全向推力向量偏轉只是一個開始，吃透俄發動機，再無技術制約

文章摘要： 殲10B推力向量技術完爆蘇35推力向量技術​ 這就是殲10B的推力向量噴管下垂圖 ​ 這是蘇35戰鬥機的推力向量

​​全向推力向量偏轉只是一個開始，吃透俄發動機，再無技術制約

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全向推力向量偏轉只是一個開始，吃透俄發動機，再無技術制約

三體軍事 國之利器第1070期 裝備WS-10推力向量噴管的殲-10B戰鬥機展示出強大的機動性，小幅度改裝工程量也不大，可以讓更多的殲10戰鬥機獲得動力方面的升級。推力向量噴嘴可以向上和向下偏轉，但距離大規模列裝仍然有一段距離，西方觀察家認為中國已經投入大量的資金和時間來掌握航空發動機的製造方法，WS-10推力向量版的出現只是一個開始，目前正在做的仍然是吃透俄製發動機。一旦這個瓶頸被突破，那麼就再無技術制約了。

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目前WS-10還有一個重要的應用方面，這就是殲-15艦載機，按理說艦載機纔是真正需要推力向量發動機的平臺。目前美製艦載機上仍然沒有上推力向量，因此這是一個突破口，可大幅度最強殲15的機動性和起降效能。有分析認為，殲15曾使用過一種增大推力版的WS-10，但我們看到的殲15仍然是AL-31F，從噴口整流片與收斂片的分佈可以看出。但從554號殲15試飛來看，未來顯然會換WS-10，只不過現在AL-31F的零部件獲得並不困難，也沒有必要大動干戈。

隨著第三艘國產航母建造訊息公開，那麼殲15的數量也會出現一次新的增長，那麼這批殲15就有可能使用WS-10推力向量版。艦載機的數量本來就偏少，三艘航母按每艘配備30至36架殲15算，三艘航母也才100多架殲-15，比殲10和殲11的數量要少得多。

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從效能方面看，WS-10推力向量版效能應該是高於AL-31F，殲10B已經開始使用WS-10，這需要時間來驗證，而2010年又增訂了一批120多臺AL-31FN，顯然不是對WS-10沒有信心，而是殲10的產量比較大，直接買俄羅斯發動機在價格和供貨時間方面都更加適合。買俄羅斯發動機不代表WS-10有缺陷，而是WS-10的產量和價格可能還不及AL-31FN，那麼訂購AL-31FN解決的是產量的問題。

目前AL-31FN的壽命已經提高到2000小時，俄羅斯製造商對自己產品的觀點也發生了改變。在2000年初的時候，那是愛要不要的想法，因為我們沒有合適的大推力發動機。

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現在渦扇10已經逐漸成熟，AL-31FN也在被迫進行升級，與渦扇10搶佔市場的定位已經形成。鑑於殲10、殲11、殲15都需要渦扇10，顯然其產量還不夠大，AL-31FN仍然有自己的市場份額，不然留裡卡土星的利潤就要大幅度縮水。

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繼續採購AL-31FN甚至可以說是養活了俄羅斯發動機製造商，就像當年蘇霍伊被扶持之後如日中天一樣。可以想象一下，如果蘇霍伊沒有被眷顧，中國獨立開發重型戰機，那麼俄羅斯今天還有蘇-57出現？顯然是不可能有。

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珠海航展，成飛不停刷屏，殲20編隊一次又一次在珠海機場上空來回翻飛，而殲10B戰鬥機也不停的秀推力向量噴管，謀殺了眾多資深航空攝影師的快門次數，網路上大量高清大圖流傳，但是不少朋友還是覺得有點蒙圈，為啥看起來殲10B的推力向量噴管和原始太行發動機噴管沒啥兩樣，都一樣尺寸，地面停機下垂也不明顯，不像俄羅斯蘇35戰鬥機粗長的噴管那麼醒目。

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這就是殲10B的推力向量噴管下垂圖

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這是蘇35戰鬥機的推力向量，從這個角度看下垂不明顯

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這就是蘇35戰鬥機的推力向量噴管，很長吧，大家記住噴管直徑大約1米

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小紅圈是中國殲10B推力向量，大紅圈是俄羅斯蘇35設計師思路，

差距很大

或許就有人問了，為何都是推力向量噴管，中國殲10B短小這麼多，而俄羅斯蘇35粗長到不能接受？

從外表來看，都是圓柱形的噴管，有人就會覺得差不多，其實俄羅斯蘇35這種推力向量噴管水平設計太差，可以算世界倒數，當然和俄羅斯歷史上推力向量噴管來比還是強不少。

推力向量這個技術其實不是新花樣，50年代開始很多導彈都開始使用，但是一直到了80年代，戰鬥機設計師在70年代開始三代機格鬥上得到的經驗表明，普通三代機由於氣動舵面天生的特性，舵面從20度大多就開始氣流分離，到了30度幾乎幾乎不可用，整機最大可控迎角一般不超過30度，這嚴重限制了飛機機動性發揮，所以科學家就放棄了普通氣動舵面控制這一個路子，將目光投射到發動機上。

