在今年珠海航展上，一架1034號「殲10B」成為眾人關注的焦點，其風頭甚至蓋過了「殲20」。其最大的亮點就是攜帶了中國自產的矢量發動機，在第一天的飛行表演中就做出了「眼鏡蛇」、「J-Turn」和「落葉飄」等諸多過失速動作。這讓過去一直說中國造不出矢量發動機的人受到深深的「傷害」。這架「殲10B」正是去年曝光的那架「殲10」，如今現身珠海航展並可能進行飛行表演，說明其矢量發動機技術已經非常可靠，達到了實用化的階段。

不少軍迷都知道，現代戰鬥機都要求飛機要具有過失速機動能力，即「大迎角下的機動能力」。推力矢量控制（thrust vector control，簡稱：TVC）——是通過改變發動機排氣方向，為飛機提供更強轉向力矩的技術。飛機推力矢量技術的應用能賦予戰鬥機超機動性、短距起降和低可探測性(大概指F-22用的二納矢量噴嘴)，極大提高戰鬥機的作戰有效性和生存能力。

 

在飛機推力矢量技術的研究中，改變發動機排氣方向，即推力矢量噴管的研究，是關鍵且具決定意義的一環，必須首先研究發展。最早在1990年代初，美國的普惠公司和GE公司就分別推出兩款矢量發動機，普惠公司的是「F100-PW-229」，GE的是「F110-GE-129」。這兩款發動機分別裝備在「F-15 Active」和「F16 MATV」專案試運行。隨後在1990年代末，俄羅斯也推出了自己的矢量發動機，並在唯一的一架「SU-37」上測試。此前全球只有美國和俄羅斯掌握了這一技術，而「F-22」和「Su-35」就是兩國裝備了這一先進技術的各自代表機種。

 

 

裝備了推力矢量技術的戰鬥機，由於具有了過失速機動能力，擁有極大的空中優勢，美國早期使用裝備了推力矢量技術的「X-31」驗證機與「F-18」做過模擬空戰，結果「X-31」以1:32的戰績遙遙領先於「F-18」。

 

網上對發動機的兩種傳聞

自從這架「殲10B」亮相以來，網上出現了兩種說法：

一、中國的這款矢量發動機來源於俄羅斯的「117S」，理由是在中國前年引進的俄羅斯「SU-35」戰鬥機上，配備的就是「117S」；

二、面對現在越來越先進的雷達和導彈技術，這種超機動性動作變得沒有意義。

筆者就認為，對於以上兩種觀點，網上的說法未免有點想當然。

 

首先，即使中國有再厲害的逆向工程仿製能力，一款現代化的航空發動機想在短短不到兩年時間內就完全仿製出來嗎，基本是天方夜譚。在一台新型航空燃氣渦輪發動機的研製過程中，必須對大量的主要零部件和系統進行試驗，這類試驗往往占總試驗時間的90%以上。全台發動機的試驗總時數不會少於2至4萬小時，而內地對於發動機的試驗總時間要求是不低於5萬小時。

以美軍的「F119」發動機為例，該發動機1982年起立項論證，1986年開始試驗，直到1997年才通過驗收投入量產，交付第一台生產型發動機，前後跨度十幾年。所以，如果中國仿製「F117S」發動機，在短短兩年內根本無法完成全部試驗。而且，早在2008年時，網絡上就有關於中國研發矢量發動機的論文和圖片被披露，可見中國研發矢量發動機的時間至少有10年了。

 其次，2011年內地某軍事論壇就爆出一張中國當時正在試驗的一種軸對稱矢量發動機的照片，照片裡的發動機噴口是軸對稱矢量噴管，明顯與俄羅斯的「117S」不是同一類型。根據資料，「117S」發動機的噴嘴外觀是像套筒一樣的「留里卡式」噴嘴。而這次亮相珠海航展的國產矢量發動機，明顯是藉由噴嘴擴散段的調整來實現矢量推力，俗稱「克里莫夫式」噴嘴。

