殲10矢量噴驚艷了全場，但它的大腦你必須了解一下

在剛結束不久的珠海航展上，最吸引觀眾眼球的鏡頭之一莫過於那架拖著長長的彩色煙霧做出「落葉飄」、「眼鏡蛇」等一連串高難度飛行動作的殲10B推力矢量驗證機。「老將」殲10的這次珠海亮相，為什麼能夠引得一眾軍迷歡呼雀躍呢？二次元君可以很淡定的告訴大家——這說明，我國的矢量發動機技術已經小有成就了，這種發動機是目前人類物理學和工程學領域內的一個技術頂峰。

在為我國的矢量噴喝彩之餘，我們再來講點新鮮的，那就是「航發控制系統」。航空發動機控制系統就像人類的大腦，負責接收各個感測器信號，進行計算處理，再控制執行機構（發動機）進行操作，控制著發動機的啟動、運行、調節等一系列活動。對於一架飛機而言，發動機性能在很大程度上決定了其能夠承擔何種飛行任務，而發動機的性能除了取決於其設計理念、製造工藝和所用材料之外，更離不開它的「大腦」——航發控制系統，這同樣是決定發動機研製水平的關鍵要素之一。

航發控制系統是一個多變數、多功能、非線性的複雜系統，它通過對發動機轉速、噴口面積、排氣溫度等對象進行控制，實現對發動機工作狀態的監測以及工作性能的調節，從而滿足飛機的飛行需求，要保證發動機的高性能穩定工作，那麼航空發動機控制系統就必須兼顧性能要求、可靠性要求、可維護性要求和重量要求。

要達到性能要求，那就必須保證發動機控制系統在任何環境條件下以及在受到任何形式的干擾作用時都能夠具有良好的穩定性，其次還需要具備極佳的動態性能，這意味著該系統在從一種工作狀態變換到另一種工作狀態時必須要迅速反應，在減少過渡時間的同時還要保證變換過程平穩安全——試驗顯示，在保持發動機其他參數不變的情況下，發動機轉速降低百分之一，其推力將減小百分之三，如果把這個推力換成具體的數值，那將是一個很明顯的變數，稍有不慎，失之毫釐就會導致差之千里。

可靠性是指系統及組成控制系統的元部件功能在規定的時間保持良好的工作狀態，任何一個性能優越的系統，如果不具備很高的可靠性或者可靠性很差，都是無法使用的。尤其是在航空領域內，極其微小的故障也會帶來災難性的後果，世界各國層出不窮的飛機飛行事故都用血淋淋的教訓明了系統可靠性的重要，只有具備極佳的可靠性，才能夠最大可能避免飛行事故的發生。

可維護性一方面是指產品的使用壽命，另一方面是指產品的維護成本，不具備良好的可維護性的航發控制系統不僅在實用性上會大打折扣，而且造成的經濟消耗也將會是一個天文數字。因此在設計發動機控制系統時必須考慮到其便於檢查、便於分解、便於維修以及便於更換老舊故障零件等多個問題，從而降低發動機發生故障時所消耗的時間和金錢。

推重比是發動機最重要的性能指標，影響推重比的重要因素則是發動機的自身重量，而作為航空發動機的一部分，控制系統的重量自然是越輕越好，因此，控制系統設計時應當選擇性能優良的輕質元器件和材料，同時控制系統結構也應當儘可能簡單。

整個航空發動機控制系統的研發製造需要經過方案擬定、數學模型研究、控制軟體研究、硬體設計、模擬試驗、飛行試驗等一系列龐雜繁瑣卻又必不可少的工作，最終才能將其付諸採用，這其中每一個環節都需要進行大量的設計論證以及試驗測試，涉及的領域則遍及物理學、工程學之下的各個學科，從開始研發到最終投入使用往往需要幾年甚至十幾年的時間，更需要耗費大量的物質資源。

目前包括我國在內的世界航空技術強國通過幾十年的發展，已經在這個領域取得了巨大的成就，並且製造出了一系列技術先進、安全可靠的產品，同時在當前全許可權數字電子控制技術已經成為主流趨勢的大環境下，我國正在通過各項高性能航發研製工作進一步開發符合我國國產新型戰機的新一代航發控制系統，進一步推動我國發動機技術的發展……矢量噴——僅僅只是一個前奏。

完

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