別光只是看熱鬧 殲10B這朵「鋸齒菊」里還有這些門道你得知道

9月3日一張殲-10B推力矢量驗證機尾噴管的照片出現在網路，引發軍迷熱議。該照片源自最新一期公開出版的《兵工科技》雜誌，是該機軸對稱矢量噴管的首張清晰照。

從照片上看，殲-10B推力矢量驗證機除換裝帶矢量噴管的WS-10B發動機之外，還在後機身上增加了4個安裝支座，用於在高難度矢量試飛科目中安裝尾旋改出傘，以提高安全係數。為了避免干涉矢量噴管的向上偏轉，該機減速傘艙下方的尾椎還被切除了一小塊。

推力矢量尾噴管可通過自身偏轉把發動機噴流從平行於機身縱軸線引向其它方向，產生矢量方向上的側向分力。這個側向分力不僅可用於產生直接升力，大幅縮短戰鬥機的起降滑跑距離，還能不依賴氣動舵面提供更直接的控制力矩，大幅提高戰鬥機的機動性能和過失速機動能力。

美國曾在上世紀90年代利用F-16/MATV研究機對軸對稱矢量噴管進行了測試，結果表明該機不僅可以輕易實現「眼鏡蛇」機動，還能做86度可控迎角的飛行，要知道此時飛機是以「直立姿態」平飛的。F-16/MATV在模擬空戰中充分表現出了矢量推力技術帶來的機動性優勢，以大比分完勝普通戰鬥機。

因此推力矢量尾噴管受到了尤為重視過失速機動性能的俄系戰鬥機的青睞，先後裝備了蘇-30SM、蘇-35S和蘇-57戰鬥機。西方國家迄今為止唯一裝備矢量噴管的生產型戰鬥機只有F-22。

當年我國決定在殲-10戰鬥機上採用機匣下置版AL-31FN渦扇發動機後，該發動機的製造商——俄羅斯留里卡設計局"禮炮"（Salut）公司就一直向我國推銷帶軸對稱推力矢量尾噴管的AL-31FN改型，這種發動機模型頻頻出現在前幾年的莫斯科和珠海航展中。可惜落花有意流水無情，中國空軍對俄制軸對稱推力矢量技術並不感興趣，因為此時我國自行研製的軸對稱推力矢量尾噴管已接近成熟。

我國在推力矢量尾噴管方面的研究起步並不算晚，早在2003年劉大響院士就證實我國606、624所自行研製的軸對稱矢量噴管已經進行了台架測試，而且運轉得非常成功。我國在矢量噴管上走得路線既不是俄式簡單粗暴的關節式，也不是美式貌似高大上的矩形二元式，而是軸對稱全向矢量噴管路線。軸對稱矢量噴管不僅保持了傳統圓形截面尾噴管重量輕、推力損失小的優點，避免了矩形二元尾噴管的厚重結構和漏氣缺陷。還能夠向360度任意方向偏轉一定角度，不僅能提供俯仰力矩，還能提供偏航力矩，在矢量操縱上更加細膩，當然對飛控的整合能力要求也更高。最終在2017年年底，安裝有國產軸對稱全向矢量噴管和WS-10B發動機的殲-10B驗證機飛上了天空。

殲-10B推力矢量驗證機的軸對稱全向矢量噴管在設計上很有特色，其15片外部調節片末端可獨立向下偏轉並向兩側旋轉，在噴管矢量偏轉時可更加貼合內部擴張調節片的動作，賦予尾噴管更大的偏轉角度。據專家推測，該軸對稱全向矢量噴管應該是通過內部的兩個同步環驅動結構來實現收斂-擴散和矢量偏轉運動的。其中收斂-擴散同步環只能在液壓動作筒的驅動下前後運動，向前運動時就驅動收斂調節片收小噴管喉道截面積，反之就擴大喉道截面積。尾噴管的矢量偏轉則由矢量偏轉同步環驅動，該同步環通過拉杆連接到擴張調節片上，當該環在動作筒的驅動下偏轉時會一併帶動擴張調節片向相應方向偏轉，從而改變發動機噴流方向。

從軸對稱全向矢量噴管側鋸齒後緣看該噴管具有一定的隱身設計，因此其裝機對象可能是安裝國產WS-15發動機的殲-20生產型，因為鋸齒後緣能給該機帶來紅外和雷達隱身上的雙重好處。首先細鋸齒形裙邊結構通過把後向入射雷達波向兩個特定方向反射，能夠降低返回輻射源方向的回波強度，縮小戰鬥機的後向雷達截面積。其次齒形裙邊在發動機噴流中能加速周圍冷空氣和灼熱發動機噴流間的摻混，起到降低噴流溫度，減小紅外輻射的作用。試驗表明齒形裙邊尾噴管的紅外輻射強度最大可降低近10%。

目前殲-20 2021號原型機正在對代號為WS-10X的發動機和一種新型黑色尾噴管進行測試，該尾噴管的鋸齒設計與殲-10B的軸對稱全向矢量噴管有異曲同工之妙。鑒於WS-10與殲-20的目標發動機——WS-15之間存在較大推力差異，以及尾噴管在矢量偏轉中會在推力軸線上出現一定損失，降低整機推重比，因此新型軸對稱全向矢量噴管不一定是為WS-10X準備的，可能是被作為WS-15發動機的技術儲備。屆時殲-20成為具備WS-15全向推力矢量發動機的完全體後將成為全球機動性最佳的五代機。

作者：阿姆斯壯

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！