世界典型推力矢量发动机有哪些?中国最新的歼十矢量发动机露面对中国空军有什么意义?

走近哈佛


矢量发动机,指的是发动机尾喷口可以向不同方向偏转,从而产生不同方向的推力的一种航空发动机。装备矢量发动机的飞机,或者说是采用推力矢量技术的飞机,就是通过尾喷管的偏转,利用发动机产生的不同方向的推力,来控制飞机的飞行姿态变化。在我国之前,只有美国、俄罗斯掌握了这一技术。



世界上现有的矢量发动机,美国:F-22战斗机装备的F-119二元矢量发动机,F-35B战斗机装备的F-135-PW-600发动机(部分使用了R79发动机的技术,其它F-135发动机不属于矢量发动机)。俄罗斯:出售给印度的苏-30MKI战斗机装备的AL-31FP发动机,苏-35装备的117S(AL-41F)型发动机,苏-57计划装备的30发动机。俄罗斯生产的矢量发动机采用的是三元矢量技术,再有就是我们的歼-10B战机装备的涡扇-10B型也是三元矢量发动机。


10月29日上午,根据央视的报道,装备矢量发动机的歼-10B战斗机现身珠海金流机场,准备参加即将举行的珠海航展。之前,央视就曾报道过,歼-10B战斗机试换装具有矢量喷管的涡扇-10B型发动机的消息。歼-10B是一款单发单座中型战斗机,正常情况下,航空发动机的空中试验平台都会选择双发或者是多发飞机,把歼-10B作为装有矢量喷管的涡扇-10B型发动机的空中试验平台,证明了涡扇-10B的可靠性,体现出我设计人员的自信。

装备矢量发动机的歼-10B参加珠海航展,这说明装备矢量喷管的涡扇-10B型发动机已经足够可靠,换句话说就是:我国的矢量推力技术的已经很成熟、可靠。否则,不会装备在单发的歼-10B上,更不会参加珠海航展。这对我国的涡扇-15发动机应用矢量技术来说,意义重大。矢量技术,对于我国来说,是一个新技术,仅美、俄发动机应用了这种技术,这已经说明了矢量技术的难度。涡扇-10B型发动机的矢量技术,完全可以“复制”到涡扇-15的身上。



这对于涡扇-15的快速成军,有着极大的促进作用,可节省很多时间。这架歼-10B能够参加珠海航展,说明其发动机已经成熟可靠,歼-10B是否会做相关的飞行展示,这才是值得期待的事,让我们拭目以待吧!限于涡扇-10B型的推力,矢量技术对于该发动机来说,实际上用处并不大——发动机推力损耗,对于推力本就不算强的涡扇-10B来说,没什么大用。它的意义在于后面的涡扇-15,以及装备涡扇-15的歼20。


儒道之主


推力矢量技术是目前世界空军航空发动机追求得尖端技术,而目前能够掌握这样技术的只有美,俄,欧,中。可以说这样的技术是屈指可数,可想其技术程度的确很高。央视昨天上午首次对外披露歼-10B矢量推力战机现身珠海金流机场,准备参加珠海航展,这是我国官方正式曝光歼-10B安装推力矢量发动机。

世界矢量发动机有美国F-22战机上装配的F-119二元矢量发动机,美国的F-35 B相配的F-135全向矢量发动机,俄罗斯的苏-35装配的117S三元矢量发动机(AL-41)。而我们歼-10B战机装配的同样是三元矢量发动机。


F-135发动机全向喷管技术

119二元矢量发动机主要就是能做到上下两个方向的矢量推力调节。而117S三元矢量发动机可以做到360度°方向上的调节。至于F-135发动机则是一种全向旋转喷管的垂直起降战斗机上的技术。而我们的矢量发动机是与117S一样的360度°矢量发动机技术。


这次歼-10B矢量发动机的露面,已经标志着我国矢量推力技术的成熟。从两个方面就可以看出,1,能够参加航展就展现了自信,2,能够装备在单发战机上就说明了可靠。
歼-10BTVC战机

1,歼-10B矢量战机能够参加航展,就已经证明了这款歼-10B战机已经经过大量的实验,拥有良好的可靠性能。参加航展意味着成熟,意味着对外展示。如果存在重大安全隐患,是不可能拿到珠海航展上的,这也充分说明了我们的自信。



