【上期內容：「大白朗寧」的小知識：電影膠片也能當發射藥&換個槍管累出豬叫】
在這兩天的開訓報導裡，不僅人民空軍各型先進戰機紛紛亮相開飛，有著「三代機標配」整體式風擋的殲-7G，也以其獨特的魅力吸引著人們的目光。
▲外掛3個副油箱和2枚霹靂-8B空空飛彈，「七爺」近年來這種滿掛的場面並不多見
殲-7G的整體式風擋，在我軍裝備的第二代殲擊機中確實獨一無二，讓飛行員視野更為開闊；加上該機還配備了JL-10G脈衝都卜勒火控雷達，這讓參與見證了殲-7系列改進發展的屠基達院士在其《追逐光明的歷程》一文中自豪地寫道，「殲7飛機終於有了一對好眼睛！」
而在《追逐光明的歷程》的開頭，屠老談及殲-7的「近視眼」問題時，曾提到駕駛殲-7早期型號的飛行員，需要通過（62毫米厚的）防彈玻璃、（14.5毫米厚的）風擋前玻璃向前觀察，透光率大打折扣，使得飛行員視力再好也看不遠。打眼兒一看，您肯定覺得這口鍋主要是防彈玻璃的，但那塊風擋也不是個善茬。
▲時間長了，防彈玻璃材料老化對視野的影響也挺大——當然如果按著世界大戰模式合計，那多數米格-21們確實不需要考慮「老化」的問題
作為殲-7仿製的原準機，米格-21的風擋前玻璃分為三層：最外層為4.5毫米厚的半鋼化矽酸鹽玻璃，最內層為8毫米厚的鋼化矽酸鹽玻璃，兩層玻璃之間則是2毫米厚的聚乙烯醇縮丁醛（PVB）中間膜，經過加溫加壓粘合起來。而作為「吃透米格-21」的一部分，米格-21的風擋前玻璃也成了國內仿製攻關的一項成品。
▲採用不增塑的PVB中間膜，是考慮到米格-21高速飛行氣動加熱帶來的耐高溫問題，但這也會帶來更大的熱應力，容易導致邊緣「開膠」
兩層矽酸鹽玻璃還好說，PVB中間膜就比較費勁：雖然遼寧省錦西化工研究院於1963年試製出了第一批PVB中間膜，但成品裝在殲-7上卻出現了一些「小白點」，進一步影響了風擋前玻璃的透光效果。為此，化工部和建材部共同組織會戰，著重對影響PVB中間膜清晰度的「小白點」展開大量研究；到上世紀60年代末，國內已經能成噸供應PVB中間膜供航空和地面使用，滿足了殲-7投產和殲-8試製的需要。
▲座艙蓋向前開，也是一種失傳已久的畫面
但直到上世紀90年代初，國產PVB中間膜的質量仍不能達到國際A類夾層玻璃標準的要求。這使得在汽車用安全玻璃的國家標準已經制訂、汽車廠要求玻璃廠提供A類夾層安全玻璃的時候，廠家不得不暫時從美國進口部分PVB中間膜，以「滿足高質量要求的用戶需要」。
雖然這裡有國產PVB中間膜長期集中於航空產品研製，對汽車及建築產品研究不夠深入的因素，但實際上航空PVB中間膜的良品率也並不高。隨著改革開放的深入，一批中外合資企業陸續立項投產（例如與加拿大企業合資的秦皇島嘉華塑膠），才使得國產PVB水平大為提升。當然這都是題外話，咱們還是說回飛機。
▲要想把大家往高處帶，產業光有規模不升級是不行的
到了上世紀70年代研製的殲-7Ⅱ，因彈射救生系統的升級，使得其座艙蓋與風擋都有了明顯改進。殲-7Ⅱ的「三片式」風擋中，兩側玻璃使用國產DYB（定向有機玻璃的拼音縮寫）-3定向有機玻璃；前玻璃雖然外觀上看著和米格-21F-13的差不多，但最內層改為半鋼化矽酸鹽玻璃，內外層之間採用兩層較厚的全鋼化矽酸鹽玻璃，以在取消防彈玻璃後仍保持一定的防護特別是防鳥撞能力。
此後這種「三片式」風擋，成為了絕大部分殲-7/8系列飛機，以及基本型「飛豹」前風擋的「標配」外觀（當然其內部具體結構、玻璃型號往往有差別）。但其較為沉重、影響視線的問題也一直難以忽視；之前寫殲-12的時候，就曾提到過320廠為該機和強-5乙加工試製了三合有機玻璃材質的整體前風擋。
