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中國戰機為何還不裝矢量發動機?技術已成熟,這個問題是關鍵

眾所周知,矢量發動機已經成為了軍迷眼中衡量一架戰鬥機機動性能的重要指標。從某些方面來說,這是對的。至少一向以機動性能著稱的蘇系戰鬥機是最早批量裝備矢量發動機的,而五代戰鬥機中以敏捷著稱的F22戰機也裝備了二元矢量噴口。

然而很多人比較疑惑,中國戰機為何不裝備矢量發動機,特別是殲20,至少目前公開的量產型號上並沒有看到矢量發動機的痕迹。實際上,中國矢量發動機在起步方面並不算晚,早在80年代的殲-8戰鬥機上就有矢量噴管的驗證,但透露的相關資料較少。而在2018年的珠海航展上,殲10B搭載的矢量發動機驗證機做出了各種複雜的過失機動動作也顯示了中國在矢量發動機上的技術並不比國外差。

當前矢量發動機大致分為三類,分別是全向矢量(軸對稱矢量)、二元矢量以及折流片矢量。這三種矢量對應的經典機型分別是蘇30MKI,F22以及日本的心神驗證機,其中折流片矢量是矢量發動機中最低級的技術表現,主要依靠發動機尾部外置耐高溫折流片來改變發動機燃氣方向。全向矢量技術性能最好,二元矢量兼顧隱身性能,兩者各有千秋。

中國發動機矢量技術採用的是軸對稱矢量,這可不是蘇30MKI上使用的整體偏轉式軸對稱矢量,而是最先進的收斂/擴散葉片折流矢量。前者是通過複雜笨重的機構,使整個收斂/擴散噴口改變方向,具有結構死重大,結構壽命短等缺點。而後者是改變部分折流片的方向達成矢量目的,無論是響應速度還是結構重量都遠遠超過前者,目前採用相同矢量方式的僅僅只有俄羅斯最新的「產品-30」發動機。毫不誇張的說,中國矢量發動機的技術已經極為成熟。

當前殲20沒有採用矢量發動機主要有兩點,首先就是沒有合適的發動機。眾所周知,當前中國性能比較成熟的小涵道比渦扇發動機只有一款,那就是渦扇10系列。據公開資料顯示,渦扇10系列發動機的最大推力為14.5噸,基本和世界主流大推力發動機持平,但是和世界先進發動機相比較還有一定的差距。矢量發動機還有一個缺點,那就是推力損失,以F22的二元矢量噴管為例,其推力損失高達10%左右,雖然軸對稱矢量的推力損失相對二元矢量較小,但也嚴重影響到了渦扇10發動機的性能。

一個是軍用裝備換代的「惰性」。和普通民用技術不一樣,軍用技術是可靠性第一,其次才是先進性能。同樣以發動機為例,一款發動機從研發到服役,至少需要十年以上的時間,期間需要反覆測試長時間運轉才能夠裝機,為的就是可靠的性能。雖然中國在矢量發動機技術方面已經極為成熟,但是在發動機方面中國起步較晚,渦扇10系列發動機也僅僅才裝備部隊數年的時間,而更適合變成矢量推力的渦扇15目前還在做最後的測試,目前還沒有裝備部隊。可以預見的是,中國未來的矢量推力還是以渦扇15發動機為主。

作者:工程師

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