好的优点，同时因为没有隔框，以也没有传统战斗机座舱盖与风挡之间的那条接缝，非常适于隐身战斗机。但这种先进座舱盖却存在一个缺点，那就是需要做得非常厚重才能满足座舱盖正面的抗鸟撞标准，而且由于光学性能的限制，座舱盖顶部的玻璃要和正面一样厚，于是就导致穿盖困难。F-22采用了类似的座舱盖设计，同样只能采用抛盖弹射方式。为了缩短抛盖时间，F-22座舱盖前缘下方甚至安装了小型火箭，你在歼-20 2001/2002座舱盖的相同部位也能发现这个装置。

从歼-20 2011号原型机开始，座舱盖设计出现革命性的变化。首先该机改用双厚度整体内隔框座舱盖，在座舱盖内侧增加了一个加强隔框，在维持座舱盖整体性的同时把座舱盖玻璃分成两种厚度，前端为了满足抗鸟撞要求做得比较厚，而后方玻璃较薄。如此一来不仅减轻了座舱盖的整体重量，还解决了穿盖弹射的难题。

于是歼-20 2011号原型机首次出现了久违的爆破索，标志着该机在弹射救生能力上的重大进步，并成为日后生产型的标准配置。