2,对于一台新型发动机而言,必然是要存在不可预知的风险。通常这样的实验都选择在双发战机上,以图保险。而这次歼-10可是单发,单发战机。单发战机一旦出现空中停车事故,生存率几乎很低、很低。那么在一款新型矢量推力发动机安装在单发战机上,就已经说明了觉得的可靠性。


这次歼-10B矢量战机出现珠海航展,意味着我国推力矢量技术的成熟,也是为我们的歼-20战机在铺路。毕竟对于五代机的F-22,苏-57都是使用矢量发动机,而只有我们的歼-20战机受制于矢量发动机技术的限制,无法做那些超机动,飘落叶的动作。

矢量发动机技术的成熟,可靠,可以让我们很快就把其复制到WS-15发动机上。歼-10B相配的WS-10矢量发动机本身就是为WS-15发动机做前期技术铺路,扫清没有在设计时发现的技术障碍,让其彻底走向成熟,完成WS-15发动机的全功能化。


歼-20战机 本文图片来源于网络!

所以,这次歼-10战机出展珠海航展,就是已经证明了我们的矢量发动机技术的成熟。也代表了了不远的将来,WS15发动机必然会面世,而我们的歼-20马上就能相配拥有推力矢量控制技术的发动机,真正让歼-20战机满血出战!!


淡然小司


整体来说,世界上目前投入使用的推力矢量发动机,如果是主要用于战斗机超机动而不是垂直起降(严格意义上说垂起战斗机的主发动机,能够90度偏转的,比如雅克141的R-79,也属于推力矢量的范畴),主要是美俄两个国家的四代机和三代半战斗机上用,可见研制难度也是很大的,其中采用二元(上下两个方向)推力矢量喷管的是F-22所用的F119发动机,采用三元轴对称喷管的是苏-30MKI(出售给印度)的AL-31FP发动机,以及苏-35所用的117S型发动机,117S是AL-31F系列的大改进,苏-57计划采用全新的产品30发动机,也是推力矢量的,涡扇10B的推力矢量改进型也是轴对称三元喷管,不过,美国最新的F-35所用的F-135发动机,除了B型是可以偏转90度垂直起降外,都是不带推力矢量喷管的。

目前,中国的第一种国产推力矢量发动机——涡扇10B太行推力矢量改进型正在歼-10B上进行测试,未来它将成为歼-20的标配发动机,因为现在一架歼-20的预生产型战斗机,已经装了带有红外隐形喷管的涡扇10B太行发动机在测试,歼-10B测试推力矢量版太行,很明显也是为歼-20“攒经验”。

敢于在单发机上测试,说明这种发动机的可靠性是不错的,这对早日装到歼-20上具有重大意义,歼-20一旦装备推力矢量版涡扇-10B,在超机动能力方面将会具有很大优势,虽然其推力还是逊色于F119/F135之类的推比10一级发动机,但为以后涡扇-15发动机掌握推力矢量技术,起到了技术牵引的作用,意义是非常之重大的。


跟乌龙涨姿势


J 虽然早有传言J10B要装矢量喷管了,今年的《航空知识》杂志也刊登了J10B装矢量喷管的图。但是,当J10B在珠海真的出现在眼前的时候,无数军迷依然兴奋无比!无他,因为这款发动机太重要了,它所代表的意义太重大了!

众所周知,飞机从发明以来,就不断从各方面提高快速性和敏捷型。尤其是进入到喷气机时代以后,对机动性的追求更是不遗余力。发动机技术成为了衡量一款飞机是否先进的核心指标。遗憾的是,我国在先进发动机领域,曾长期处于落后状态。但今天,这架飞抵珠海参加2018珠海防务展的J10B,骄傲的向我们展示了新的成果。


这款在J10B上装配的矢量发动机,推测为在使用了全权数字发动机控制技术(FADEC)的WS10B型基础上发展而来,最大推力为13400千克,具有优秀的机械性和信息化能力,和飞机的飞控系统一体,甚至有可能融合了飞火推一体技术。

在此之前,世界上运用了矢量发动机的喷气式战斗机,仅有英国的鹞式,美国的F22和F35B,以及俄罗斯的SU35,另外还有一款个人认为是伪矢量的印度SU35MKI。鹞式的矢量发动机主要是在起降过程中转换用,对飞行本身的帮助不大,而且出现年代很早,没有数字控制系统。F22装备的F119发动机采用二元矢量喷口,仅能做上下运动。F35B装备的F135发动机同样主要是用于起降时的喷口姿态转变。SU35装备的117S发动机采用了轴对称矢量喷口,严格来说,SU35是我国第一款采用矢量喷口的现役战机。但是,SU35毕竟是进口的,别人的东西再好,终究不如自己的。至于个人认为印度采购的SU30MKI装备的AL-31FP发动机是伪矢量,是因为它只是在AL31的基础上简单加了一个矢量喷管,是俄罗斯拿印度做矢量技术试验的小白鼠,而且故障率高的连印度空军都受不了。


对先进矢量发动机的期盼,一直是中国空军和广大军迷的心结所在。今天,装备WS10B矢量喷管发动机的J10B在珠海公开亮相,具有重大的意义。

首先,它表明WS10B发动机已经非常成熟,而且和J10B的匹配性很好,对我军以后装备更多的J10C以及J11系列战机,都奠定了良好的基础,J10系列战机也终于可以摆脱AL31FN的束缚,进一步释放其性能,在产量上也不在因为发动机受制于人。

其次,它表明我国已经彻底掌握先进矢量发动机技术,可以为以后的军机出口提供更好的产品,进一步满足客户的追求。毕竟能在珠海航展上亮相,就说明可以有外贸意向。

第三,对J10飞机的机动性能会有大幅度提高,空战能力将更加突出,说明F16,MIG29,幻影2000等第三代,将彻底不是对手,即使面对SU30MKI,阵风等三代机甚至三代半机,也依然不落下风。(关注军事的朋友应该都会知道我说的这几种具体型号的飞机,代表了是什么意思)

第四,为J20在WS15发动机成熟之前,提供优秀的过渡平台。客观上,也使WS15有更充裕的时间来进一步完善,提高技术水平。 在很多人眼里,飞机的机动性是为了在格斗中更快的绕到对方的6点钟方位,对隐身飞机——尤其是当J20宣称你傻你才格斗——的意义不大。这恰恰是没有认识到矢量发动机在隐身时代的巨大作用。

进入隐身时代,矢量发动机依然有巨大的意义,甚至可以说,有更大的意义。

第一,矢量发动机对飞机保持隐身性能有巨大帮助。隐身飞机的根本在于飞机对雷达波的抵消,不同位置和姿态对雷达波的抵消效果是不同的。我们一般说的飞机最小隐身值,往往是机头正面截面最小的数据。实际上,如果飞机姿态不对,或者可动翼面大幅度运动时,会极大的提高雷达对飞机的探测能力,直接使飞机曝光。矢量发动机可以在飞机翼面不进行过大动作时,就能调整飞行姿态,减少雷达波对飞机的探测。尤其是当隐身飞机的信息感知系统和自动化能力先进,可以探测到对方雷达波的方向,从而自动通过矢量发动机和翼面调整机身姿态,以尽可能小的姿态应对敌方雷达波,从而减少自己的被发现概率和距离,更好的实现飞机隐身。

第二,矢量发动机在战斗中,可以帮助飞机更快的调整机身姿态,进入到攻击模式,率先发射导弹,或者以更有利的姿态发射导弹,打击对手。

第三,矢量发动机在躲避对方来袭导弹的过程中,比固定喷管的发动机在瞬时改变飞机姿态的能力更强大,可以更为有效的躲避来袭导弹。 从隐身,攻击,生存,三方面,极大的提高飞机的生存力和战斗力。 同时,矢量发动机的全权数字控制能力,也能使飞行员更好的了解飞机的发动机状态,做到心中有底。能更有效的控制发动机,做到随心所欲。将精力能更多的放到如何战斗,而不是如何飞飞机,更甚至于提心吊胆,不敢做动作,害怕油不够等。减轻飞行员飞行负担,更好的为战斗服务。 如果更进一步,采用飞火推一体技术,即飞行控制系统,火控系统,和发动机矢量推力系统一体的话,将更一步释放飞机的性能,赢得未来天空。

J10已如此卓越,J20还有多少会超越我们想象的地方。 为中国空军和中国航空人点赞!


走近哈佛


矢量推力发动机技术是一种国际顶尖发动机技术,是研制下一代先进战斗机群必备的重要技术。

它的主要原理是在喷气式发动机的尾部加装一个可以调整发动机喷气角度的机构,使得喷气式发动机可以利用喷气方向的变化,来改变飞机的飞行姿态,从而达到提高战斗机机动性能的目的。

这项技术在1991年4月由美国最先提出,提出这个研究计划的目的,主要是为了配合美国最新一代战斗机F-22的研究计划,所进行的配套方案研究。在当时美国研制新一代战斗机时,研究人员提出了4S方案,即超音速巡航、超机动、隐身、超数据链接。

在美国提出的这套方案中,研究人员发现,如果采用传统的机翼布局设计的话,那么想要实现超机动是一件非常困难的事情。

而采用鸭翼式布局,又会影响战斗机的整体隐身性能,正是由于这个原因,当时的美国科研人员就提出了一个新的研究思路,并将其加以完善,逐渐形成了我们今天看到的矢量推力技术。

矢量推力技术经过多年的发展之后,逐渐又分成了两个体系,即美国的有限角度矢量推力技术和俄罗斯的全方向矢量推力技术。

比如为美国F-22战斗机配套的F-119发动机,采用的就是有限角度矢量技术,采用这项技术的F-119发动机,只能做上下20度的偏转,同时由于采用矩形喷口,对发动机的推力也会产生一定的损失。

当然了这款矢量推力技术的优势也是相当明显的,那就是结构简单,矢量推力机构安全性高,使用寿命也比较高,能达到300多个小时左右。虽然会损失一定的发动机推力,但是对于F-119发动机的强大推力而言,这种损失是完全可以接受的。

而俄罗斯在进行矢量发动机研究之后,也走出了自己的道路,那就是全方向矢量推力技术,即采用这种矢量技术的发动机可以做360度的全方位的偏转。

俄罗斯研制的采用推力矢量技术是专门为苏-35配套的117S发动机研制的,由于这款发动机技术晚于美国,因此在控制技术方面要优于美国的,他可以做全方向的偏转,这就是使得在同等情况下战斗机的机动性能要大大超过美国。

此外俄罗斯矢量技术采用的是圆型喷口,这就使得采用这种矢量技术的偏转机构以后,对发动机推力的损耗要抵于美国技术。后来中国在研究矢量推力技术的时候,综合了了美国和俄罗斯两国的方案之后,最终还是选择了以俄罗斯矢量推力方案,作为中国下一代先进战斗机矢量推力研究的主要方向。

当然了,俄罗斯117S发动机的矢量推力技术也并不是完美无缺的,由于这项技术要求发动机尾喷口可以做360度偏转,因此其转向机构就要比F-119发动机的尾部转向机构要复杂得多,而且重量也要高于F-119发动机。

此外由于俄罗斯矢量发动机结构复杂,这也使得矢量机构的使用寿命和安全性要抵于美国,这可能要和俄罗斯相对落后的工业技术水平有一定的关系。

矢量推力技术是新一代战斗研发的重要环节,因此中国在这方面也投入了大量的精力进行研究。

由于中国航空技术主要的俄系技术,因此在进行新一代战斗机技术研究的时候,大多数情况下,都主要还是沿用了俄系的相关技术,这一方面是因为中国的发动机研究体系起源于俄罗斯,另一方面也是由于俄罗斯与中国长期的合作关系,使得中国比较容易获得俄罗斯相关的先进技术。

比如中国在研制矢量推力技术的时候,基本上就完全采用了俄罗斯的推力矢量技术,目前中国已经掌握了这一项技术的研究工作,并已经获得了技术上的突破,在2017年公布的相关信息表明,中国自主研发的矢量推力发动机已经成功安装到了歼十B战斗机上,进行试飞相关作业,这证明中国的推力矢量技术,正从技术研究向产品量产的方向转变。


落下m


矢量喷嘴的出现还有一个更重要的意义,那就是发动机动力获得重大突破,其实矢量喷嘴应该早就有了,以前受限于动力羸弱,不能装,毕竟这玩意吃动力和速度比较大,在动力刚刚够用的情况下装上他,动力会更差,还不如不装,想想前几年啊三显摆矢量飞机,一套动作下来,没速度了,接下来只有挨打的份


怕瓦落地34


估计也就800~1000之间。

这次值得一说的是,这个发动机是装在J10B上,而不是J11。这能看出发动机可靠性问题已经得到改善了。不怕寿命短,就怕可靠性差。当初


锦堂林


这个试装,只是在已经成熟的战机上,摸清楚控制规律,说白了就是在飞控里找 bug ,现在都行了 就露面了,跟当年的歼八验证机一样。


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