世界頂尖矢量噴口技術 — 殲10B展示的超機動性能 (中)

原標題：世界頂尖矢量噴口技術 — 殲10B展示的超機動性能 (中)

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作者：92軍迷

附上期：鳳舞九天 傲視群雄 — 深度剖析殲10B展示的超機動性能 (上)

上一期我們重點討論了什麼是「超機動」、「超常規機動」和「過失速機動」，以及中美俄三家矢量噴口的不同。簡單地形容就是：美國的F-119是兩個板做上下擺動的二元矢量推力；俄羅斯的117S是假的全向，實際上兩個發動機在做V字形的二元矢量推力，只有殲-10B-TVC的矢量版太行是具備軸對稱的全向矢量推力。

本期我們重點討論殲-10B-TVC在航展上所展示的五個「過失速機動」。在展開討論之前，我們先來看兩幅圖：首先是殲-10B超低空低速通場，注意看放大的噴口圖，圖中矢量噴管的調節片是分為兩段，後段處於向下偏轉的狀態。此時發動機除了向後的推進，還為飛機提供一個向上的托力，起到配平的作用，同時也是間接展示其具有短距起降的性能。

殲-10B是靜不穩定設計，也就是說在亞音速狀態下，升力中心是在重心的前面，速度越慢升力中心越靠前（下圖）。此時矢量噴口向下略微偏轉，就不需要偏轉鴨翼來配平（上圖中鴨翼處於水平狀態），這樣阻力較小，而且低速性能更佳。

下圖是殲-10B在做眼鏡蛇機動時，機頭迎角超過90°之後，矢量噴口向機腹方向偏轉，產生低頭力矩使飛機迅速恢復到平飛狀態。所以殲-10B-TVC的眼鏡蛇機動與蘇-27不同，它是可控的「過失速機動」，而且可以在中途改飛其他的機動動作，這一點在後面會舉例說明。它不需要像蘇-27那樣被動地等飛機平飛，並增速擺脫失速狀態之後才轉入其他機動。

注意看發動機噴管的放大圖，調節片的前段與機身的縱軸線是平行的，與調節片的後段形成夾角，說明至少此時只有調節片後段是偏轉的。在下一篇文章介紹落葉飄動作的圖片中，可以清楚看出噴管是向左偏轉的。一幅圖是向下偏轉、另一幅圖是向左偏轉，證明殲-10B-TVC的噴管是全向的，這也是為什麼殲-10B在航展上表演時，它的過失速機動動作做得比蘇-35更加乾脆利落的原因所在。

下面我們進入正題，討論殲-10B在航展上表演的五個「過失速機動」。航展開幕當天的解說只提到三個動作，那幾天各軍壇的軍迷也多半只關注眼鏡蛇、落葉飄這類飛行速度較慢的動作。這也不奇怪，動作慢觀眾容易識別，快了就一晃而過、應接不暇。

楊偉在接受央視記者採訪時明確說了殲-10B完成了五個「過失速機動」；在7日的記者見面會上，作為特邀嘉賓出席的殲-10首飛試飛員雷強說：「我們昨天都看到了，殲-10B在表演過程中，非常完美地做了5個國際公認的過失速機動動作。」

雷強進一步說明：「這5個動作包括：眼鏡蛇機動、榔頭機動、赫伯斯特機動、大攻角滾轉和直升機機動。按照世界上公認的標準，能夠完成這5個動作的飛機，才被認為具備了過失速機動能力。」這就是殲-10B為什麼要選擇表演這5個動作的原因，實際上殲-10B還可以做更多的動作（在下一篇會提到）。

首先來談談大家最熟悉的「眼鏡蛇機動」，下面四幅長圖是由17幅連拍圖，組成眼鏡蛇機動的最精華部分。注意看圖中機頭開始揚起的那三四幅圖，噴管是先向下偏轉的，當機身接近90°迎角時，噴管迅速轉為向上偏轉（長圖-2的右下角）。