▲特別是到了上世紀90年代還要往座艙裡塞這這那那的時候，這視野怎一個侷促了得
1976年3月，作為對我國援越抗美的感謝，越南人民軍將其繳獲的一批美軍及南越軍隊裝備送給我國，其中就有一架F-5A。作為國內獲得的第一架採用整體式風擋的美制戰機，F-5A的風擋採用的是8毫米厚的丙烯酸酯單層玻璃，不僅輕便、而且產生的光偏差很小，給參觀分析該機的人留下了深刻印象。
1981年8月8日，國民黨空軍花蓮5聯隊飛行考核官黃植誠少校，駕機起義回歸祖國大陸。而他帶來的這架F-5F，其整體式風擋又改進為三合有機玻璃——在兩層丙烯酸酯玻璃中間夾了一層PVB中間膜，以提升抗鳥撞能力。這樣一來，F-5E/F的風擋厚度也達到了18毫米，與殲-12相同。
▲看到這張圖裡空空的後座，就不得不提那個在東引島上空跳傘的後座飛行員許秋麟了
雖然通過實物開闊了眼界，但能否為高空高速指標均遠超F-5的在研新型殲擊機「也整一個」，那還是個大問題，所以1990年首飛的K-8，反而成了國內完成對F-5風擋實物的分析後，首款使用整體式風擋的國產飛機。這塊風擋採用YB-3型非定向有機玻璃（鑄造丙烯酸酯）製造，相比已經在殲-7Ⅱ兩側風擋使用的DYB-3定向有機玻璃，YB-3雖然韌性低、抗撞擊能力差，但勝在透光率更好，這對於長期為殲-12風擋光學畸變問題所困的320廠來說，的確很有吸引力。
▲光潔輕巧的整體式風擋不僅使得K-8的「顏值」一直在線，也是「時髦值」的一部分
至於YB-3抗撞擊能力差的缺點，K-8畢竟是一款亞音速教練機，320廠通過將其風擋厚度保持為與殲-12相當的18毫米，也達到了當時《軍用飛機強度和剛度規範》（GJB67.3-85）中，「飛機在海平面上以最大設計平飛速度飛行時，能承受1.8千克飛鳥的撞擊而不被穿透」這一條標準。
▲對比F-5A艙蓋的情況，DYB-3已經是整個八九十年代國內性能最好的航空有機玻璃了，但後者700飛行小時的定壽標準相比之下仍然遜色
雖然亞音速教練機的整體式風擋算是解決了，但要與殲-10原型機總裝節點同步，拿出符合第三代殲擊機要求的高性能整體式風擋，對於1958年成立，國內唯一能生產航空有機玻璃的錦西化工研究院來說，壓力還是很大；特別是在了解到此時美國等西方國家的技術水平之後，更是如此。
例如三代機的代表機型F-16，其大尺寸座艙蓋透明件使用聚碳酸脂（PC）材料，由於韌性極高，其厚度雖然僅為0.5英寸（12.7毫米），但防鳥撞能力卻相當於23毫米厚的丙烯酸酯材料，耐熱性也較好。錦西化工研究院在技術跟蹤時，也試製過聚碳酸酯材料透明件，但發現國產件的透光度實在太低，無法用於座艙蓋。
▲另外，聚碳酸酯較低的硬度也使得使用中易磨損劃傷，需要採取相應的防護措施。包括F-22在內，美制戰機的聚碳酸酯座艙蓋多通過注射成型法等新的加工工藝，以及與丙烯酸酯類材料複合的方法，以在保護表面的同時降低這類材料相對較高的生產成本和時間代價
在經歷「十號工程」和「十一號工程」之前，中國航空工業對機載產品領域的重視和投入程度都長期不足，而錦西化工研究院又不在航空工業旗下、而是隸屬化工系統，情況就更為特殊。所以，即使錦西化工研究院在「七五」期間接到為殲-10風擋透明件配套的任務時，就定下了輕度交聯定向拉伸有機玻璃的大方向；但其研製進度也非常緩慢，到1997年仍未達到可以進行試加工的技術狀態。
