“殲-10B TVC”只是一個開始,未來殲-20應該用上更好的矢量噴管

“殲-10B TVC”只是一個開始,未來殲-20應該用上更好的矢量噴管

試飛員李吉寬

在今年的珠海航展上,被外界稱為“殲-10B TVC”的殲-10B矢量噴管實驗機在首席試飛員李吉寬的操縱下進行了精彩絕倫的特技飛行表演,完成了包括“眼鏡蛇”,“0半徑轉彎”,“J-turn”,“落葉飄”在內的各種高難度過失速機動動作。

“殲-10B TVC”只是一個開始,未來殲-20應該用上更好的矢量噴管

“殲-10B TVC”首次亮相是在2017年年底,今年再次亮相時,該機相比去年也有了一些變化,垂尾上的飛機編號從去年的紅色字體變成了現在的黃色字體。

“殲-10B TVC”只是一個開始,未來殲-20應該用上更好的矢量噴管

在中國軍機編號印刷規則中,試飛院體系下的飛機採用紅色字體刷號,而作戰部隊下屬的飛機採用黃色字體刷號。這個改動也許是在暗示“殲-10B TVC”搭載的矢量噴管基本成熟可能在不久之後就列裝部隊。更有甚者認為這款矢量噴管將成為殲-20未來的標配。

會這樣想倒也不意外,20世紀80年代中國就開始了一些關於矢量噴管的早期研究。現在“殲-10B TVC”上搭載的AVEN(軸對稱)矢量噴管早在10年前就已經開始進行實驗了。但是AVEN矢量噴管並不是那麼完美的,作為國內最早開始研究的噴管,其在技術性能上算不上頂尖,這樣選擇的目的更多是出於當時國內的技術條件所限。

“殲-10B TVC”只是一個開始,未來殲-20應該用上更好的矢量噴管

1992年的《推力矢量和二元噴管》一文中就曾明確指出:在高技術狀態下,以“2D-C/D”(二元收擴噴管)為代表的二元矢量噴管在各方面都比軸對稱噴管更加優秀,但是技術難度較高,可以先發展軸對稱矢量噴管,積累技術進行進一步的發展。

就技術上講,目前最先進的概念是“球面收斂矢量噴管”,這是一種將軸對稱矢量噴管與二元矢量噴管的各種技術優勢有機結合在一起的先進設計,但是尚未實用化。其次則是F-22上使用的較為成熟的“2D-C/D”矢量噴管。

就技術上來講,目前“殲-10B TVC”使用的AVEN矢量噴管用在殲-10上是很好的,但是用在殲-20上就不是那麼合適了。因為殲-10是三代機,而殲-20是四代機。四代機講究超音速巡航,對戰機在超音速段的加速能力,機動能力,提出了更高的要求,而AVEN矢量噴管在超音速飛行時偏轉則會帶來很多不利的影響。

AVEN矢量噴管的內部橫截面積分佈會隨偏轉角度的變化而變化,在超音速飛行時如果噴管轉向,則會引起噴管內氣流畸變,降低推力。在超音速飛行方面,實際上Su-35S採用的“留裡卡”噴管反而更好。

“殲-10B TVC”只是一個開始,未來殲-20應該用上更好的矢量噴管

對於注重超音速性能的殲-20來講,AVEN噴管不是最好的選擇

與“殲-10B TVC”的AVEN噴管相比,俄羅斯的“留裡卡”噴管有超音速性能更好的優勢,而美國的“2D-C/D”噴管擁有額外升力增益與減阻的優勢。但是這些噴管並不能在各方面都完全強於AVEN。

實際上,中國有在研發一種性能上遠遠強於現有各類矢量噴管的新型噴管,也就是目前在全世界都尚未實用化的“球面收斂矢量噴管”(SCFN噴管)。

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這種噴管就是一種通過球形結構取代常規二元噴管圓形-矩形過渡截面的新型噴管,相比二元噴管,其推力損失更小,可以由2-3%降低到1%以下。同時因為噴管末端仍為矩形,可以誘導超環量增益,提高升力降低阻力,同時還可以全向旋轉,而不像二元矢量噴管那樣只能上下轉動。

這種噴管時真正的下一代矢量噴管,其技術性能有空前的優勢。

“殲-10B TVC”只是一個開始,未來裝備在的殲-20上的應該是更先進的產品。


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