長圖-2、3看得更清楚，相當於在機尾有個水平方向的分力，阻止飛機繼續後仰。然後噴口回位增加機身縱軸線的推力。與此同時鴨翼迅速向下偏轉。實際上後面還應該有3—4幅圖片，從大迎角到平飛才算完整。

下圖是F-22做眼鏡蛇機動的連拍，三幅殲-10B的圖片相當於拼圖（上）里，F-22所大致對應位置。顯然眼鏡蛇機動的飛行方向是延續原有的飛行軌跡。在航展上殲-10B做了兩次眼鏡蛇機動，第一次是水平方向從左向右飛行，第二次的整個軌跡是沿著一定的坡度、從右下方向左上方飛行。

如果放慢一倍播放視頻會發現，在前半段（機頭揚起）飛機突然有個減速，在後半段機頭復平的過程中，發動機的推力猛增，從觀眾的角度看，會有一個感覺是飛機躍升了。這是要展示飛機的飛控系統，對各翼面與矢量噴管、以及發動機推力大小的精準控制；同時還展示了發動機應對複雜進氣流的匹配性。這一點也是楊偉在回答記者提問時強調的。

為什麼有的解說稱殲-10B在航展上做了三次眼鏡蛇呢？其實是誤解，它是「榔頭機動」，之所以會誤判，是因為榔頭機動的前半段與眼鏡蛇機動相同，也是在水平飛行時，飛機突然揚起機頭達到100°仰角。區別就在於之後的動作，看下圖：

榔頭機動是當飛機「豎起來」的那一瞬間，矢量噴口以最大角度向左偏轉，結合其他翼面的差動，給飛機一個繞飛行軸做逆時針旋轉的力矩。此時飛機突然旋轉180°、機頭先下，接著猛地加大推力，飛機就向下俯衝，整個飛行軌跡像「7」字/ 榔頭，所以稱作「榔頭機動」。眼鏡蛇沒有這個旋轉動作，所以飛機是繼續延續原先的方向飛行。

上圖是F-22做榔頭機動時，17幅連拍圖記錄的全過程，圖中標註的1~5清晰記錄了機頭調轉180°那個瞬間的姿態。如果還不是很明白，點擊放大下面這幅示意圖。

我們把兩個過失速機動分解開，就比較容易區分。在現場的觀眾的確不容易分辯，一方面是因為眼鏡蛇機動太有名了，尤其是飛機「直立」的這個典型動作；另一方面是飛行動作太快，又是在較高位置（逆光），沒看清是怎麼轉為俯衝的，所以就誤判為是做了三個眼鏡蛇機動，或者是把這個動作給忽略了。

非矢量推力的蘇-27可以做眼鏡蛇機動，但絕對做不了「榔頭機動」。因為蘇-27的眼鏡蛇機動是無控的，它無法在機頭到達「頂點」後緊接著逆時針旋轉180°。我們可以把「榔頭機動」看做是眼鏡蛇機動中進一步演化，因為它更有實戰意義。

眼鏡蛇機動的全過程，飛機是沿著原有的飛行軌跡飛行；榔頭機動卻能讓飛機的飛行軌跡做大角度的改變。在實戰中不一定是旋轉180°，也可以根據需要旋轉其他角度，從而迅速將機頭指向目標方向。

例如，飛行員發現下方或左右兩側有敵機，需要翻滾之後再轉彎，飛行軌跡是四分之一圓圈，顯然比「榔頭機動」的指向改變的速率要慢。別看快這一兩拍，近距空戰中它就佔據攻擊的先機，被指向的一方如果不立即設法逃跑，就等著挨揍吧。

要把五個「過失速機動」都介紹，可能篇幅太長，另外三個動作更複雜，所以留待下一期再慢慢分解。另外，在第4篇會給大家介紹殲-20具備矢量推力的幾個證據，以及在超音速控制中的作用。

（未完待續）

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