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題主在描述中展示了美製F-15戰鬥機,以證明美國的戰鬥機雷達罩塗裝顏色和機體顏色是一樣的,然而事實上並非如此,說明題主觀察有誤,即現代戰鬥機雷達罩的塗裝顏色與機體顏色是有區別的,而且無一例外。
比如說F-22戰鬥機的雷達罩塗裝顏色為深灰色,機體塗裝顏色為淺灰色;F-35戰鬥機的雷達罩塗裝顏色為淺灰色,機體塗裝顏色為深色。
戰鬥機雷達罩塗裝顏色與機體塗裝顏色“涇渭分明”,這是因為雷達罩的材質與機體材質並不相同,雷達罩的材質為非金屬,如玻璃纖維、碳纖維;機體材質為金屬,如鋁合金、鈦合金。
雷達罩使用非金屬材質的原因是金屬材質會遮蔽雷達所發出的探測電磁波,只有使用非金屬材質製造的雷達罩才能讓電磁波順利穿透,從而對目標實施探測、對導彈進行制導,所以不僅戰鬥機的雷達罩是非金屬材質,但凡安裝有雷達的其它武器平臺的雷達罩都是非金屬材質。
▼下圖為換裝了相控陣機載雷達的美製F/A-18型艦載戰鬥機,由於雷達罩與機體是兩種不同的材質製造的,因此雷達罩部分與機體部分顯得“涇渭分明”,只不過它們都採用了淺灰色塗裝,所以在飛行時或者遠距離觀察時不太明顯罷了,並非“一個塗裝或者過渡”。
比如說驅逐艦的雷達罩、預警機的雷達罩、防空導彈的雷達罩、警戒雷達的雷達罩等等,當我們在仔細觀察這些武器平臺時就會發現這樣一個現象——凡是安裝雷達的部位,其塗裝顏色就有明顯差別。
以美國的E-3“望樓”預警機為例:它的盤型雷達罩塗裝由黑、白兩種顏色構成,黑色部分為非金屬的雷達天線罩,白色部分為盤體;國產空警-2000型預警機的雷達罩塗裝由深灰、淺灰兩種顏色構成,深灰色部分為雷達天線罩,淺灰為盤體。
那麼問題就來了:為什麼雷達罩塗裝顏色一定要與機體塗裝顏色有所區別呢?能不能與機體一個塗裝或者進行過渡呢?
答案是否定的,雷達罩塗裝顏色既不能與機體一樣,更不能進行過渡塗裝。這是因為戰鬥機的雷達罩部分與機體部分並不是一體的,而是透過鎖釦或者鉸鏈連線在一起的,當雷達需要進行維修、保養、升級等操作時,地勤人員可以將雷達罩開啟或者拆除。
雷達罩塗裝顏色與機體塗裝顏色不同的意義便在於方便地勤人員快速分辨出雷達罩與機體的結合部,起到目視化規範管理的作用。
戰鬥機的雷達罩學名叫做“鼻椎罩”,它的主要作用是整流和保護機載雷達天線,戰鬥機在飛行時酸性雨水、水蒸氣的侵蝕以及靜電影響,如果是艦載戰鬥機還會受到鹼性海水的侵蝕,因此戰鬥機的雷達罩塗裝有抗侵蝕和防靜電需求。
這就意味著雷達罩塗裝需要3~4層不同作用的塗料進行塗裝,第1層塗裝為底漆塗層,它的作用是提高漆面的附著力;第2層塗料為抗酸塗層,作用是抗酸性物質侵蝕;第3層塗料為抗鹼性塗層,作用是抗鹼性物質侵蝕;第4層塗料為抗靜電塗料,作用是防靜電影響。
所以決定雷達罩塗裝顏色的塗料是表面的最後一層塗料顏色,即抗靜電塗料顏色,需要特別指出的是,戰鬥機雷達罩所使用的抗靜電塗料並非民用的那種高分子聚合物,而是石墨烯塗料。
石墨烯防靜電塗料與新開發上市的石墨烯染髮劑頗為相似,它們的共同特點就是顏色較深,這也是各國戰鬥機的雷達罩塗裝顏色明顯區別於機體塗裝顏色的主要原因,比如說我國的殲-15“飛鯊”艦載戰鬥機、殲-10戰鬥機等等,雷達罩塗裝呈深灰色和黑色。
▼下圖為正在執飛的美製E-3預警機,由於它的玻璃鋼雷達罩最後一層塗層為黑色的防靜電塗料,所以塗裝看起來就是與深灰色機體有著明顯色差的黑色,倘若希望雷達罩塗裝顏色與機體均為深灰色,那麼雷達罩的防靜電塗層材料就要塗在灰色塗裝之內,又或者研發深灰色的防靜電塗料,顯然這些做法是得不償失的。
那麼新問題就產生了:為什麼先進的四代機以及三代半戰鬥機的雷達罩塗裝呈淺灰色呢?
