第十二屆珠海航展今天開幕，最近在航展上有一架1034號殲10B成為眾人關(guān)注的焦點(diǎn)，其風(fēng)頭甚至蓋過了殲20，最大的亮點(diǎn)就是其攜帶了中國自產(chǎn)的矢量推力發(fā)動機(jī)，這讓過去一直說中國造不出矢量推力發(fā)動機(jī)的人受到深深的“傷害”。

▲裝備矢量發(fā)動機(jī)的殲10B

今天上午，殲10B矢量發(fā)動機(jī)驗(yàn)證機(jī)在珠海航展上進(jìn)行了一場讓現(xiàn)場瘋狂的表演。殲10B在表演中不停地做出眼鏡蛇、極小半徑筋斗和落葉飄等超機(jī)動動作，引發(fā)現(xiàn)場一片驚呼，“我*”聲不斷。

▲殲-10B表演

殲10這次展示矢量發(fā)動機(jī)，以及相關(guān)展品與視頻曝光，對中國未來戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展工作而言有極大的標(biāo)志性意義。矢量發(fā)動機(jī)當(dāng)然是好東西，而殲-10B的矢量發(fā)動機(jī)與美俄都有很多的不一樣。

從殲-10B的矢量噴嘴設(shè)計看起來與以往美俄的都不同，但其實(shí)只是外面調(diào)節(jié)片的接法不同，本質(zhì)上就是藉由噴嘴擴(kuò)散段的調(diào)整來實(shí)現(xiàn)矢量推力，與美國PYBBN、俄羅斯“克里莫夫”式噴嘴（米格-29MOVT、AL-31F-M1、第二階段蘇-57將使用的“產(chǎn)品30”所）一樣，由于美國PYBBN最早用這個設(shè)計，所以我們用PYBBN來統(tǒng)稱之?？梢哉f，目前實(shí)用化的軸對稱矢量噴嘴中，除了“留里卡”設(shè)計局的噴嘴（蘇-30MKI、蘇-35、蘇-57第一階段）是整個噴嘴一起活動的外，都是屬于PYBBN式的設(shè)計。

PYBBN是用擴(kuò)散段來調(diào)節(jié)，所以他的很多機(jī)構(gòu)與原來的擴(kuò)散段調(diào)節(jié)片是共享的，因此增重幅度很少。

而“留里卡”式噴嘴是整個噴嘴一起活動，需要額外的制動機(jī)構(gòu)，因此會增加長度與較多重量。

以同樣是在90年代問世的PYBBN與“留里卡”噴嘴來比較，PYBBN增重約40~50千克，“留里卡”噴嘴增重約100千克，但后者真正量產(chǎn)時將至動機(jī)構(gòu)材料減輕并且讓液壓系統(tǒng)與燃油系統(tǒng)互通，進(jìn)一步減少重量，只增重70千克，但還是比PYBBN重。

▲世界上，除了蘇-35（如圖）、蘇-30MKI系列和第一階段蘇-57，剩下的實(shí)用化矢量發(fā)動機(jī)都和殲-10B類似。

另一個差異是活動角度與速度。同樣是在90年代，“留里卡”式的是±15度，PYBBN可到±20度?；顒铀俣确矫?，“留里卡”式是30度/秒，PYBBN是40度/秒。

這各方面數(shù)據(jù)看起來，PYBBN比“留里卡”更好。但這邊都沒提到超音速的問題。超音速時，噴嘴內(nèi)氣流就可能到超音速，PYBBN式的噴嘴在轉(zhuǎn)向時，噴嘴截面很難維持圓形，而且改變超音速氣流的方向必然會引發(fā)能量損失，因此PYBBN式噴嘴在超音速時效率較差，而“留里卡”式噴嘴的氣流“感覺不到”噴嘴轉(zhuǎn)向，所以超音速、亞音速都可以用。

▲蘇-57左側(cè)正在測試的“產(chǎn)品30”在類型上其實(shí)與殲-10B相似

所以，如果涉及超音速運(yùn)用，“留里卡”式比較好。但在重要性方面，亞音速時，有可能出現(xiàn)氣動控制效率不彰的時候，這時矢量推力影響權(quán)重很大，例如失速后，氣動控制面幾乎無效，就可以完全靠矢量推力控制，有了矢量推力，可以在很低速甚至失速后控制，沒有矢量推力，就等于少了一大塊可控范圍。反觀超音速時，氣動控制面一定可以控制，有矢量推力來加分很好，但就沒有亞音速領(lǐng)域那種“救命丹”地位了。

