珠海航展最大亮點，殲-10B推力矢量驗證機酷炫首秀

深度

摘要：2018年第十二屆珠海航展開幕當天，國產殲-10B推力矢量驗證機進行了十多分鐘的超機動空中特技飛行表演，這是世界上首次單發矢量發動機戰鬥機的公開飛行表演，絕對是本次珠海航展的最大亮點。

圖1：殲-10B推力矢量驗證機在珠海航展上進行了飛行表演

11月6日，第十二屆珠海航展開幕。

本次珠海航展，有國產四代機殲-20戰鬥機的飛行表演，有運-20首次列裝後亮相，還有彩虹無人機，以及眾多的看點，但是所有的一切，都被開幕當天，甚至可以說是整個本次航展最耀眼的亮點——殲-10B推力矢量驗證機的超機動飛行表演完全徹底毫無懸念地壓了過去。

推力矢量發動機是當今世界上航空發動機的頂尖技術，所謂推力矢量控制技術，也叫推力轉向技術，推力矢量發動機最具代表性的技術特點就是發動機尾噴口可以進行轉動，通過控制發動機尾噴流方向來控制飛機機動飛行，能夠補充或取代常規飛行控制面產生的氣動力來對飛機進行飛行控制。普通航空發動機提供的推力方向是固定的，會和飛機的縱向中心重合或呈一固定夾角，而矢量推力發動機則可以對將推力方向進行垂直或水平方向的調整，這樣不但可以縮短飛機的起降滑跑距離，更重要的是可以大大提高飛機的機動性，並且在失速狀態還依然能夠給飛機以有效的控制能力，另外，調整推力方向還可以使飛機在阻力最小的迎角下進行巡航飛行，從而增大航程。

圖2：推力矢量發動機

所以，推力矢量發動機的優勢是非常明顯的，而在這些優勢中，超機動性當然是最重要的，這一點對於戰鬥機空戰來說意義極為重大，不僅能讓戰鬥機具備更快的反應能力，而且在空戰中能夠通過超機動性的優勢來搶佔有利攻擊陣位或者擺脫對手攻擊。

目前，全世界能夠研製生產矢量發動機，只有美國、俄羅斯、中國和英國這四個國家。其中，俄羅斯採用的是全向矢量噴管，也就是噴管能夠向各個方向偏轉。美國採用的是二元矢量噴管，只能上下偏轉。相比之下，明顯是俄羅斯的全向矢量噴管更為先進，而這次殲-10B推力矢量驗證機採用的也是全向矢量噴管，而且比俄羅斯和美國更牛的是，俄羅斯和美國的矢量發動機都是用在雙發——也就是安裝兩台發動機的飛機上，但這次殲-10B則是單發——只裝一台發動機的飛機！

圖3：殲-10B推力矢量驗證機採用的是全向矢量噴管

雙發相對單發，數量上是2：1，但在實際中卻正好相反，因為安裝兩台發動機，發動機本身的重量肯定就要比只裝一台發動機的重得多，要知道在飛機上，減少每一克重量都是極其寶貴的。只裝一台發動機，也從一個側面說明殲-10B的高度自信，因為如果發動機質量不過，或者不夠穩定，肯定是不敢只裝一台，畢竟兩台發動機的話要安全穩妥多了——即便一台出了問題，還有一台能正常工作，但單發飛機，只要發動機出了問題，連一點挽回的餘地都沒有！

另外，單發飛機由於只裝一台發動機，價格上自然也更低廉，說的直白一點，就是一架雙發等於可以造兩架單發，飛機數量上的優勢也要比發動機數量的優勢更有價值。

圖4：單發的殲-10B其實比雙發更具優勢

上午10時25分，編號1034號的殲-10B型推力矢量驗證機在眾人的注視下開始滑跑，然後騰空而起。升空之後進行了超機動飛行表演，整個飛行表演由三個經典的超機動飛行動作組合而成，第一個是大家非常熟悉的「普加喬夫眼鏡蛇」，這是蘇聯飛行員普加喬夫當年駕駛蘇-27在1989年的巴黎航展上第一次飛出的機動動作，儘管蘇-27不是矢量發動機，但憑藉大推力發動機、出色的氣動外形和飛行員精湛的飛行技術，也能飛出這樣的高機動動作，因為整個飛行動作先使機頭上仰至120度，形成短暫的機尾在前機頭在後的平飛狀態——就像眼鏡蛇攻擊時高高昂起的姿態，這個動作也因此而得名，然後再恢復到原來水平狀態。這個動作飛機會承受4G的過載，而且在整個機動過程中，飛機的飛行高度幾乎不會降低，因此極具空戰價值。

