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殲-10B裝配矢量發動機意義非凡

2018-11-08

宋忠平 鳳凰衛視評論員

第12屆珠海航展開幕,首架裝配國產矢量推力引擎的「殲-10B」技術驗證機,毫無疑問成為焦點,該架殲-10B還在會場上空表演高難度動作「眼鏡蛇機動」及「落葉飄」等,展示推力矢量引擎的超高性能。

「殲-10B」亮相成為焦點

中國對矢量推力發動機的戰鬥機研發起步較晚,起點較低,美國和俄羅斯在這個領域積累了豐富的經驗。美國在上世紀90年代利用F-16/MATV研究機對軸對稱矢量噴管進行了測試,結果證明該機不僅可以輕易實現「眼鏡蛇機動」,還能做86度可控迎角的飛行,此時飛機是以「直立姿態」平飛。

F-16/MATV在模擬空戰中充分表現出了矢量推力技術帶來的機動性優勢,並以大比分完勝普通三代戰鬥機。因此,推力矢量尾噴管受到蘇俄戰鬥機的青睞,先後裝備了蘇-30SM、蘇-35S和蘇-57戰鬥機。而西方國家迄今為止,唯一裝備矢量噴管的量產型戰鬥機只有F-22A四代機。

蘇-30SM、蘇-35S和蘇-57戰鬥機使用矢量推力發動機的最大區別在於,蘇-30SM戰機是蘇-30MKI的升級版,帶有鴨翼佈局,雙發矢量發動機佈局;而蘇-35S和蘇-57都沒有鴨翼。

從飛控軟件設計難度來看,蘇-30SM戰機解決的技術難題比較多,既要解決鴨翼佈局問題,還要配套雙發矢量推力發動機。由於俄羅斯新型大推力矢量發動機的投入使用,蘇-35S和蘇-57雖然沒有鴨翼佈局,但很好地解決了超強機動的能力問題。

俄羅斯應用矢量推力發動機技術很值得稱道。中國對沒有鴨翼的蘇-30MKK戰鬥機比較熟悉,但對印度購買的、有鴨翼的蘇-30MKI則不太熟悉。中國真正開始使用矢量推力發動機是蘇-35S,沒有選購有鴨翼的蘇-30SM戰鬥機,中國是希望通過引進蘇-35S戰鬥機來訓練適應矢量控制的專業飛行員,為國產矢量戰鬥機列裝提供類似教練機培訓的先期服務。

中國的矢量發動機沒抄別人

中國的矢量推力發動機既沒有抄襲美國,也沒有照搬俄羅斯的技術,而是走中國特色的矢量推力技術路徑。比如,在矢量噴管上,中國採用的既不是蘇俄式簡單粗暴的關節式,也不是美國的矩形二元式,而是軸對稱全向矢量噴管。

軸對稱矢量噴管,不僅保持了傳統圓形截面尾噴管重量輕、推力損失小的優點,避免矩形二元尾噴管的厚重結構和漏氣缺陷,還能夠向360度任意方向偏轉一定角度,不僅能提供俯仰力矩,還能提供偏航力矩,在矢量操縱上更加細膩,但這種控制方式對飛控軟件的要求也更高。一旦雙發殲-20A戰鬥機投入使用,將證明中國先進的飛控軟件發揮到極致。

大家把眼光集中在這次亮相珠海的殲-10B的發動機身上,但其實最應該關注的,是飛控軟件的進步,也就是解決了殲-10B矢量推力發動機與飛控系統的匹配難題,這才是最大看點,這才是這套技術的核心和重點。

尤其是殲-10型號戰鬥機,是傳統升力體佈局飛控軟件結合鴨翼和全動垂尾,再加上矢量推力發動機,讓飛控軟件計算更加複雜。毫不誇張的講,能解決這一前所未有的技術難題,只有中國和俄羅斯。俄羅斯經驗更加豐富,加之航空發動機技術比較強,優勢更加明顯一些。中國是後發優勢,進步很快,尤其是矢量發動機噴管設計思路獨特,讓中國有能力超越俄羅斯。

美國在役的戰鬥機不屑於鴨翼佈局,並傲慢地認為,「鴨翼應該裝在對手的戰鬥機上」,因此對飛控軟件的設計難度相對較低,安全性能比較好,美國對大推力發動機和機載雷達遠程探測系統以及完備的作戰體系比較放心,單方面認為不會出現「狗鬥」的可能,也就不需要下更多功夫在此技術上,重點放在隱身、雷達和機載武器。

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