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　　矢推版殲-10B驚豔現身珠海航展，三個超機動動作震撼全場。

　　11月6日，在第十二屆珠海航展開幕式上，中國航空工業的殲-10B推力矢量驗證機（矢推版殲-10B）進行了15分鐘的飛行表演，酣暢淋漓地完成了“眼鏡蛇機動”、“J轉彎”、“落葉飄”三個高難度的飛行動作，令人驚歎。下面，東興軍工就帶您詳細拆解一下這三個超機動飛行特技。

　　眼鏡蛇機動：飛行姿勢酷似眼鏡蛇抬頭，飛機在平飛時，突然將機頭抬起到一定角度，維持一定時間的飛行，然後，恢復正常飛行狀態，傳統的戰鬥機僅靠機翼產生的升力是做不到如此大迎角的飛行的。這次航展上殲-10B憑藉單臺發動機完成了近乎120度的大迎角飛行，令人讚歎。

　　J轉彎機動，即平飛180度迴轉，完成大角度偏航機動，類似於賽車“漂移”，然而要飛機完成這種“漂移”，難度極大，因爲飛機的J轉彎除了要考慮機頭指向的迅速改變，還要兼顧高度的改變。但是安裝了矢量發動機的殲-10B戰鬥機做J型轉彎顯得不慌不忙，遊刃有餘。

　　落葉飄機動，意即飛機如同落葉一樣旋轉飄下，也就是常說的零半徑下降轉彎機動。該機動轉彎方式完全顛覆了傳統的戰機傾斜轉彎方式，使得戰機的轉彎半徑非常小，且能量損失不大，這在近距作戰時具有重要意義。如此極端的飛行姿勢，殲-10B戰鬥機竟完成的如此流暢，怪不得航空專家說，我國突破了矢量發動機技術，給戰鬥機的操控性能帶來了質的飛躍。

　　注：這次航展沒有拍到完整的落葉飄機動，我們截取了早先殲-10B裝備AL-31F時的落葉飄視頻。

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　　推力矢量發動機，四兩撥千斤

　　爲何配備了矢量發動機的戰機能達到傳統戰機遠遠達不到的操控性能呢？小小的矢量噴管何以有這樣四兩撥千斤的效果呢？

　　答案就在於傳統飛機發動機的尾噴管只能收縮或者擴張，不能偏轉，也就是說它只能給飛機提供沿飛行方向的推力，飛機的俯仰、偏航、滾轉等機動動作都要通過機翼上的各個控制舵面來完成。而推力矢量發動機可以通過尾噴管的偏轉產生其他方向的推力分量，使飛機能在俯仰和偏航方向上產生垂直於飛機軸線的附加力矩，從而達到控制飛行姿態的目的。飛機發動機有了推力矢量技術的加持，就可以部分甚至全部替代尾翼的功能，這樣就可以減小尾翼的面積，甚至取消尾翼，這對於飛機的減重和隱身都是非常有益的。此外，飛機在進入超聲速狀態以後，氣動中心後移，平尾等氣動面會出現控制阻力加大、控制能力降低等一系列問題。通過推力矢量技術來分擔平尾的工作，可以大大減小平尾的偏轉幅度，從而達到減阻的效果。可以說，推力矢量技術對於飛機的機動、起降、減阻、減重、隱身等方面都大有裨益。

　　操控性能的提升，帶來的是戰鬥機整體能力的提升。操控性能的提升，顯著提高了戰鬥機的攻擊力、生存力和安全性。矢量發動機可以使戰鬥機瞬時改變機頭指向，幫助戰鬥機迅速指向預定攻擊目標，提高攻擊成功率；矢量發動機的瞬時移動能力可以幫助戰鬥機擺脫地空導彈、空空導彈的追擊，提高了戰機生存力；矢量發動機使得戰鬥機在複雜的飛行條件下得以受控完成各種複雜的飛行狀態，提高了戰機的安全性。

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　　太行矢量發動機的工作原理

　　此次航展殲-10B戰鬥機完成了如此驚豔的表演動作，體現了我國在矢量發動機領域不僅取得了零的突破，而且已經具備了高水平的技術實力。下面來看看此次航展公開表演的太行矢量發動機是如何工作的。

