您好,欢迎来到中国政协传媒网!

加入收藏 网站地图 帮助中心

歼10换矢量航发首飞成功 将助歼20实现火飞推一体


  歼-20配备推力矢量之后,将会如虎添翼

  根据网络媒体消息,12月25日,歼-10推力矢量验证机正式首飞成功,这表明中国在推力矢量乃至航空发动机领域取得了一个历史性突破,未来歼-20战斗机将会具备更强飞行和机动能力。

  推力矢量是指利用机械或者其他手段改变发动机喷流方向,这样就会形成控制力矩,为战斗机提供一种新的手段,可以有效战斗机机动性能,因此推力矢量一度被视为第四代战斗机特征之一,美国F-22战斗机、俄罗斯苏-57战斗机都装备了推力矢量技术,并且俄罗斯还用推力矢量技术来改进现有战斗机,例如苏-30SM、苏-30MKI和苏-35战斗机。

  采用二元推力矢量喷嘴的F-22战斗机,这种推力矢量喷嘴重量较大

  采用轴对称推力矢量的苏-57战斗机

  从国内外资料来看,推力矢量可以有效提高战斗机的机动性能和敏捷性能,推力矢量利用发动机喷流产生力矩,不存在空气舵面气流分离问题,尤其在空气稀薄或者低空低速情况下,仍旧可以进行操纵,这样就能够扩大飞机可用迎角,拓展飞行包线,具体来说,就是飞机可用迎角可以提高1倍左右,最大升力系数提高78%,滚转效率提高50%,由于推力矢量具备较高效率,所以可以替代垂尾、平尾进行气动配平,甚至能够完全取消垂直尾和平尾,形成无尾飞机,不但降低了飞机空重,也可以提高飞机隐身性能,前面说过推力矢量在低空低速条件下还可以保持较高效率,所以它也可以提高飞机起降性能,一般认为采用推力矢量之后,战斗机起飞距离可以减少20%,而降落滑路距离更是减少70%左右,效果显著。

  推力矢量技术优点突出,但是实施起来难度非常大,发动机喷流温度非常高,对于推力矢量喷口材料、工艺要求较高,推力矢量喷口也会增加发动机重量,降低发动机推力,提高飞行阻力,增加飞机费用和成本,特别是推力矢量需要与飞机气动、操纵系统等进行一体化设计,才能发挥最佳作用,所以我们看到美国进行了多型推力矢量喷嘴研制,但是三代机改进计划无一采纳,俄罗斯在苏-30MKI战斗机采用推力矢量,不过没有整合到飞控系统之中,飞行员必须通过另外手柄来控制推力矢量喷嘴,从实用情况来看,效果并不理想,一直到苏-35S,推力矢量控制系统才整合到电传操纵系统之中,推力矢量喷嘴偏转、回位等均由飞控计算机经过计算之后,由电传操纵系统自动执行,效果就要好的多。这也可以解释为什么中国在研制成功第四代隐身机-歼-20之后,还要从俄罗斯引进三代半苏-35SK战斗机,其中一个原因应该就是获得俄罗斯推力矢量及控制技术。

  美国认为除非从顶层就开始考虑,否则三代战斗机加装推力矢量并没有理想效费比

  俄罗斯一直到苏-35S才把推力矢量整合到飞控系统之中

  中国从上世纪80年代开始推力矢量技术研究,并且将其作为第四隐身战斗机重要领域进行攻关,先后完成了理论研究、关键部件等方面研究,从相关资料和图片来看,中国选择了轴对称推力矢量喷嘴,而不是二元推力矢量喷嘴,主要原因应该是轴对称推力矢量结构更加固简单,可以实现全向推力矢量,重量增加较少,推力损失也更少,经过相关单位不懈努力,中国研制出国产推力矢量喷嘴,配备在国产涡扇发动机上面,成功进行了地面测试,此次歼-10上面应该是空中试验,测试推力矢量喷嘴实际运用效果。

  前面说过推力矢量喷嘴除了本身成熟之后,还要整合到飞控系统之中,并且与火控系统相交联,形成火、飞、推一体化系统,在机载任务管理系统统一指挥控制之下,根据飞行员指令、飞机状态等实时控制推力矢量喷口转向,这样就可以有效提高战斗机的飞行和机动效能,这需要战斗机从研制之初就进行相关设计,所以笔者认为国产推力矢量喷嘴可能会运用到歼-20战斗机上面,用来改进歼-10可能性应该不大。

  歼-10测试推力矢量喷嘴,可以看到它采用了轴对称推力矢量

  因此未来歼-20可能会配备带推力矢量喷嘴的国产涡扇-15发动机,形成火、飞、推一体化系统,整体作战能力将会向前迈进一大步。