F-35刚刚起飞就紧急降落为哪般?细品隐身飞机设计细节

航空制造网2019-06-26 00:21:09

来源:大水来

全文共3054字,阅读需要5分钟



11月30日上午,驻日美国空军的一架F-35A“闪电Ⅱ”隐身战斗机进行飞行训练时,忽然紧急降落在冲绳嘉手纳机场,拍照发现机身右侧加油和检修舱盖脱落,露出内部设备。


F35战斗机,在岛国扬威耀武,刚刚起飞就裤裆开线


刚刚起飞就掉零件,F35很悲剧了,真是巨大的凶兆


飞机舱盖掉了,我们检查一下究竟是哪里的问题?


看生产线的图,就是这么一个盖子,加油和电子设备维护二合一,注意,前缘锯齿型边框


为了不局限于头痛医头脚痛医脚的短视作风,我们把目光投向飞机右侧,类似位置,可以发现奇怪的是右侧也有一个几乎外形完全相同的舱盖,但是内置设备不同,当然也木有燃油管接口了。


现在来看,F35设计还是很小心的,外表线条左右对称,连口盖也尽量左右对称,左右雷达反射特性尽量相似


为了确认是不是加油舱门,我们到美国空军网站找到了这个图,证明确实是加油口盖。


从加油员的装备可以看到,下雨天气冷,眼镜,耳机,皮鞋,厚衣服和手套,一副如临大敌的样子


同样飞机,不同天气,人员衣服清凉点,可以看的更清楚,内部通话降噪耳机,护目镜,超薄手套,这是标配


用降噪耳机干嘛?地勤在工作时候,外场经常有飞机试车噪音大,伤害听力,使用降噪耳机可以保护身体健康,同时这个耳机还带通话功能,外场噪音大,而且飞机场场地面积大,动辄就是300-400米,要通知所有人员,派人吆喝是不现实的,当然单独配备一个步话机也可以,但是多余累赘,和降噪耳机一起合二为一就比较合适。


F35战斗机的维修,更加自动化和智能化,地勤最重要的信息来源不是靠目视检查而是看电脑数据


从更近一些的图来看,可以看到更多的F35舱盖设计细节,这个加油舱盖,最上是很结实的机加零件摇臂,同时也可以看到舱盖的蒙皮厚度,目视估计有2-3毫米,明显比三代机厚,下一个是可伸缩的舱盖支撑杆,在舱盖打开时候固定住舱盖,正下方是加油管加油管旁边有一根细细的线,那是接地线,防止加油时候发生静电起火,从外国重金进口某重型双发飞机就因为这个接地失误烧了一架3亿人民币的双座教练机,后来废物利用,送到某研究所,测绘成国产某型教练机配备数字式电传飞控。右下角红圈是飞机维修数据线,外接维修系统计算机,可以让地勤直接看到飞机使用情况,飞机各个部件健康状况,应该采取的措施,左上角箭头所指是飞机舱门的锁紧装置。


从图上可以看出,加油和电子公用一个口盖,离得很近,特别要重视静电起火


这就是地勤维修计算机接线,F35配备了高能的飞机健康管理系统,随时知道飞机各个器官的状况,非常先进


注意:上图所示这2人不是加油员,加油员按照规章制度必须带防护眼镜。


飞机地面检修,地勤利用电脑检查飞机各个部件状况,可以看到舱门面板的灯光红绿不同,代表各个不同情况


更近的大图显示,飞机维修舱盖安装了很多的锁紧装置,设计很周到


从更清晰的图片看出,F35舱盖固定设计,可谓是滴水不漏,每一面都有很多很多的紧固措施,防止舱门松开,一方面是超音速飞机的必须,另外一个方面更重要,是隐身设计的特殊要求,需要舱门贴合特别紧密,舱门盖起来后要保证和周边几乎严丝合缝,和附件结构的电导率要完美过渡,不能出现突变,估计检查结束后舱盖关闭,会在周边涂上一层导电漆,然后再放飞。


有人或许会问,就一个维修舱盖,为啥搞这么复杂?


