本次珠海航展,装备矢量发动机的歼10B战机表现惊艳,以空中眼镜蛇机动和落叶飘等高难度超机动动作,体现了矢量发动机对战机机动性带来的巨大提升;这也是单发战机第一次同时挑战这些动作,证实了国产矢量发动机的优异性能。不过用上了矢量发动机的不仅仅是歼10B,在接受《联合早报》的采访时,杨伟总师对歼20什么时候能够用上矢量发动机的回答显得很耐人寻味:“你的问题是什么时候可以用上,但你怎么知道没有用上呢?”

用上了矢量发动机的歼20与使用一般发动机的歼20是两个完全不同的概念。融合了多种气动布局优点的歼20,在没有矢量发动机的时候只能做出有限的超机动动作,对于空战能力提升较为有限;而装上了矢量发动机的歼20在超机动能力有了质的飞跃,作战半径和航程也会因为其提供的额外升力增加,从而更适合我国国情,对岛链的威慑性也更强,可以辅助我国海军粉碎第一岛链并突破第二岛链。

歼20使用的是哪种矢量发动机暂且不论,歼10B使用的矢量发动机在矢量喷管上已经是世界最先进级别的了。F22为了兼顾隐身性能采用的是较为保守的二元矢量发动机,只在水平方向上动作,对机动力的提升较为有限;F35使用的是三轴承偏向喷管发动机,在垂直起降型上最多可偏转95度,可左右各偏转10度;而其他型号则取消了大幅度的纵向矢量,可提供的额外机动性也较为有限。歼10B验证机的矢量发动机使用的是轴对称矢量喷管AVEN,偏转方位360度,矢量偏角17度到20度,可提供全方向的额外转向力矩,而且还能保证推力不被浪费。

另一种实现矢量推力的方法,可能会被歼20使用,即流体推力矢量技术。它通过对射流的二次抽取或注入,使气流与气流之间相互作用,迫使尾喷气流偏转实现矢量推力。与传统机械式矢量喷管相比,流体推力矢量喷管结构简单,只需极少的活动部件,可以大大降低喷管的成本和质量,且系统的可靠性、可维修性和使用寿命都将得到极大的改善,还能加强飞行器的隐身性能。

这种技术在20世纪50年代便已经在研究所内被证实,并于20世纪六七十年代在北极星导弹、民兵导弹以及一些拦截弹上得到应用,工作介质为氟利昂。然而液体二次喷射系统体积和质量大,侧向比冲低,系统全重较重且效率较低,故被淘汰。气体二次喷射以气体为工质,效率高,受到各国普遍重视。

歼20作为我国战机中的明日之花,今后将会持续改进升级,以更耀眼的表现和姿态出现在世人面前;其中很可能进行多次升级的部件之一,就是发动机。机械式矢量发动机到了轴对称矢量喷管这里已经接近极限,想要突破极限唯有采用新技术,以克服其结构复杂、质量重、喷管寿命短等固有缺点。从这里来看,歼20来日可期,还会有更好的表现的。

作者:007

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