推力矢量核心技術實在太難 俄戰機曾走的彎路卻讓印度買單

殲-10B推力矢量驗證機在珠海航展上「走紅」，上圖為其工作狀態。推力矢量技術的好處顯而易見，大幅提高戰機飛行性能，但是技術難度卻不容低估。其主要有兩大技術難點，一是對矢量推力的控制以及和飛控系統的交聯問題，二是全向矢量尾噴管的結構設計和材料應用問題。

首先是推力矢量技術給飛行控制帶來的巨大挑戰。對於我們所熟知的一般中學物理問題來說，大多數問題是「正向」的，即告知輸入力或力矩，求解物體的位置或姿態。但是，現代數字化電傳飛控戰鬥機的飛行控制確是「逆向」的，即知道當前的飛行速度、高度和姿態，反過來求解輸入值，即各個舵面偏轉角。這是個「動態逆」問題，實時求解極為複雜的方程。

推力矢量飛機的受力示意圖，比常規飛機多了一個俯仰力矩

在過失速的極端情形下，舵面的氣動效果下降到幾乎為零，那麼此時刻方程相當於無解，飛行控制難度急劇增加。但是一旦引入推力矢量技術，即在各個舵面偏角之外增加尾噴管偏轉角度和方向變數，相當於增加了求解的輸入值。這一方面會增加求解的難度，但是另一方面卻顯著降低了無解的情況。直觀地說，就是飛行控制律的解算過程會更加複雜，但是卻極大地降低了飛機「失控」的可能性，大大拓展飛行包線。

蘇35兩台發動機配合偏轉，用二元運動實現了三軸力矩

如果理解了上面這段話就可以看出，飛行控制律才是推力矢量技術的核心所在；解決不了控制問題，推力矢量技術就無法應用在飛機上。由於多出了尾噴管偏轉方向變數，飛行員對發動機的控制不再是一根油門桿就能解決的問題，而是要與氣動控制深度交聯，實現「完美配合」。只有實現「飛-推」一體，才能充分發揮飛機本身氣動設計和推力矢量這兩個控制手段的各自最大效果，實現1+1>2；否則，推力矢量不僅增益有限，甚至可能對全機性能造成惡化。

典型的例子就是俄羅斯向印度出售的蘇-30MKI戰鬥機，由於當時其推力矢量技術並不完善，俄制飛行控制系統無法與推力矢量控制系統深度交聯。在與美軍F-15C的空戰對抗訓練中，蘇-30MKI的矢量噴管只能在少數飛行動作中派上用場，因而並沒有給機動性和敏捷性帶來實質性的提升；不恰當的過失速動作反而加劇了機動時的能量損耗，使蘇-30MKI陷入被動。

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