此時中俄剛剛完成關於引進蘇-27生產技術的「十一號工程」談判，其中自然包括引進位造風擋及座艙蓋的AO-120型有機玻璃（也使用丙烯酸酯類材料）。但首先從引進技術到打通生產線再到「舉一反三」，遠非一日之功，其次AO-120的技術特點，與北京航空材料研究院（621所）為試生產殲-10風擋進行的前期準備也有點對不上；在「遠水不解近渴」的情況下，殲-10的風擋透明件先通過引進西方有機玻璃產品加工解決，「兩條腿走路」，也是那個時候必然的決定。
▲「猛龍」出世的節點，那也是真耽擱不起了
另外在這一時期，隨著我軍蘇-27使用經驗的增加，部隊對其座艙蓋材料特性的研究也已逐步深入。例如針對其風擋及艙蓋玻璃表面出現的銀紋（在陽光下較為明顯），空軍在2000年10月頒發的暫行規定，就明確了可以適當突破俄方規定的銀紋深度和面積限制而繼續使用，實踐也證明了確實沒什麼問題。
▲那個時候估計還不至於出現座艙蓋裡有氣泡這種情況（圖為試飛中的蘇-57）
有了現代化整體式風擋的製造經驗、又有了維護經驗——雖然玻璃材料暫時還是外國的；那麼也就可以拿這個當賣點，讓此時正對「梟龍」望眼欲穿的老巴先「填飽肚子」——順便也讓他們再當一回小白鼠。2000年12月，殲-7PG首飛，2001年底首批飛機交付巴基斯坦空軍，所以如果非要摳一個定義「中國最早批量生產的整體式風擋殲擊機」，那麼就是殲-7PG了。
▲對於「中國飛機上有些外國的件兒」這種設定，老巴那真是一直來者不拒
在航空材料研究院及其他單位的大力協助下，在殲轟-7A和殲-7G這兩個也用上了整體式風擋的自用型號相繼首飛之後，遼寧錦西化工研究院為之奮鬥了十餘年的YB-DM-10（DM意為定向拉伸、研磨拋光）輕度交聯定向拉伸有機玻璃，終於達到了可以交付測試的階段！
▲經過加工與對比測試，YB-DM-10的力學性能，尤其是斷裂韌性與法國產品基本相當，耐熱性猶有過之，與美國產品接近
而作為殲-11B材料國產化工程的一部分，受俄制AO-120有機玻璃的影響，技術路線與YB-DM-10有所差別的YB-DM-11也於2003年交付航空材料研究院。雖然經過熱成型、鍍膜、裝配等工序後，加工出的風擋透明試驗件起初一度遭遇了因光學畸變導致的視場變形問題，險些有用回AO-120之虞；但航材院通過之前的摸底工作，仍在最後關頭攻下了風擋透明試驗件加工難題。
▲也是《軍工記憶》殲-11這一期的一大話題了
2004年，YB-DM-10通過技術鑑定，進入小批試生產，錦西化工研究院先後研製了7.5毫米和22毫米厚的兩種玻璃板材供多型國產戰機選用；2007年，YB-DM-11也通過技術鑑定隨殲-11B批產，並獲得了2009-2010年度中國化工集團科學技術獎二等獎。隨著兩型有機玻璃順利投產，讓我軍三代機的風擋原材料再也不必受制於人，它們的生產製備方法被授予2015年度中國化工專利優秀獎。
▲殲-10C和殲-16的圖就從官方號裡找，殲-20的座艙蓋那必須請出萬全巨師的巨作
2001年初，中國還沒有實現殲擊機整體式風擋的量產，更不要說原材料的國產化；2011年初，全世界都看到了使用一體化座艙蓋的2001號一飛沖天。當殲-20座艙蓋的關鍵技術與設計方案已經開始解密的時候，我們同樣應該銘記那些默默無聞的人們，在新世紀第一個十年的奮起直追。
▲節選自《航空學報》2020年第6期《先進戰鬥機發展技術專刊》之《新一代戰鬥機座艙蓋關鍵技術與設計方案》
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