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成為眾人關注的焦點，其風頭甚至蓋過了殲20，最大的亮點就是其攜帶了中國自產的矢量推力發(fā)動機，這讓過去一直說中國造不出矢量推力發(fā)動機的人受到深深的“傷害”。

▲裝備矢量發(fā)動機的殲10B

今天上午，殲10B矢量發(fā)動機驗證機在珠海航展上進行了一場讓現(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，以及相關展品與視頻曝光，對中國未來戰(zhàn)斗機發(fā)展工作而言有極大的標志性意義。矢量發(fā)動機當然是好東西，而殲-10B的矢量發(fā)動機與美俄都有很多的不一樣。

從殲-10B的矢量噴嘴設計看起來與以往美俄的都不同，但其實只是外面調節(jié)片的接法不同，本質上就是藉由噴嘴擴散段的調整來實現(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“產品30”所）一樣，由于美國PYBBN最早用這個設計，所以我們用PYBBN來統(tǒng)稱之?？梢哉f，目前實用化的軸對稱矢量噴嘴中，除了“留里卡”設計局的噴嘴（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式的設計。

PYBBN是用擴散段來調節(jié)，所以他的很多機構與原來的擴散段調節(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，需要額外的制動機構，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，但后者真正量產時將至動機構材料減輕并且讓液壓系統(tǒng)與燃油系統(tǒng)互通，進一步減少重量，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，剩下的實用化矢量發(fā)動機都和殲-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。活動速度方面，“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，噴嘴內氣流就可能到超音速，PYBBN式的噴嘴在轉向時，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”噴嘴轉向，所以超音速、亞音速都可以用。

▲蘇-57左側正在測試的“產品30”在類型上其實與殲-10B相似

所以，如果涉及超音速運用，“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，但就沒有亞音速領域那種“救命丹”地位了。

▲AVEN多元矢量發(fā)動機

還有從結構上來看，這款發(fā)動機應該是AVEN多元矢量發(fā)動機，而且就設計而言是很先進的，類似美國F16MATV項目裝備的F110-GE-129多元AVEN矢量發(fā)動機，這款發(fā)動機至今仍然代表著美國矢量發(fā)動機設計水平最高的。這種多元矢量發(fā)動機設計技術不同于俄羅斯的117S設計，根據(jù)分析俄羅斯的新型發(fā)動機“產品30”也還是117S矢量結構設計模式。

▲俄制117S矢量發(fā)動機

這種設計最大優(yōu)勢是減重設計好，中國的這款矢量發(fā)動機使用了復合材料，比起俄羅斯的重量要輕的多；其次每個獨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)動機設計推力損失方面要小于俄式矢量發(fā)動機，可以說中國的多元矢量發(fā)動機技術上要比俄羅斯的117S先進。

▲F119發(fā)動機

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

飛控系統(tǒng)的設計和航電系統(tǒng)的可靠性必須要嚴謹，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)動機才能上天飛行。這不僅考驗一個國家的整體電子科技水平，也考驗航空工業(yè)水平。

像F119這款發(fā)動機是世界上最早服役的矢量發(fā)動機，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多元矢量技術是未來矢量發(fā)動機的發(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矢量結構

AVEN矢量結構設計非?？简炓粋€國家航空發(fā)動機方面的設計能力，中國在90年代中期就已經(jīng)開始研究矢量發(fā)動機了，但是一直有一個問題導致中國的矢量發(fā)動機進度較慢，就是飛控系統(tǒng)和航電系統(tǒng)。

中國是在進入二十一世紀后才成功攻克飛火堆一體化技術。直到今天這些前期的努力終于變成果實，亮相世界。對于中國發(fā)展殲20未來的矢量發(fā)動機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。

▲殲10B上的矢量發(fā)動機

可以看出中國的AVEN矢量發(fā)動機，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，還要看飛控系統(tǒng)能否將矢量發(fā)動機、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)動機最大的“攔路虎”。