從技術上來看後者比前者有不小的優勢。「留里卡式」噴嘴因為是整個噴嘴一起活動，需要額外的制動機構，會增加長度與較多重量。安裝這種發動機會導致飛機的重心發生大的改變，這時候需要對飛機重新配重，以穩定飛機的平衡。俄羅斯當初第一台矢量推力發動機安裝的時候就需要在機頭額外添加100千克的重量，以維持飛機的穩定和平衡。而「克里莫夫式」噴嘴是在常規機械式收擴噴管上發展出來的一種推力矢量噴管，通過噴管擴散段的偏轉改變發動機排氣方向，發動機整體增重不大，對飛機、發動機主機的改裝要求小。

這種發動機被認為在超音速時表現好於亞音速，亞音速時候容易出現推力不足的現象，而戰鬥機在起降、纏鬥、過失速機動時通常都是亞音速，這時「117S」所配發動機的表現就強差人意了。事實上，目前就中美俄三國對於矢量發動機的研究來看，「克里莫夫」式噴嘴應該是主要發展趨勢，而俄羅斯已經計畫在「SU-57」上使用他們最新的矢量發動機「產品-30」，該發動機也使用「克里莫夫」式噴嘴。

 

最後，筆者個人認為對於各種超機動性動作意義不大的話題，有點脫離實際情況。因為這種情況很久以前就出現過，在20世紀50至60年代，隨著飛機突破超音速和空對空導彈的誕生，不少人就預測未來是導彈的天下，機炮遲早落伍並必將退出歷史舞台。該觀點在當時受到許多認可，不少國家在新研製的戰鬥機上直接取消了機炮（像是美國的「F-4」鬼怪戰鬥機）。結果到了越戰時發現，在戰場上大部分空對空導彈的命中率慘不忍睹。無奈之下最後美軍只能重新給「F-4」加裝機炮。另外，飛機要完成這類過失速機動，除了矢量發動機以外，還有很重要的一點就是飛控系統和航電技術要過硬，而這兩種技術無論空戰未來如何發展都會是戰鬥機必不可少的。因此現在「在先進雷達和導彈面前，這種機動性都是靶子」的斷言有點為時過早。

「先起步者一定吃虧」？

就目前全球的情況：美國「F-22」上的「F119」發動機是世界上最早服役的矢量發動機，在航電系統和飛控系統方面表現就不錯，但是「F119」的矢量控制設計比較早，也因此在推力損失和漏氣方面損失就要大一些。

F-16 MATV / VISTA的噴嘴結構似乎更為簡單，但靈活度同樣很高。

而安裝在「猛禽」上的「F119-PW-100」發動機噴口只能垂直偏轉，其偏轉速度僅為每秒20度，遠不如中俄兩國矢量發動機的每秒45度。但是這並不代表美國在矢量發動機這一技術上落後。美國的推力矢量驗證從1980年代開始，1990年代中期就已完成全部試驗，驗證機從「F15 ACTIVE」，「F16 MATV」，「F18 HARVE」，再到專門研製的「X31」等，技術上是其他國家無法企及的。對於誕生於上世紀90年代的「F-22」來說，「F119」已經完全夠用，短時間內並沒有代替的需要。退一萬步來說，即使美軍需要，相信以美國的技術儲備來說更新換代也並非難事。

 

多元矢量技術是未來矢量發動機的發展趨勢，中國的這款矢量發動機用到了複合材料，技術上要比俄羅斯的「117S」先進。而且多元矢量發動機對其他核心系統也有相當高的要求，最重要的就是飛控系統和航電系統。飛控系統的設計和航電系統的可靠性必須要嚴謹，還要經過多次測試和試飛，確保沒有問題後，多元矢量發動機才能上天飛行。這不僅考驗一個國家的整體電子科技水準，也考驗航空工業水準。這一次亮相珠海航展的國產矢量發動機，可以說是中國航空業，多年累積的成果。