嗯,这个可以理解,我们可以看看维修舱盖的历史。


最早的维修舱盖的历史,就是用螺钉紧固,要打开的时候一个个螺钉拧松了就是


最早的时候的维修舱盖,就是简单的将口盖用十字螺钉紧固,要打开的时候,一个个把螺钉拧下来就是了,这种设计很简单,但是地勤叫苦连天,拧这么多螺钉很费时间,而且,时间久了特别容易滑丝,非常难处理,最麻烦的是,满地小螺钉,特别容易丢1个2个,螺钉丢了很难找,而且特别把无意中带到发动机舱或者飞机座舱,打坏发动机或者卡住设备,那就是天大的麻烦。


由于飞机逐步追求快速出动和高出勤率,也应对地勤的强烈抗议,所以,设计师从善如流,改进了设计,发明了快卸口盖。


快卸口盖,打开的时候往内按下那几个四方块即可


快卸口盖很简单,把按钮全部按下去打开口盖,把口盖先贴近口框,然后再把长柄全部按下去关闭,这种口盖的优点很突出,方便快捷,而且具备一个最大的优点:状态检测方便,外面一看表面平整不平整就知道锁紧没有。


这是快卸口盖的关闭,把手按进去齐平口盖就锁住了


当然,为啥不继续用这个简单明快的设计,原因很简单,这种口盖在普通场合没问题,在隐身飞机上是很大的问题,按钮开口比较大,雷达波从缝隙钻进去容易形成空腔反射,反射截面就会增大许多,而且接缝都是垂直线条,对隐身设计很不利,所以,隐身飞机采用了螺钉紧固,而且是内六角螺钉,这种结构有最好的雷达波耗散结构,原有的十字螺钉几乎完全淘汰,十字螺钉雷达反射截面大。


使用了几十年的十字螺钉在隐身飞机上终于退休了,取而代之的是内六角螺钉


到了隐身飞机,使用的口盖,要具备几个特点


1.刚度好,高空高速高过载时候变形极小,一般来说都采用厚蒙皮设计,三代机正常的设计都比较薄,1-2毫米铝板罢了,比如国产FC-31最早的原型机,就简单采用了歼8战斗机和苏27战斗机的类似设计,飞行时候蒙皮变形很大,鼓动极其明显,这种事情,在隐身飞机里面完全是不可思议的弱智。


F35战斗机的厚蒙皮设计,刚度很好,变形极小,但是对加工精度要求非常高,这不是简单的伙计


F22战斗机的脊背,可以看到蒙皮更厚,这也是追求极度隐身和超音速巡航机动的必须设计


FC-31号称我国第二款隐身战斗机,但是看细节,做出来的产品不能提隐身


FC-31第一架原型机设计完全是牛头不对马嘴,不是有个隐身的外表就隐身的,飞机机体刚度差,洗洗睡吧


换个角度,这是FC31珠海航展的飞行表演,还没有超音速,机头和进气道蒙皮就严重变形


当然,有个设计惯性的问题,设计师刚刚跳进苏27的坑,还没注意及时跳出来


到了2.0版本机头也采用了大量的复合材料,估计会有一定成效,具体如何,且带观察


2.无外露缝隙,空洞,接缝要求最佳贴合型,采取多点紧固设计。


隐身战斗机设计有个比较特殊的设计,特别忌讳空隙和空洞,空隙和空洞,容易形成巨大的反射截面,所以口盖也进化到多点螺钉弹簧紧固,同时满足了压紧力大而且操作方便快捷。


F35口盖采用的是简单的弹簧加压自锁装置,关闭口盖后,锁定的时候使用螺丝刀往内顶住然后向右转动半圈即可自动锁住,松的时候反过来,螺丝刀顶住螺钉向左转半圈即可解锁,这个装置在很多场合都可以见到。


F35战斗机这个小小的口盖就满满的设计了11个弹簧自锁螺钉,确实很发指,当然我们要跟紧


实际上F35的加油口盖采用了11个自锁螺钉,假如地勤都锁定后,是绝对不可能飞出去的,最终结果就是地勤粗心大意,加油后,仅仅把口盖关紧,没有把所有自锁螺钉锁定到位,而这个机构设计的弱点就是,锁住没有锁住,在外面完全看不出来。


真是墨菲定律,可能出事情的地方终究会出事。


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