國產航空發動機矢量技術什麼水平？專家終於說出與美俄的真實差距

本期為大家介紹一下矢量推力技術的發展，尤其是國產矢量推力發動機的情況。

首先需要強調，發動機的矢量推力噴口，並沒有太大的技術難度，小兵兵引用中國工程院院士、航空動力專家劉大響教授，在2003年12月15日的《百家講壇》中的講解，已經說明了這個問題。

說回到矢量推力發動機的研製，其最開始的研製目的，並不是為了戰機在空戰中提升機動性，而是在美蘇爆發「熱戰」的時候，讓戰機能夠在那些被炸爛的機場起飛。因此，最早實用矢量推力的發動機，是英國布里斯托爾·西德利公司在1957年開始研製的「飛馬」發動機，並安裝在「鷂式短距/垂直起降戰機」上。而在更早的時候，美軍的A-6艦載攻擊機的原型機上，更是安裝了世界上第一種矢量推力噴管，雖然後來沒有服役。而同期，蘇聯的雅克36，也安裝了類似的矢量噴管。只是在後來，蘇聯人用更複雜的「三軸承 旋轉噴管」，並被F35B隱身戰機上應用的F135-PW-600發動機所繼承。當然，這些早期的研發歷史，與我們現在所關心的矢量推力技術，關聯的並不大，但這些發動機的研製，也可以在側面說明，製造矢量推力噴管的技術難度並沒有那麼誇張，上個世紀五十年代的工業水平，就可以實現。

而現在這些能夠提升戰機機動性的矢量推力噴管，是從上個世紀80年代，電傳飛控逐步成熟之後，慢慢發展起來的。1987年，美國NASA啟動了F-18HARV，大仰角研究機的研究項目，在F-18 840號研究機的每台發動機上，拆掉了原有的尾噴管，替換為三片勺型矢量推力偏流板。現在畫面上出現的，就是F-18HARV進行飛行測試的鏡頭，只是年代久遠，畫質不佳。在這個項目的測試中，F-18HARV達到了70度的最大穩定飛行仰角和65度的「大迎角滾轉」最大仰角。而同時期的美德合作的X-31技術驗證機，也採取了同樣的測試方案。但矢量偏流板只是矢量噴管技術成熟之前，進行的技術探索，除了日本的「心神」驗證機，早已被淘汰。

而後，在1989年5月16日，一架安裝了普惠公司開發的矩形二元推力矢量/反推噴管的F-15STOL/MTD驗證機，進行了首飛。並在試飛中，將F-15的標準降落距離2286米，縮短到了416米。當然，從驗證機的名字中，STOL的縮寫，我們就可以看出，美軍此時對短距起降的需求，仍然迫切。而這次驗證的矩形二元推力矢量噴管，最終也被美軍F-22隱身戰機上的F-119發動機所繼承，成就了F-22逆天的機動性。

而同時期的蘇聯，留里卡-土星科研生產聯合體，也在一架蘇27BU戰鬥教練機的左側發動機上，安裝了矩形二元矢量噴管，進行了若干次飛行測試。但隨著蘇聯的解體，後來的俄羅斯，並沒有對這一方向進行更多的探索。而是將更多的精力，集中在關節式軸對稱矢量噴管上。

雖然現在看來，關節式軸對稱矢量噴管是一種依據俄羅斯當時的經濟情況，進行的一種投機取巧的研發，但隨著其被安裝在蘇27重大改進型原型機T10M-11上，以蘇37的名義，在1996年的范堡羅航展上，亮瞎了一堆眼球後，其反而獲得了極大的關注和認可。關節式軸對稱矢量噴管雖然看著與可以在任意角度偏轉的軸對稱矢量噴管，沒啥太大的區別，但實際上仍然是一種二元矢量噴管，只能在上下方向上，各偏轉15度。只是由於俄羅斯的某種設計思路，其在裝機時，該噴管的水平軸線向內偏轉了32度，因此看起來比較像是全向可動。實際上，無論是印度的蘇30MKI，還是俄羅斯的蘇57、蘇35，其尾噴管都只能在一個V型軌跡上運動。

而真正的全向軸對稱矢量噴管，最早是美國F-16MATV，多軸矢量推理項目中，安裝在通用動力NF-16D測試機的F110-GE-100發動機上的。而普惠公司當時也準備測試器安裝在F100-PW-229發動機上的「仰俯/偏航平衡梁式軸對稱矢量噴管」，該噴管全向偏轉角度達到20度，比通用動力的更大，但這個測試後來被安裝在F-15STOL/MTD驗證機上進行了測試。

相應的，俄羅斯也在上個世紀90年代拿出了兩款全向軸對稱矢量噴管，分別是安裝再米格29OVT上的RD-330VT發動機上的，由克里莫夫設計局研製的三元矢量噴管。以及由莫斯科禮炮航空發動機聯合體開發的，AL-31FM1上的三元矢量噴管，並在2003年安裝在蘇27LL驗證機上進行了測試。但這兩款全向軸對稱矢量噴管都未能真正的裝在任何一款戰機上投入現役，尤其是裝在AL-31發動機上的噴管，一直被認為是為中國開發的，只是由於國產同類產品的研製情況喜人， 莫斯科禮炮航空發動機聯合體的計劃，如同蘇27SKM、蘇30MK3等項目一樣，未能最終成型。

以上，就是矢量推力的研製情況，歐洲為EJ200研製的也是全向軸對稱矢量噴管，但颱風戰鬥機的客戶都沒需求，也不了了之了！

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