重磅！殲10推力矢量飛行台首曝光：領先蘇35整整一代

圖片鳴謝@白龍-龍騰四海、@軍事馬妍提供。

3月28日，中國航空報在紀念《殲10飛機首飛20周年》的文章中，首次披露殲10飛機試驗推力矢量技術有關情況。在題為《航空工業氣動院參研殲10的歲月》一文中，文章首先宣稱為了得到殲10飛機發動機「尾噴流在巡航、最大、加力等不同狀態下對全機氣動力的影響，以及軸對稱噴管在多個噴管落壓比狀態下，幾何矢量角與氣動推力矢量方向的對應關係，項目團隊通過試驗手段進行了全方位的驗證，並重點研究了不同噴流狀態對舵面效率的影響，為飛機的推矢控制提供了有效的解決方案。為模擬殲10飛機在空中各種飛行姿態，試驗時迎角模擬範圍為-90°到110°的大角度範圍，這在以往的試驗中是從未有過的。」 軍事專家張強告訴記者，目前，美俄先進戰鬥機發動機上均配以推力矢量技術，幫助飛機完成高難度機動動作，增強其機動能力和格鬥能力。

目前，我國購買的俄羅斯蘇-35SK戰鬥機能利用AL-35F 發動機推力矢量輕易完成「普加喬夫眼鏡蛇機動」，甚至能實現短時間的空中懸停，或可通過緊急變向緊跟敵機的機尾保持近距格鬥優勢，或是通過「急停」甩掉敵機。雖然對使用推力矢量技術後戰鬥機的過失速機動動作在空戰中是否有效，各國空軍專家存在著激烈的爭議，但是，新一代戰鬥機普遍裝備推力矢量發動機卻是不爭的事實。公平的講，即使空戰中用不到推力矢量技術，在其他方面也大大提高了飛機機動性。例如可以縮短戰鬥機起飛著陸距離，實現垂直短距起降、擴展飛機飛行包線、提高使用過載和俯仰角速度。在裝備推力矢量發動機後，F-22和F-35戰鬥機均已經驗證實現了上述性能提升，證明其確實有效，而且，控制率上如果考慮機翼氣動控制面和推力矢量發動機的共同作用，可以使戰鬥機垂尾和平尾可以大大縮小，從而減輕了飛機重量，飛機的隱身性能也得到了改善，美國的第六代機方案甚至通過先進的推力矢量發動機，計劃完全取消垂尾和平尾。

軍事專家張強告訴記者，目前，各國戰鬥機裝備的推力矢量發動機都是機械偏轉式的矢量噴管，如美國的F-22戰鬥機是矩形的二元機械矢量噴管，只能上下偏轉20度，俄羅斯的蘇-35S戰鬥機是圓形三元軸對稱機械矢量噴管，可實現全方位偏轉。機械式推力矢量噴管雖然能夠靈活的實現推力矢量功能，但其本身具有的一些不可忽視的缺陷。如大幅增加了發動機的重量、增多了高溫環境下運動部件、提高了部件冷卻要求、減弱了隱身能力、降低了可靠性、增加了成本等等，張強認為，這些因素都將限制其在未來高推重比航空發動機上的使用。

實際上，我國早在上個世紀末試飛蘇-30MK某型戰鬥機時發現，採用推力矢量後發動機重量大幅增加，飛機加減速及超音速性能反而比蘇-27戰鬥機有所下降，因此採購了並沒有推力矢量發動機技術的蘇-30MKK，而南亞某大國則選擇了「華而不實」的蘇-30MKI飛機，直到蘇-35S戰鬥機的發動機最大推力由7.5噸增加到8.5噸，加力推力由12噸上下增加14噸後，才決定對其進行採購。據悉，我國早在上個世紀突破了機械矢量噴管技術，並在FWS-10「太行」發動機平台上進行了多次試車。如2007年5月配裝矢量噴管進行台架試車，累計試車75小時49分，矢量循環數16147次，其中開加力狀態運轉5小時01分，矢量噴管矢量循環數為1906次。

據公開資料顯示，2010年7月，我國還完成了兩次FWS-10發動機平台上的全加力狀態試車 。但由於發動機增重過多，軍事專家認為，只有推力達到14.1噸，或者發動機推力增加12%後，FWS-10太行發動機加裝機械矢量噴管才有實際意義。而且對於輕型戰鬥機殲-10來說，推力矢量發動機增加數百公斤重量，飛機性能會大幅度下降，用于飛行試驗還可以，實戰中卻是不可接受的。因此，我們認為具有相同功能、質量更輕的射流氣動矢量噴管日益受到我國國防科研人員的重視。所謂射流氣動矢量噴管，就是在發動機尾部噴管附近噴射一股或多股高速射流氣體，來對尾噴管高溫高速的主氣流進行主動控制，從而實現主氣流的流動角度大幅偏移。

據公開資料披露，射流氣動矢量噴管具有相比於傳統的機械式矢量噴管，其結構更簡單，質量更少，成本更低，可靠性更高。射流控制矢量噴管可以使質量減少24%至80%，發動機推質比提高7%至12%，成本維護費用降低37%至53%。但專家們公認其研製難度極高，有許多工程上的難題需要解決。據公開資料報道，南京航空航天大學先進航空航天排氣系統研發團隊，以先進航空航天排氣系統設計研發與實驗測量技術為主要研究方向，以高超聲速飛行器排氣系統、推力矢量技術和先進流場非接觸測量技術為著力點，正在推進新型射流氣動矢量噴管的研製，據公開資料推測，他們研究的火花型合成高速射流氣動矢量噴管方案，可以比較完美的解決上述難題。

結語：如果我國成功在殲-10B飛行試驗台上成功驗證了射流氣動矢量噴管，未來不僅可應用到殲-20和二代艦載戰鬥機等四代機上，同時還減輕渦扇-10C、渦扇-15和渦扇-19發動機重量，對於現役的第三代戰鬥機和正在研製的三代改進型戰鬥機（如殲-15B、殲-15S電子戰飛機、殲-11D、殲-16電子戰飛機）或FC-31外貿型輕型戰鬥機，也可在不大幅增加發動機重量的前提下，改裝矢量噴管。

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