殲10B戰機的矢量發動機有多難?

魑魅涅磐


矢量發動機英文簡稱:TVC,是噴口可以向不同方向偏轉以產生不同方向的推力的一種發動機。

採用推力矢量技術的飛機,則是通過尾噴管偏轉,利用發動機產生的推力,獲得附加的控制力矩,實現飛機的姿態變化控制。其突出特點是控制力矩與發動機緊密相關,而不受飛機本身姿態的影響。

不採用推力矢量技術的飛機,發動機的噴流都是與飛機的軸線重合的,產生的推力也沿軸線向前,這種情況下發動機的推力只是用於克服飛機所受到的阻力,提供飛機加速的動力。

因此,矢量發動機可以保證在飛機作低速、大攻角機動飛行而操縱舵面幾近失效時利用推力矢量提供的額外操縱力矩來控制飛機機動。有些像撲翼機,機身不必進行飛行半徑就能達到轉向,半徑幾乎是零,大大提高了靈活性。

想想撲翼機的研製難度,他們的難度差不太多,但相對更容易一些。



大志遠思想空間


這架殲-10有點野,安裝了矢推噴口上陣,頓時博得一個滿堂彩。為矢推美俄二國花了幾十年功夫,今天我們做到了,只在數年之內。不過冰凍三尺並非一日寒,成就的取得,仍要積幾十年技術進步之厚積,才有實現的可能。

F-22

117S

以殲-10B的矢推,對比於美俄,美國兩種即二元矢推和圓管噴口,分別用於兩款五代機F-22和F-35B,此兩種設計性能自然不錯,分別解決了隱身和垂直起降問題,但都存在死重太大的缺點。俄是全向矢推沒有錯,但其作動機構也略嫌笨重,且在超音速條件下矢推變弱的問題。

反觀“太行”矢推,使用尾部調節片的方式,這是我們的一個巨大創新,解決了美俄矢推的死重現象,而且珠海現場十分鐘的表演,表現出優秀的可靠性,從而可以表明,用於下一代發動機無疑會推動五代機的技術提升。

魂舞大漠的判斷,應視作矢推技術的一大技術創新。從國際矢推技術的發展脈落來觀察,技術儲備多,應用不是很多,除了用於垂直起降戰機外,真正的矢推不過F-119、AL-31FP和117S三種,世上對F-35B的矢推噴管並不能認同。當有了“太行”版矢推,可以說提供了很好的進步思路。現在網友們都在期待五代機目標型發動機的早日實現,當看到殲-10B的表演,基本可以說大放於心,它解決的不只是一款發動機的成熟性,說明了我們的三代航發技術已然過關,由此也能很好地說明航空材料,全權限數字式發動機控制系統等諸多技術,結出了燦爛的碩果。


魂舞大漠




說三點:

第一點是材料學問題,矢量噴管的工況環境要比普通噴複雜的多。

但是目前不管是我國還是國際上其他國家對於航空材料學的研究在最近20年來都有較大的突破,因此這項技術最低的門檻反而是材料學的問題。

在幾年前很多外媒在說中國俄羅斯的飛機是搞不了矢量推進的,其原因在於鈦合金和耐高溫陶瓷材料不過關。

但是,現在做噴管材料哪還用鈦合金或者耐高溫陶瓷呢?大部分情況下是用的新興的碳化硅陶瓷材料。

這種材料目前各國普遍都有,沒什麼技術壟斷一說。

我們現在的矢量噴管主要材料就是纖維化的碳化硅陶瓷。

這玩意要韌性有韌性,要耐高溫有耐高溫特性,是矢量噴管的最好材料。

咱別高興,這玩意連伊朗的五代原型機“征服者-313”都用上了

第二個問題就是結構設計了

噴管要能轉動,但不能側漏或者給發動機排氣帶來過大影響,並且還要穩定且具備足夠的結構強度。

這就是純設計的問題了。

從整體上來講我們的矢量噴管的結構設計還有很大的改進餘地。

這種鰭片和鉸鏈外加動作杆的設計還有太大的冗餘度。

達到這個設計水準並不難。

現在的機械結構水準還沒有到值得誇耀的地步上。不過也不用妄自菲薄。

很多文章拿出當年俄羅斯實驗二元噴管的照片

說比起F-22畫虎不成反類豬。但是真的就忽略了F-22和蘇霍伊戰機的機身結構。蘇霍伊的戰機本身發動機艙就是外露的。

但如果將F-22的發動機和矢量噴口總成拿出來看,實際上和蘇霍伊搞的是類似的。

最後的第三點是飛控。

擱在以前,計算機控制的飛控軟件參數設計是一個要不斷試飛不斷調節的過程,這是飛行控制中最難的部分。

換成矢量發動機則是難上加難。因為矢量噴管轉動後會直接導致戰機的動力中心、質量中心都有飄移。這就要飛控軟件實時的修正。

擱在一起這就是一個大難題了。

但是現在的飛行仿真系統,完全是隻花電費就能做到對飛機飛控進行各種狀態下都調教。

以前設計飛機的最大難題現在計算機就可以解決了。

不是潑冷水,矢量推進,就合以前的渦扇發動機對於渦輪噴氣式發動機的提升和改進一樣。在不久的將來就是新型戰鬥機的“標配”。

如果說難,是有一點難度,但是如果就因為我們有矢量發動機就特別特別的高興就有點眼窩淺了。

六代機,才是我們真的挑戰,謙虛點說搞出五代機是“應有的本分”


