¿Por qué las marquesinas de los aviones estadounidenses son una burbuja clara pero las de los aviones rusos y chinos tienen una banda?

En general, hay 3 tipos de toldos de combate modernos: de varias piezas con parabrisas separado, de una pieza con marco de soporte (con bandas) y burbuja transparente de una pieza.

Es incorrecto suponer que “los aviones estadounidenses usan un dosel de burbujas claro”. De hecho, la mayoría de los aviones estadounidenses, incluido el más nuevo F-35, utilizan una cubierta de varias piezas (al igual que el ruso Su-27/35 / Pak-FA) o una cubierta de una sola pieza con banda (como el J-20 chino). Solo el F-22 utiliza un diseño de burbuja transparente de una pieza. El dosel F-16 es una burbuja transparente de casi una pieza, pero no del todo.

También es incorrecto suponer que solo los EE. UU. Tienen la tecnología para crear un dosel de burbujas claro (como sugieren algunas respuestas). Los prototipos anteriores de J-20 también usaban un dosel de burbuja transparente de una pieza.

¿Por qué los diseñadores estadounidenses y chinos abandonaron el diseño de burbuja transparente de una pieza en sus productos más nuevos? La razón es simple:

Si bien un dosel de burbuja transparente de una pieza se ve muy bien y proporciona una visión adicional al piloto, tiene algunas desventajas bastante grandes. Dado que tiene que ser una pieza sin soporte de marco, debe hacerse más grueso para cumplir con los requisitos de resistencia, lo que significa que agregará peso innecesario a una plataforma sensible al peso. Un problema aún mayor es la seguridad: dado que es tan grueso, ya no es posible una expulsión ‘a través del vidrio’. Cualquier rechazo requerirá que todo el dosel se expulse primero, antes de que el piloto pueda rescatar. Esto prolonga el tiempo de expulsión y reduce la tasa de supervivencia de la expulsión durante condiciones menos que ideales (por ejemplo, baja altitud, ángulos de inclinación / inclinación bajos, operaciones de portador, etc.). Los cohetes de eyección del dosel también pueden fallar y el piloto podría morir al estrellarse contra un pesado dosel que no se movió lo suficientemente rápido.

En contraste, un dosel ‘con bandas’ como los de J-20 y F-35 puede hacerse más delgado, más liviano y permite un método de expulsión de penetración más rápido y confiable. Todavía tienen los beneficios sigilosos de ser de una sola pieza. No se ven tan bien y el piloto tiene un marco en su visión delantera, pero aparentemente los profesionales superan a los contras.

¿Y qué hay del F-15C?

La “banda” es el extremo del parabrisas fijo (hacia adelante) que proporciona protección contra el impacto de las aves y el comienzo del dosel móvil sobre el piloto que permite la entrada al avión y se retira durante la expulsión.

Los aviones más nuevos (F-16, F-22 y F-35) que vinieron después del F-15, tienen un diseño de dosel más avanzado que da como resultado un dosel de una sola pieza que proporciona protección contra la entrada y el ataque de los birs.

Sí, como señala John Chesire, es una cuestión de tecnología. Los pilotos quieren una mejor visibilidad y el mamparo se interpone en el camino por dos razones.

  1. El protector contra el viento debe ser fuerte, toma la carga de todo el aire a todas las velocidades y los golpes de las aves, si corresponde. Esto tiene que ser probado exhaustivamente para demostrar que puede sobrevivir a un golpe de ave sin desmoronarse. Hay una pistola de pollo dedicada, Wikipedia, que dispara al parabrisas. Mira este video de una prueba en F-16
  1. Un dosel de burbujas completo significa que todo tiene que ser una parte móvil. Esto significa que el sello del marco de aire será una parte móvil, lo que aumenta el riesgo de que se desmorone en vuelo. Y aumenta el peso del dosel en movimiento. Esto significa que se requiere un actuador más grande si es automático. Los aviones rusos generalmente lo hicieron frugal y lo mantuvieron manual en aviones más pequeños como Mig-21.

Ahora el F-16 probó esta tecnología en los años 70 y se ha pasado a futuros aviones como el F-22 y el F-35. Tenga en cuenta que F-18 no lo tiene, ya que era de la compañía rival McDonnell Douglas, ahora Boeing Super Hornet.

Básicamente, si los diseñadores pueden cortar 40–50 kg de un caza ligero al convertirlo en un diseño de parabrisas + techo sin actuador que un techo de burbujas, mejora el rendimiento del avión. Los pilotos generalmente se acostumbran y la visibilidad se puede compensar ligeramente al tener un grosor diferente del material en el dosel y el parabrisas. Además, la cabeza del piloto casi nunca es estable, la mueven todo el tiempo, especialmente en maniobras, por lo que no es como un punto ciego.

Entonces, la falta de tecnología es un factor, el otro es el costo versus el beneficio de tener un dosel de burbujas. Claro que se ve increíble, pero ¿es absolutamente necesario?

La razón principal, además de los requisitos de diseño de ingeniería para cualquier avión (comercial o militar) y mantener los costos de fabricación lo más bajos posible es el hecho de que todas las ventanas de la cabina deben calentarse para evitar roturas. Si inspeccionara cada ventana, vería los cables de los elementos de calor a lo largo de una sección del borde. Las ventanas de vidrio o plástico están hechas en capas. Dentro de una de las capas hay una película de oro de 24 colores que cubre toda la ventana del dosel. La película de oro se calienta a una temperatura que calienta el vidrio o el plástico a una temperatura específica. La aeronave debe estar a una altitud fría antes de aplicar calor.

La imagen del dosel de burbuja de combate muestra fácilmente el tono dorado que produce una apariencia azul / gris.

Múltiples ventanas permiten su remoción y reemplazo fácilmente. Cuanto más pequeña es la ventana, más fácil es calentarla de manera uniforme.

La mayoría de los luchadores estadounidenses tienen un arco. Los F-16 y F22 no lo hacen y son atípicos, en lugar de las configuraciones típicas de los cazas estadounidenses. Los F-4, F-5, F-8, F-14, F-15, F18 y F-20 tenían arcos de dosel, al igual que el F-35.