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典型三代機機動性雖然比二代機大大提高，但是迎角大多不差過30度

發動機有個好處就是，安裝位置靠後，而且推力巨大，稍微噴管偏轉一點就可以得到很大的控制力矩，這就成了新科技的一個制高點，美國俄羅斯都耗費巨資開發推力向量技術，扁的圓的，單方向的全方向的都有，最終F22第一個使用扁平二元推力向量噴管服役，雖然極大的提高了飛機機動性，以及隱身效能，但是帶來了巨大的發動機推力損失和巨大的重量增加，即使採用了航天陶瓷技術瘋狂減重，一臺F119發動機推力向量噴口加控制系統增重就超過200公斤。

美俄爭霸，跟風是俄羅斯人本性，俄羅斯人在蘇27上採用的扁平推力向量技術，則遭到大敗，高溫燃氣從燃燒室流動到噴口，圓形轉方口推力損失高達14%-17%，而且發動機增重超過半噸，要知道AL-31F發動機整機才1500公斤，幾乎三分之一，一架蘇27使用兩臺推力向量發動機的話，整機尾部就要增重1噸，爲了配平機頭也差不多增加1噸，全機增加2噸重量，這飛機完全廢了，所以俄羅斯跪了，轉向圓形推力向量，學名叫軸對稱推力向量。

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F22戰鬥機採用二元推力向量，但是增重實在太多，推力損失很大

最終俄羅斯人採取了比較保守穩妥的設計，在AL-31F發動機上進行改進設計，型號改為AL-31FP發動機，設計特點是安裝在喉道前的萬向球形結構實現了俯仰偏轉，這種設計的優點是，運動結構簡單，容易實現，缺點是冷卻和密封難度大，最終AL31FP發動機噴管轉向部分使得發動機增重110公斤，長度增加0.4米！

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可以看出，蘇35推力向量噴口運動方向是傾斜的

蘇35戰鬥機的推力向量採用萬向接頭式，由面積可調的收斂擴散噴管和可偏轉的球形結構框架組成，球形結構框架安裝在喉道前，通過繞萬向球形接頭轉動收斂擴散噴管整體產生偏轉得到向量推力。

AL31FP發動機推力向量噴管偏轉軸線和垂直方向成32度夾角，偏轉角度僅為15度，轉向速度每秒30度，通過同步動作和差動，可以讓飛機得到垂直方向和側面方向向量推力，這種設計也延續到了蘇57戰鬥機上，噴管控制系統媒介為封閉在發動機控制系統中的航空油料，省事省錢。

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這就是蘇35發動機的推力向量運動模式，同步動作和差動

從技術來說，俄羅斯人的推力向量技術非常非常原始，設計師不敢在發動機噴口喉道以後做動作，所以在加力燃燒室段做的鉸接，距離成飛殲10B這種平衡梁式的差2代技術，殲10B推力向量噴管技術是在每一個做動器上的喉道和擴散一起動作，先進很多。

殲10B推力向量噴口可以360度隨便動作，比蘇35設計更好些

而殲10B的推力向量技術是作動環式的，它由向量調節作動筒，喉道面積調節作動筒，調節環和調節環支撐機構組成，殲10B的推力向量設計方案，和美國F110發動機上的差不多，軸對稱向量噴管有3個相互成120度的三個向量調節作動筒，多個喉道面積調節作動筒，可以360度全方位偏轉，最大偏轉角速度60度每秒。

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這是中國一個推力向量方案，和殲10B大體相似稍有小小不同

按照某些資料的說法，按照推力向量設計準則，俄羅斯方案完全不合格，推力向量設計大體有以下要求：

向量偏轉角度應該達到20度，偏轉後發動機效能損失小，穩態和過渡態向量對發動機節流無限制，外形尺寸小，向量對飛機尾翼無干擾，俯仰向量推力最大應該達到20%的發動機加力推力，偏航向量推力最大應該達到10%加力推力，俯仰變化率最大60度每秒，偏航則為30度每秒，控制系統特性應該滿足推力向量噴管動靜特性要求。

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發動機推力向量偏轉角度，和偏轉快慢都很有講究

按照這個標準來說，蘇35的推力向量嚴重不達標，主要體現在偏轉角度小，只有15度，而且外形尺寸大，高速飛行偏轉帶來阻力過大，俯仰變化率也不夠快。

實際上來說，殲10B推力向量技術完爆蘇35推力向量技術，增重預計40-50公斤，對發動機和整機影響極小，而且噴管壽命很長。

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