圖5：殲-10B推力矢量驗證機的飛行表演

第二個動作是J-轉彎，也叫「赫伯斯特壁蹬」，這個動作不太常見，就是平飛180度迴轉，大角速度偏航機動，這個動作形象來說就是汽車的「漂移」。

第三個動作是「落葉飄」，正式的名稱叫「無半徑下降轉彎」超機動，簡單地說就是零半徑轉彎機動。因為整個飛行動作就像落葉飄落而得名。這種機動轉彎方式完全顛覆了傳統的傾斜轉彎方式，飛機的轉彎半徑非常小，而且能量損失很小，非常類似於失速尾旋，但卻是可控的。這在空戰時的近距格鬥中具有重要意義。

這是俄羅斯四代機T-50的招牌動作，在各種航展曾經多次進行過飛行展示，首先拉起爬升到一定高度，然後收油門，在到達頂點的時候速度急劇下降到很低的時候會進入失速狀態，但飛機仍然可以保持接近水平的狀態，這個時候就需要通過調整推力矢量或者依靠推力差來實現左右的轉動。

這個動作對於普通飛機來說，是非常危險的，但對於推力矢量飛機卻是非常簡單，不但T-50，F-22也在航展中多次做過。這種動作可不僅僅只是用來展示失速狀態下的可控性，在實戰中也是很有戰術價值的。

圖6：「落葉飄」動作的分解示意圖

殲-10B推力矢量驗證機的整套飛行表演，極具觀賞性，不但淋漓盡致地展線了飛機出色的飛行性能，而且也體現了試飛員精湛的飛行技術，令人嘆為觀止。

矢量推力發動機的技術難度極大，要解決一系列關鍵技術，包括耐高溫材料、耐形變材料、噴管密封、飛火推一體化等等。單發戰機裝備矢量發動機更是罕見的，此前只有美國F-16V進行過類似改裝，而且最後還沒有正式裝備，所以這次殲-10B推力矢量驗證機就是世界上單發飛機的真正第一次，絕對堪稱驚艷。

圖7：這次殲-10B推力矢量驗證機飛行表演圓滿成功

當然，也並不能說殲-10B推力矢量驗證機就是很完美了，從這次飛行表演來看，殲-10B在幾個飛行動作的連接處提速比較慢，特別是在「眼鏡蛇機動」後接「落葉飄」時，「眼鏡蛇機動」完成後高度馬上掉下來，殲-10B隨即改變航向，迅速加力拉起，提高速度和高度準備下一個動作。當時很多人都還沉浸在精彩的過失速機動表演中，加上時間很快，都沒忽略這個關鍵的細節——殲10B重新拉高度和提速都比較慢。造成這一情況的根本原因是殲-10B的發動機推力還不夠強，如果是雙發的話，就是兩台發動機提供推力，等於推力翻倍，那麼這個問題就完全不存在了。

解決的辦法也很簡單，就是換裝推力更大的矢量發動機，這個也不用太擔心了，這架殲-10B安裝的是太行渦扇10發動機，推力大約是在13噸級別，而在就在本次珠海航展上，還展出了一款國產的新型航空發動機，雖然沒有公布型號，但觀察家一般都認為是更先進的太行渦扇15發動機，推力將提升到18噸級別，相比渦扇10，推力幾乎增加了40%！可以想見，只要換裝了渦扇15，那麼發動機推力不足的問題自然就迎刃而解了！

圖8：本次珠海航展展出的新型發動機

雖然還存在瑕疵，但是毫無疑問，在近年的珠海航展上，殲-10B推力矢量驗證機絕對就是力壓群雄，風頭蓋過了其他所有參展機型，是當之無愧的超級大明星。

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