我知道你們一直都想問，到底什麼是矢量發動機？

所謂矢量發動機是五十年代前蘇聯米格軍用飛機設計師提出的提高戰鬥機機動性能的方案，嚴格講，矢量發動機的叫法是不準確的，因為所謂矢量發動機只是改變了尾部噴管的可變性，發動機本身沒有改變，用矢量尾噴完全可以概括其定義。 矢量尾噴有兩層含義，一個是調整動力輸出大小，一個是調整動力輸出方向，當飛機需要巡航工作狀態時，可收縮尾噴以達到節約燃料增加作戰半徑的目的，當飛機進入戰鬥狀態，可通過調整改變動力輸出方向，獲得更快的反向動力提高機動性。

GIF/1.6M

簡單說說矢量到底是什麼？矢量（vector）是一種既有大小又有方向的量，又稱為向量。一般來說，在物理學中稱作矢量，例如速度、加速度、力等等就是這樣的量。捨棄實際含義，就抽象為數學中的概念──向量。在計算機中，矢量圖可以無限放大永不變形。

1、矢量發動機的概念，與普通發動機的區別？

簡單理解就是推力方向可控。

我們知道的常規飛機發動機只能給飛機一個向前的推力，用于飛行器正常飛行；或者向後的推力（啟動反推力以後），用于飛行器劇烈減速比如降落時。

而推力矢量發動機可以為飛行器提供除了前後方向以外，其他方向的推力。

至於好處，就是第二個問題。

2、有哪些先進性？

推力矢量有多先進，我也說不準，我就稍微舉幾個例子。

冷戰時期，各軍事大國都在兇狠發展武器，這個大家都知道，有兩個比較悲劇的是英國和蘇聯。

他們倆沒像樣的航母啊，飛機進入噴氣時代以後，他們的航母不來力，不能像美帝一樣上牛B飛機，咋辦？研究短距起降甚至垂直起降唄~

於是地球上頭兩種推力矢量噴氣機誕生了，分別是英國的「鷂」Mk.50式戰鬥機和蘇聯的Yak-36技術驗證機。（誰先誰後我懶得查了，請眾卿家領會精神）

這裡總結下論點1：推力矢量技術誕生是為了使噴氣式飛機具備 短距/垂直起降 能力。

目前我們人類研究出了以下幾種垂直/短距起降噴氣機：

這丑了吧唧的東西就是YAK-36技術驗證機，注意機腹下的圓形噴口。

那玩意兒是可以轉的，垂直起降時旋轉到朝下的位置提供向上的推力幫助飛機起飛/降落，平飛時噴口向後，提供向前推力使飛機平飛。

這是美帝的AV-8B海鷂式，注意機體側面的噴口，也是可以轉到朝下的。

你可能會問，剛剛不是說這是英國的「鷂」Mk.50式戰鬥機么？怎麼變成美帝的AV-8B了？美帝的航母不是有各種高性能噴氣機么？

因為美帝海軍陸戰隊的直升機航母、船塢登陸艦需要啊，所以找英國買了版權，自己生產了一批，用于海軍陸戰隊空中支援，這也是後來JSF計劃要求X32B、X35B具備短距起降能力的原因。

這是著名的Yak-38鐵匠，也就是前面Yak-36的正式發展型。

從圖裡我們可以看到機身前部有兩台小發動機，機身後部的發動機才是具備推力矢量能力的噴口，這個設計被借鑒到了F35B上。

然而這個看起來很美的設計有個巨大的缺陷，那就是在正常飛行階段，升力發動機完全是死重，嚴重降低了飛機的機動性、速度、航程、載彈量。所以這貨蘇聯也沒裝備多少，就開發了下一款叼炸天的玩意兒。

叼炸天的就是這貨，Yak-141，之所以說他叼，純粹是因為發動機叼，推力巨大，太陽系第一款能超音速的垂直起降戰鬥機，僅就速度而言，就算是美帝的F35B也得跪在他面前。（這個我也沒考證，大家領會精神，不過有傳說TG搞到了這款發動機，並且快要出貨了，注意這是傳說，不要迷信）

再後來就是F35B的故事了，這玩意兒沒啥好說的，小學生都比我背得熟。

然而說了那麼多，大家可能覺得推力矢量發動機不叼啊，這些飛機全都是些渣渣。

確實，這些飛機一點都不叼，然而太陽系有個吊打外星人的美帝，推力矢量到了他手裡又是另一番景象。

首先要出場的是美德合作搞的X-31。

由於之前的電腦模擬顯示過失速所提的敏捷性對空戰時使用機炮的影響比較大，對導彈則完全不同。因為導彈射擊時只有迎角限制的關係，因此模擬空戰中只用機炮作為武器，飛機之間的交戰距離一般由機炮的極限射程開始，然後快速進入機炮纏鬥。從 1993 年 11 月~1994 年，在 X-31 與 F/A-18 之間進行了一系列的模擬空戰，在 X-31 飛機不使用推力矢量技術與 F/A-18 飛機同向並行開始空中格鬥的情況下，16 次交戰中 F/A-18 贏了 12 次；而在 X-31 使用推力矢量技術時，66 次交戰 X-31 贏了 64 次。

在與 F/A-18 的模擬空戰中 X-31 可謂大獲全勝出盡了風頭，而這些勝利都是仰仗大迎角狀態下的滾軸機動。1994 年，X-31 被轉移到美國空軍的 422 測試中隊與 F-15 和 F-16 進行空戰訓練，雖然 X-31 的超級機動性能在低速領域仍然沒有敵手，但因為 F-15 和 F-16 的推重比比 F/A-18 高出許多，因此在局勢不利的情況下，往往可以利用推重比高的優勢爬升逃逸，或者利用高度差進行攻擊。