　　太行矢量發動機的尾噴管屬於典型的軸對稱矢量噴管，它採用鋸齒形設計，每片擴張調節片末端都帶有一片可以獨立旋轉的小型調節片，在垂直於軸線的截面內可以實現360°旋轉，沿軸線方向可以向上偏轉10°，向下偏轉30°。當尾噴管進行推力轉向時，擴散段前調節片先偏轉一個較小的角度，再由後面的小型調節片進行二次偏轉，達到預想的效果。由於國產航空發動機的推力並不富餘，這樣的兩級偏轉設計可以最大限度地減少推力損失。值得注意的是，爲了防止尾椎干擾矢量噴管向上擺動，這架殲-10B的減速傘艙做了一定的切削處理。

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　　國外推力矢量發動機的發展現狀

　　在我國之前，美國和俄羅斯就已經突破了推力矢量技術，下面我們來看看美俄兩國的推力矢量發動機。

　　美國鍾情二元矢量發動機。裝配在F-22身上的F-119發動機採用的是二元矢量噴管，可上下偏轉20°，這種矩形噴管可以與F-22的機身完美融合，它只向某些特定的角度反射雷達波，擁有非常好的隱身特性。

　　此外，這種矩形噴管還可以強化發動機高溫尾流與環境冷空氣的摻混，從而降低戰鬥機尾部的紅外輻射特徵，提高其紅外隱身性能。

　　但是這種二元矢量噴管有兩個主要缺陷：第一，這種矩形噴管結構笨重，並且只能上下偏轉，只能提供俯仰力矩，對於機動性能的提升效果不如全向軸對稱矢量噴管；第二，由於採用矩形噴管，勢必有個圓轉方的過渡結構，發動機內流特性變差，這會造成發動機的推力損失。

　　除了二元矢量噴管，美國現役軍機還採用了三元矢量噴管。裝配在F-35身上的F-135發動機採用的是三維軸對稱矢量噴管，向下最大可以偏轉95°，左右可以偏轉10°，但不能全向偏轉。

　　F-35飛行狀態的切換通過F-135尾噴管的轉動來實現：巡航狀態，尾噴管不需要偏轉；短距起降時，尾噴管向下偏轉45°；垂直起降時，發動機尾噴管向下偏轉90°，同時需要前面的升力風扇以及機翼兩側的噴口配合。

　　F-35有A、B、C三個型號，分別是空軍的陸基型、海軍陸戰隊的垂直/短距起降型、海軍的艦載型，F-35A/C沒有使用矢量噴管，只有F-35B使用了矢量噴管，這是因爲美國的海軍陸戰隊沒有航母，只有兩棲攻擊艦，而要想在兩棲攻擊艦那侷促的甲板上起降，只能依賴這種垂直起降技術。

　　需要說明的是，F-135的矢量噴管只在起飛和降落時使用，不能增強飛機的機動性能，嚴格來說不能算標準的推力矢量發動機。

　　俄羅斯偏愛軸對稱矢量發動機。相比於二元矢量噴管，俄羅斯更偏愛軸對稱矢量噴管，蘇系戰機的蘇30MKI、蘇35、蘇57等都採用了軸對稱矢量噴管。基於AL-31F發展而來的AL-31FP和117S採用的都是整體偏轉方式，即在尾噴管與加力燃燒室之間有一個液壓驅動的轉動環，這個轉動環既可以爲尾噴管轉動提供動力來源，同時也是氣體密封的重要部件。

　　與F-135不同，俄羅斯的戰鬥機大多采用全向矢量發動機，其軸對稱矢量噴管可以在垂直於軸線的截面內可以實現360°旋轉，它不僅能提供俯仰力矩，還可以提供偏航力矩，能大幅提高戰鬥機的機動性能。

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　　小 結

　　對比中、美、俄推力矢量發動機的應用，可以看到，F-119的二元矢量噴管跟F-22後機身完美融合，隱身性能優異；F-135的矢量噴管只是爲了滿足海軍陸戰隊的垂直起降需求，略顯雞肋；俄羅斯的全向軸對稱矢量噴管可以顯著提高蘇系戰機的機動性能；我國的航空發動機推力不足，禁不起過大的推力損失，不像美俄玩兒得那麼野，作爲國產第一款矢量噴管，採用小型調節片也不失爲一種智慧的設計。

　　此次亮相珠海航展的矢推版殲-10B能夠以優雅的姿態完成一系列高難度動作，除了矢量推力技術的突破之外，還與戰鬥機的電傳飛控系統和發動機的全權限數字電子控制系統密切相關，背後依賴的是606、611、614等多個研究所的協同配合，這一技術成果利好航發動力、航發科技、航發控制、鋼研高納等上市公司。

　　來源：軍工e洞察