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國產推力矢量發動機給力 單發殲10B戰機可做超機動 獨一無二

關於中國的航空發動機在很多人眼裡一直不太行。其實這種情況近幾年已經有所好轉。例如大量裝備殲-11BS的太行發動機,目前已經達到最初的設計要求。在綜合性能上,已經不弱於AL-31F。更為難得的是目前殲-16多用途戰機使用的發動機,據稱是太行發動機的增推版本。其性能與美國的F110-GM-129在性能上已經接近。這樣的進步是值得肯定的。今天我們聊聊太行發動機另外一種改型。那就是太行發動機的TVC版。

本文所有圖片均為裝備太行發動機TVC版的殲-10B戰鬥機。關於TVC,準確說就是矢量發動機(英文全稱:Thrust vector control engine,簡稱:TVC Engine),指的是噴口可以向不同方向偏轉以產生不同方向的推力的一種發動機。這項計劃美國和俄羅斯很早以前就開始研製,具體試驗型號在上世紀80年代開始大量出現,例如著名的X-31先進技術驗證機。

X-31先進技術驗證機採用最原始的三片式推力矢量技術,讓人大跌眼鏡的是,就是這樣一型採用推力矢量最初版本的驗證機,在與美國海軍當時最先進的F/A-18大黃蜂戰鬥機模擬空戰時,在近距格鬥過程中,X-31驗證機以32:1的戰績遙遙領先於F/A-18大黃蜂戰鬥機。我們都知道,大黃蜂戰鬥機在第三代戰鬥機中格鬥性能已經非常出色,卻被一款驗證機全面壓制。這裡面推力矢量發動機起到了關鍵的作用。

到了上世紀90年代,美國空軍的ATF計劃全面提速,也就是後來的F-22戰機。這型飛機採用了當時新設計的二元矢量噴口,在試飛過程中,所展現的超機動性能讓美國空軍精英飛行員都大為驚訝。後來俄羅斯也開始公開自己的推力矢量技術,比較典型的是當時的蘇-37戰鬥機,通過推力矢量發動機與三翼面的結合,展現了完美的超機動性能。可惜的是,這架國寶級的軍機後來在一次試飛任務中墜毀。

進入21世紀後,第一款將推力矢量發動機技術實用的戰機,一定出乎大家的意料。這款戰機是印度空軍裝備的蘇-30MKI戰機,讓人敬佩的是,當時這項技術還有很多問題,但是這個小白鼠當得讓人心服口服。終於經過近10年的磨鍊後,俄羅斯打造出自己的推力矢量飛機,一款是以蘇-30MKI為基礎,全新研製的蘇-30SM戰機,一款是全新大改的蘇-35戰機,可以說,在三元矢量噴口技術上,印度空軍功不可沒。

美國空軍於2005開始批量裝備F-22隱形戰鬥機,這型戰機與最初的YF-22相比,在設計上有很大的改進,整體性能更為實用和強大。特別是全新的二元矢量噴口,為F-22戰機帶來了無可比擬的超機動性能,有興趣可以在航空新視野視頻區尋找F-22戰機的飛行視頻,相當震撼。

我國近十多年,也開始全面研製這項技術。本文所有圖片均為中國空軍殲-10B推力矢量驗證機進行超級眼鏡蛇時的全程高清細節,可以看到,完成這項特技,國產的推力矢量發動機起到了關鍵的作用。本文所有圖片均為航空新視野原創攝影,我們發表的圖集,最大程度堅持小編現場實拍。

通過這些細節可以看到,國產的推力矢量技術採用的軸對稱矢量噴管,也就是可以360度自由偏轉的噴口,表面看與俄羅斯的AL-31FP一樣,但是在一些細節上還是有很大的不同。這是一款在常規機械式收擴噴管上發展出來的一種推力矢量噴管,通過噴管擴散段的偏轉改變發動機排氣方向。具有簡單、輕質、低風險的特點,對飛機、發動機主機的改裝要求小,是實施推力矢量技術的最佳噴管方案。

這款軸對稱噴口看似簡單。但是對於噴口位置細節的設計,材料的選擇以及精加工有著相當高的要求。目前僅有美國,俄羅斯和中國將這一技術實用化。而歐洲那些傳統航空大國卻沒有研製成功。在大家眼裡工業技術一流的日本,也僅僅製造了一款最入門的推力矢量噴口。類似於X-31技術驗證機上的那種。我們之前有過細節報道。

通過這一組圖片可以看到,作為一款單發戰鬥機,在進行眼鏡蛇機動的時候,由於飛機速度 過低,很多翼面幾乎失速。此時要完成這項超機動,完全依然推力矢量發動機的推力以及矢量噴口與飛機的反作用力。對於中國航空工業,這是一個了不起的成就。大家可以看其中一張圖片,發動機噴口偏轉非常明顯。

圖片為殲-10B推力矢量驗證機裝備的發動機噴口的特寫。與傳統發動機完全不一樣。相比於俄羅斯的推力矢量發動機。我們的設計更精巧,結構重量更低,推力損失更小。圖片中的殲-10B戰機和推力矢量發動機均為純國產裝備。通過這項計劃,殲-10B也成為目前唯一要吧做超機動飛行的單發戰鬥機。

最後我們再看看這一架戰機的機頭,可以判斷,殲-10B推力矢量驗證機並沒有安裝火控雷達 ,推測主要還是以試驗為主。未來會不會在殲-10戰機改進型號上,採用這一技術還是未知數。但是可以肯定近幾年殲-20戰鬥機的發動機會有驚喜。沒有推力矢量發動機的殲-20不是一架真正意義上的四代機,我們期待這一天早點到來。大家對於國產的推力矢量發動機有什麼個人觀點,歡迎留言評論。

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