▲AVEN多元矢量發(fā)動機(jī)

還有從結(jié)構(gòu)上來看，這款發(fā)動機(jī)應(yīng)該是AVEN多元矢量發(fā)動機(jī)，而且就設(shè)計而言是很先進(jìn)的，類似美國F16MATV項(xiàng)目裝備的F110-GE-129多元AVEN矢量發(fā)動機(jī)，這款發(fā)動機(jī)至今仍然代表著美國矢量發(fā)動機(jī)設(shè)計水平最高的。這種多元矢量發(fā)動機(jī)設(shè)計技術(shù)不同于俄羅斯的117S設(shè)計，根據(jù)分析俄羅斯的新型發(fā)動機(jī)“產(chǎn)品30”也還是117S矢量結(jié)構(gòu)設(shè)計模式。

▲俄制117S矢量發(fā)動機(jī)

這種設(shè)計最大優(yōu)勢是減重設(shè)計好，中國的這款矢量發(fā)動機(jī)使用了復(fù)合材料，比起俄羅斯的重量要輕的多；其次每個獨(dú)立的收斂片能夠很好讓推力得到高效發(fā)揮，相比于俄羅斯的矢量發(fā)動機(jī)設(shè)計推力損失方面要小于俄式矢量發(fā)動機(jī)，可以說中國的多元矢量發(fā)動機(jī)技術(shù)上要比俄羅斯的117S先進(jìn)。

▲F119發(fā)動機(jī)

AVEN多元矢量發(fā)動機(jī)對其他核心系統(tǒng)也是有相當(dāng)高的要求，最重要的就是飛控系統(tǒng)和航電系統(tǒng)。

飛控系統(tǒng)的設(shè)計和航電系統(tǒng)的可靠性必須要嚴(yán)謹(jǐn)，還要經(jīng)過多次測試和試飛在飛控系統(tǒng)和航電系統(tǒng)確保沒有問題后，AVEN多元矢量發(fā)動機(jī)才能上天飛行。這不僅考驗(yàn)一個國家的整體電子科技水平，也考驗(yàn)航空工業(yè)水平。

像F119這款發(fā)動機(jī)是世界上最早服役的矢量發(fā)動機(jī)，在航電系統(tǒng)和飛控系統(tǒng)方面表現(xiàn)就不錯，但是F119的矢量控制設(shè)計比較早，也因此在推力損失和漏氣方面損失就要大一些。AVEN多元矢量技術(shù)是未來矢量發(fā)動機(jī)的發(fā)展趨勢，這方面只有美國、中國、俄羅斯、英國具備這樣的能力。

▲AVEN矢量結(jié)構(gòu)

AVEN矢量結(jié)構(gòu)設(shè)計非?？简?yàn)一個國家航空發(fā)動機(jī)方面的設(shè)計能力，中國在90年代中期就已經(jīng)開始研究矢量發(fā)動機(jī)了，但是一直有一個問題導(dǎo)致中國的矢量發(fā)動機(jī)進(jìn)度較慢，就是飛控系統(tǒng)和航電系統(tǒng)。

中國是在進(jìn)入二十一世紀(jì)后才成功攻克飛火堆一體化技術(shù)。直到今天這些前期的努力終于變成果實(shí)，亮相世界。對于中國發(fā)展殲20未來的矢量發(fā)動機(jī)提供了一個非常重要的佐證，殲20未來必然是AVEN多元矢量發(fā)動機(jī)。

▲殲10B上的矢量發(fā)動機(jī)

可以看出中國的AVEN矢量發(fā)動機(jī)，已經(jīng)逐漸追上世界一流水平，至于殲20何時能夠裝備上這種矢量發(fā)動機(jī)，還要看飛控系統(tǒng)能否將矢量發(fā)動機(jī)、鴨翼、全動垂尾整合到一起。這種飛控的編寫難度極大，成為殲20裝上矢量發(fā)動機(jī)最大的“攔路虎”。