答案仍然與石墨烯有關,只不過這些先進戰鬥機的雷達罩不再使用石墨烯防靜電塗料,而是直接採用石墨烯纖維製作雷達罩(與高分子聚合物複合而成的複合材料),它集抗靜電、抗酸鹼侵蝕於一身,因此使用石墨烯纖維製造的雷達罩總是呈淺灰色。
而機身塗裝顏色始終與石墨烯纖維雷達罩有著明顯色差的原因則與機身塗料有關係,四代機的機體塗裝除了有抗靜電、抗侵蝕要求以外,最重要的是隱身要求,即隱身塗層。
比如說美國的F-22和F-35戰鬥機就使用了含Co、Ni合金和SiC奈米顆粒的複合型隱身塗料做為機體的最後一層塗層,使飛機具備了對紅外、雷達等電磁波的相對隱身功能。
這些塗層材料的主要成分均以金屬粉末為主,而金屬對於雷達電磁波而言是具有遮蔽作用的,所以雷達罩是萬萬不能用隱身塗層塗料進行塗裝的,這就是即便機體採用了低可視的灰色塗裝,而機體仍然與雷達罩存在明顯色差的原因。
▼下圖為撞鳥後解體的戰鬥機雷達罩,由於採用碳纖維材質製造,因此在解體後就成為我們現在看到的絲狀。戰鬥機雷達罩的製造材質一共經歷了三代,第一代為玻璃鋼纖維,第二代為三代機普遍使用的碳纖維,第三代為四代機使用的石墨烯纖維+高分子聚合物,即眾多軍迷常說的“新型複合材料”。
綜上所述我們可以得出這樣的結論第一、我國戰鬥機的雷達罩不能與機體一個塗裝或者進行過渡的原因是機體材質與雷達罩材質完全不同,機體材質為金屬蒙皮,而雷達罩材質為非金屬,因此在塗裝時故意製造色差來標識。
第二、並不是只有我國的戰鬥機雷達罩塗裝與機體塗裝存在色差,而是各個國家的戰鬥機都這樣,世界上沒有“一個塗裝”的戰鬥機,即便是使用石墨烯纖維製造的四代機雷達罩也只是色差稍小而已,沒有顏色與機體完全一致的雷達罩。
結語
現代戰鬥機塗裝是一門很深的學問,絕對不像汽車塗層那樣搞個底漆+外漆那麼簡單,尤其是雷達罩塗層,塗料的好壞直接影響到機載雷達的效能發揮。
這也是先進戰鬥機難以製造的原因之一,拋開高大上的發動機技術、機載武器技術、雷達火控技術不論,就這個最不起眼的飛機塗料技術而言,能夠生產的國家也是屈指可數的。
▼下圖為美軍F-22隱身戰鬥機,它採用了複合型隱身塗料,所以機體塗裝看起來“花裡胡哨”,不僅該型戰鬥機如此,F-35和殲-20也是如此,可見越是先進的飛機,在採用高效能塗料的情況下其機體塗裝均不可能“一個塗裝或者進行過渡”。而做為非金屬材質的雷達罩就更不可能與機體一個塗裝了,雷達罩始終以發揮機載雷達效能為核心目的,即便不塗裝隱身塗料也在所不惜,因此它的塗裝顏色與機體存在的明顯色差將永遠存在。
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這件事得從F-86說起。
f-86是第一款配備雷達的全金屬結構的噴氣式戰鬥機。注意它的進氣道上方黑色的小鼻子。裡面裝有一部AN/APG-30 雷達。
這部雷達的探測距離2公里。
這臺雷達不斷的掃描F-86前部空間。同時根據機內的陀螺儀來計算航炮(確切說是航空機槍)的彈著點。
如果彈著點上有雷達反射波。飛機上則會亮起圓環訊號燈。這時候開火就很可能命中目標。
但是如果是全金屬外殼雷達波是無法穿透的,於是北美航空就在雷達前面用酚醛樹脂做了一個小黑鼻子來賣萌。
有大牌的北美航空開頭。後來在飛機上的雷達整流罩基本上也都用酚醛樹脂來製作了。最明顯的就是F-4了。
但問題又來了,酚醛樹脂(也就是我們常說的電木)這個東西的耐油性特別的好,如果說人話就是不愛沾油。所以當時也就不刷油漆。
直接就使用了酚醛樹脂的整流罩。
而美國海軍就便利了一些。
為了抗鹽份抗鹼在酚醛樹脂裡面增加了氧化鋅,而去除掉了氧化銅。於是美國海軍的雷達整流罩在後期就變成了白色。這其實也是酚醛樹脂的原色。
但從這裡大家就會覺得美國的戰鬥機雷達整流罩和機身顏色相同了。仔細看其實還是有區別。
再繼續到了F-15和F-16這代戰機,就沿用了美國海軍用的很香的樹脂配方。換了白色基底。
這裡就有一個過渡了。早期型的F-16是黑頭的
block 5短暫的用了白色的整流罩,這批F-16很少,只有97架。
屬於大家不常見的型別。
到了批次10的時候美國就開始搞低可見塗裝了,於是就在白頭裡面加染料成了灰色頭
但仔細看會發現依舊有分界線。
到了F-22整流罩用了更先進的複合材料。但依舊是塑膠,顏色嗎仔細看還是可以看出分界線的
反觀咱們的飛機其實也是一樣的。
各個不同的國家其實都沒有將飛機的雷達整流罩和機身設計成一個顏色。
至於有的飛機,你覺得它的雷達整流罩和機身一個顏色,例如A-10
原因則是你沒看對地方。
換個角度看,A-10的雷達其實是在右側起落架艙前端,而且也還是酚醛樹脂的。
至於為什麼戰機雷達整流罩和機身顏色多少都得有點差別?這是工藝上的原因。不同材質的材料上漆即使是塗漆的時候塗成一樣的。但老化後也會形成不同的深淺顏色。因此大家也就基本相近即可了,都沒有太深究這個問題。
唯一例外的是飛行表演隊。
但他們上漆的次數和頻率要遠大於作戰飛機的頻率,因此我們大家看到的大多數都是新油漆,所以覺得色差不大。
但時間稍久的漆裝,你是不是也能看出明顯的差別來呢?