殲2換裝矢量噴管，飛火推一體化設計可在空中跳芭蕾

尾噴管是噴氣式飛機的渦噴發動機的組成部分之一，主要作用是將噴氣式飛機燃油燃燒後的產物如二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳、氮氧化物、未完全燃燒的小分子烴類物質噴射出去，利用噴射時空氣產生的反作用力來推動飛機，現代戰鬥機的尾噴管可隨著發動機氣流的大小，通過作動筒控制隔熱板和密封片的擴張和收縮來適應不同的速度要求，當飛機啟動加力的時候，尾噴管直徑為最大。

矢量尾噴管作為矢量發動機的一部分，各國都在爭相研製，因為矢量發動機可隨時改變飛機動力的方向，這使得裝備矢量渦噴發動機的飛機可以比沒有裝備矢量渦噴發動機的飛機更加靈活，可完成成功氣動舵面控制的飛機無法完成的高難度戰術動作，上圖為歐洲颱風戰鬥機正在研製的矢量發動機的尾噴管，去掉外殼後，其內部的作動筒和密封片設計一目了然。由於要承受極高溫度下發動機氣流偏轉控制，能否隔熱並將高溫氣流很好的密封起來，是矢量尾噴管的難點之一和關鍵所在。

美國在為F-22研製矢量尾噴管的時候，圓滑的採取了二元矢量噴管方案，即只能上下改變氣流方向。使得動作機構簡單可靠，裝備多年以來還未聽說F-22發動機和矢量噴管出現什麼問題，反而是不起眼的制氧機給美國空軍造成了不小的麻煩，筆者認為，美國採取二元矢量噴管在降低技術風險的同時還降低了成本，是一種明智之選，但是二元只能在垂直方向起作用，相比俄羅斯研製的軸對稱立體噴管，還是差一點。

近距離的看一下二元噴管結構，可以發現其左右兩邊依靠機體進行隔熱和密封，尾焰外漏比較嚴重，因此發動機噴口周圍都必須使用耐高溫材料進行包裹，而且研究表明，二元噴管的氣動效率遠不如軸對稱立體噴管來的靈活高效。

近日，據相關資料顯示，中國已經在渦扇-10B發動機和渦扇-15上使用驗證了國產矢量噴管，而且早在2002年就經過了連續運轉216小時的極限測試，而俄羅斯的117S使用的矢量噴管最大壽命只有200小時，因此，軍用大推力渦扇發動機方面中國是存在15年左右差距，但是矢量噴管技術卻是超過俄羅斯的，為渦扇-10B發動機安裝試用也是正常。

為中國殲-20專門研發的渦扇-15據悉也安裝和實驗了國產矢量噴管，從2016號原型機沉寂半年之久，筆者推測該機是在為渦扇-15的裝機試用做測試和準備，而且中國的矢量噴管不單單是發動機和噴管的單獨技術，而是一種飛火推一體化設計，所謂飛火推一體化就是飛控，火控，推進器一體化運作模式，打個比方，在近距離格鬥中，殲-20攜帶的霹靂-10空空導彈鎖定目標過程中，火控數據和飛行員的操縱桿發出的飛控數據和發動機矢量噴管的狀態數據，三者合一，都由殲-20的飛行電腦進行比對，給出適當的回饋，而飛行員不必單獨再控制矢量噴管的偏轉，只需要專心於眼前的目標作出正確的戰術判斷即可，這種模式將極大的提高殲-20的機動性和格鬥能力，只要飛行員願意，在空中作出芭蕾舞動作也不足為奇，現在就等渦扇-15完成最後的攻關，中國殲-20就可以使用上完全國產的矢量發動機。

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