以上我們可以知道，推力矢量技術是提高戰鬥機敏捷性最直接的手段。

然而，擾流板推力矢量存在巨大缺點就是「推力損失巨大」且因為材料問題難以用於大推力發動機（噴氣機尾焰不僅溫度高，而且有腐蝕性，雖然我並不理解尾焰腐蝕性是什麼個意思）。

這也是為什麼日本「心神」出場後遭到眾軍迷嘲笑的原因——小推力發動機配擾流板推力矢量，這TM能飛？！

於是人類點亮了新的科技樹，「矩形二元推力矢量噴口」，這個技術極大降低了推力損失，但是帶來了新的問題——體積和重量有點大。

我們先來看看毛子的產品。

這是SU27的推力矢量驗證機，你看那銷魂的菊花，目測這得重出去一噸吧……

當然，人類的救星美帝要厲害得多……

這是F-15S/MTD，雖然這個菊花看起來很協調，但和普通F-15比較，這菊花還是很大了。

後來這個技術長大了，成熟了，用到了F-22身上，是這樣的。

這是菊花張開的狀態。

這種推力矢量的設計還是會損失一些推力，但相對擾流板，已經不能叫損失了，更何況美帝發動機吊打太陽系，損失這點推力，照樣可以讓板磚超機動。

另外，矩形噴口在1.6馬赫以上不會產生額外阻力，同時會帶來一些升力，因此對於超巡的F22來說，選擇矩形二元推力矢量噴口是非常好的選擇。

但是毛子表示不服，於是推出了自己的二元推力矢量發動機，最早用在SU-37上，長這樣：

這種推力矢量技術從概念上講有點類似YAK141或者F35B的噴口，即讓整個噴管轉向，從而達到改變推力方向的目的。

它的缺點同樣是推力損失，但這個方案優點是相對比較簡單，並且推力損失可以承受。

然而慾壑難填的人類仍在孜孜不倦的追求更牛B的武器，僅僅二元怎麼能滿足美、蘇、中想往哪噴就往哪噴的願望呢？

於是他們又鼓搗出了新玩法——能夠360°指向的菊花。

顧名思義就是，依靠噴口葉片實現推力矢量，理論上可以指向任意方向。

它們長這樣：

這是F-16/MATV的菊花。

這是F-15Active的菊花。

這是毛子的菊花，忘了用在誰身上了，我依稀記得Mig-29 OVT用的就是這種技術，雖然圖上看起來不像。

這種技術的優點在於想往哪噴就往哪噴，然而缺點挺多的，推力損失就不說了，比二元矢量損失得多，控制系統複雜。

這種矢量技術有個比較明顯的缺點，那就是偏轉角度太小，效果不太明顯。

以上就是推力矢量大致的發展脈絡，但除了垂直/短距起降以外，其他幾種技術可以說基本是並行發展，或者說是不同國家的不同路線，相互之間沒有繼承關係。只是發展快慢不同。

3、設計製造的難點？

首先是材料，我們知道，噴氣發動機尾焰溫度非常、非常、非常、非常高，推力矢量噴口的動作機構首先要能承受這樣的高溫，並且在高溫環境下正常活動、不變形，還要非常耐用。

其次是加工，尾噴口壓力也是非常非常非常大，在矢量噴口活動的時候如何保證不漏氣？

最後是控制，過去我們說的飛控只需要控制飛機的氣動舵面，現在加進了推力方向控制，有了推力方向控制還要加進推力大小控制，這玩意兒說起來簡單，做起來反正目前國內也就成飛的飛控沒出什麼問題，放到太陽系範圍內，也只有成飛的飛控沒摔飛機，美帝、法神、沈飛在開發飛控過程中及開發完成後都摔過飛機，包括F22。然而成飛和法神還沒玩過帶推力矢量的飛控。蘇聯仍然是上個世紀的模擬信號技術，我們暫時不談。SU35SM和MIG35不清楚，SU37的矢量是手動控制……?

還有一個難點，嚴格來說不是推力矢量的難點，而是發動機的難點，那就是推力損失。

4、現在各國矢量發動機的研發和製造水平如何？

太陽系內能造推力矢量發動機的也就 美俄（前蘇）英 三國。蘇聯和英國是推力矢量發動機的先驅。只是後來英國玩不動了，只好抱美帝大腿。

這就是英國的飛馬發動機，裝在Mk.50鷂式戰鬥機（AV-8B 海鷂式戰鬥機）上。

至於前面提到的日本，那就是個笑話，看起來它用的是擾流板推力矢量是吧，其實它是這樣的……

傳說中，我國也在搞推力矢量發動機，而且是軸對稱全向推力矢量，但目前尚未出現官八股。鑒於我國的基礎工業水平，故暫未列入行列。

珠海航展前後，J20爆出了一系列清晰的飛行照片，從這些照片上看，其發動機已經具備推力矢量能力，儘管偏轉角度還非常小，但確實有推力矢量的偏轉痕迹。

當然，這仍然還不足以確定目前我國推力矢量技術的程度，畢竟J20所用發動機來源仍然存疑，目前關於俄發國發的說法都有說不通的地方。

但總體而言並不影響各國差距的判斷，即便確定J20正式裝備國產矢量發動機，也不能說明我國技術超越了誰誰誰，畢竟這是一個總體工業能力的表現，單個產品仍不足以對抗人家已經玩出來的各種花樣和產品體系。當我們的相關產品成體系、良品率大幅提高、性能質量穩定，我們就能驕傲地說『我也不是針對誰，我是說在座的都是辣雞』。

簡單來說，美帝碾壓太陽系其他國家，毛子排第二，英國……我很想給他排第三，怎奈人家自己不玩了。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！