軍武數據庫


某項技術難不難,看這個地球上有幾個國家掌握這項技術就知道了!目前全球真正掌握矢量發動機技術的只有中俄美三國,其中俄羅斯的矢量發動機的技術運用最多,最成熟,多款戰鬥機都使用了矢量發動機技術,比如蘇30和蘇35戰鬥機等等。

由於我們和俄製戰鬥機或者發動機的關係密切,所以我們的戰鬥機也使用了矢量發動機技術,一開始還是進口俄羅斯,後來我們慢慢消化吸收了俄製發動機技術,開發出了自己的矢量發動機,並在多款戰鬥機上面進行了驗證。最有代表性的要屬殲10B,畢竟它在2018年珠海航展上進行過公開的飛行表演,驚豔全場,下面就是裝備矢量發動機的殲10B在做普加喬夫眼鏡蛇機動:

那麼殲10B矢量發動機到底難在哪裡呢?其實主要就這麼幾個方面:材料和飛控。

材料是制約所有發動機發展的一個重大因素,它直接影響著發動機的可靠性和使用壽命等,材料技術是發動機裡面最難的技術,很多國家想要發展發動機,幾乎都卡在了材料方面。材料技術由於太寶貴,所有國家都不願意分享,給錢也不會出售,除非是對本國來說過時的技術了。

第二就是飛行控制系統,這也是制約戰鬥機發展的另外一個重要因素,有些國家戰鬥機製造出來了,但是飛控系統有問題,經常飛著就無緣無故出現事故,這是非常嚴重的問題,因為是軟件程序,並不是硬件問題。本來戰鬥機的飛控系統就非常難,現在還要加上要控制矢量發動機就更麻煩了,這需要大量的試驗和飛行驗證才能確保成功。

但是即使是殲10B裝備了矢量發動機,我們的矢量發動機技術目前還不成熟,還需要很長的路要走。


資訊所長


矢量發動機,可變後掠翼,鴨翼,這些尖端的啟動佈局也好 發動機技術也罷。最核心技術不在他的自身製造或者安裝技術本身。而在於飛行控制技術。可變後掠翼和鴨翼要看誰用。F14就是牛叉的存在蘇聯那玩意就不太受歡迎。鴨翼也一樣,出現過多次飛控失靈。

數字化控制盒電傳技術才是核心。而矢量技術要求飛,火,推一體化控制技術。殲10B矢量驗證版的出現意味著殲10未來會用上這項技術。但不是殲10B。

我覺得殲20和殲10,殲31未來都會裝備矢量發動機,而裝備矢量發動機最大潛力股是殲16和殲11B系列。


風車騎士45541173eg


比較難的,逼迫高溫高壓的燃氣轉向,其航空材料的高水平一定很棒棒的,一般材料根本就扛不住的。還有就是,飛控系統棒,推力轉向時,飛機進入了超常規的飛行,飛行員必須要隨時控制住飛機,保持飛行姿態。


東龍45


會則不難難則不會[靈光一閃]


宇宙之星892


領先全球的發動機性能,遠超美國F35。


麥兜葦偉


矢量發動機Thrust.vectcr.contol.

engine(TVC.Engⅰnt)

即噴気發動機噴口可向不同方向偏轉、產生不同方向推力的先進技術……

擁有這項技術的噴氣式戰鬥機的機動性超強、可以實現“眼鏡蛇機動🐍”、“落葉飄”高難度機動動作。



(殲-10B裝備的多元矢量發動機

、進行超機動飛行動作)
(美國
F22戰鬥機F119-PW-100二元矢量發動機)


(F-35的多元矢量發動機)

矢量發動機分二元矢量發動機技術和多元矢量發動機技術。

二元矢量發動機只能做上下15度的噴管偏轉、結構簡單。

多元矢量發動機可以做360度任何方向的噴口偏轉、結構技術更復雜、效果更好。


矢量噴口發動機技術是一項綜合性超強的尖端前沿航空高科技、包括推力轉向噴口、機體、推進控制機電一體化、噴管材料等等……

目前掌握這項前沿技術的只有美國、中國、俄羅斯。
(殲-10B多元矢量發動機360度偏轉噴口特寫)


(俄羅斯/蘇-35多元矢量發動機噴口)

(TⅤC-Engⅰne)矢量發動機工作原理都知道、但是設計生產技術複雜、機電一體化控制系統、工藝、材料、核心技術仍然屬於擁有這項技術美國、中國、俄羅斯幾個國家的“國家機密”技術……


孔乙己亂彈


還需要10年的成熟期


分享到:


相關文章: