2018年11月6日是珠海航展公共開放日的第一天，要問問筆者我的感覺，那下面這張圖可以完美形容↓

（作者自制圖）

 

殲-10TVC：“意不意外？驚不驚喜？”

 

殲-20：“我殲20出師未捷.......沒想到被你搶了風頭！咳咳咳”

 

看他扭屁股，忘了蘇三五

 

 

 

 

可以說，昨天珠海航展就是中航工業(yè)的殲-10矢量技術驗證機的舞臺，短短幾分鐘的動態(tài)飛行展示引爆了全場！大仰角拉起、J-TURN、眼鏡蛇機動、落葉飄、赫伯斯特一系列特技動作看得人應接不暇。反正只要是目前飛機能做的經典過失速飛行動作它全做了。

 

看著視頻和照片里殲-10TVC各種近乎極限的“操作”，看它靈活的矢量噴口，我只想說：“看它扭屁股，忘了蘇三五。”一時間筆者的朋友圈里，什么矢量噴口、眼鏡蛇機動、過失速飛行、電傳飛控都成了“熱詞”。

 

準備開始飛行的殲-10 矢量技術驗證機，注意其前部的DSI鼓包進氣道

（圖源中航工業(yè)）

 

打�。〈蜃�！咱們說正題�。�！

 

俗話說外行看熱鬧，內行看門道。雖然咱的確不是什么內行，但作為“非典型性資深軍迷”，咱們不得挖一挖更深一點的東西，看出更多的門道出來么？

 

眼鏡蛇動作？全靠矢量和飛控

 

 

 

殲-10矢量驗證機眼鏡蛇機動瞬間

（圖源：釙-210/攝）

 

很多人關注于“眼鏡蛇機動”，其實主要是因為眼鏡蛇動作本身觀賞性與知名度相對于其他特技動作更高。沒錯，這次殲-10 的飛行是中國自研飛機第一次公開做出眼鏡蛇動作，有它特殊的歷史紀念價值與意義。但說有多大難度，就有點夸張了。

 

我們知道眼鏡蛇動作最早是由1989年巴黎航展上蘇聯(lián)試飛員普加喬夫飛出的，所以也叫普加喬夫眼鏡蛇動作。普加喬夫用在當時只裝備傳統(tǒng)發(fā)動機噴口與原始電傳飛控的Su-27飛出這個動作是非常厲害的，在當時那種技術條件下，能做這個動作的飛機只有Su-27與幾名頂級試飛員。

 

早期的眼鏡蛇并不是設計時就考慮到的，而是在一次飛行當中偶然發(fā)現(xiàn)的。整個動作過程是：首先飛機從300公里的速度低速進入，然后拉起至攻角達到70度左右后，慢慢推桿回落。整個過程中（拉桿達到70度攻角）是不可控的。

 

就是說飛機在這個過程中由于再也無法有更多的剩余能量來維持飛機作其他的動作而只能靠慣性來恢復到起始位置。在這個過程中無法發(fā)射導彈！又因為在這個過程中飛機的速度太慢，遠低于正�？諔�(zhàn)所需要的速度而沒有實戰(zhàn)意義。所以現(xiàn)實中不可能有飛行員沒事飛個眼鏡蛇玩，這個時候如果用導彈攻擊的話，他連躲得剩余動能都沒有！

 

當然，在國際航展上對航電與武器效能展示相對困難、安全限制也多。展示飛機的機動性便成了航展表演的首要任務，所以眼鏡蛇動作更多的是向外界展示蘇霍伊機型優(yōu)良的氣動布局與飛控能力。

 

Su-27做眼鏡蛇動作瞬間

（圖源簡氏圖鑒）

 

但這一切在矢量噴口技術與四軸電傳飛控技術面前，難度就大大降低了，新一代戰(zhàn)斗機就很容易做出這個動作。目前采用了矢量噴口及高推比的發(fā)動機和可靠四軸電傳飛控的戰(zhàn)斗機在完成眼鏡蛇機動的過程中全程可控�？梢哉f整個機動過程已經不是整體，而是進行了切分。

 

殲-10矢量驗證機眼鏡蛇動作全過程分解圖

（圖源中航工業(yè)）

 

在矢量噴口與電傳飛控的幫助下，飛行員在拉桿直道最大攻角的過程中就可以發(fā)射導彈，而且在這時還可以完成瞬間的機頭指向。新一代戰(zhàn)機可以以攻角接近60度的姿態(tài)持續(xù)保持飛行并且做動作。這意味什么呢？意味著這個過程里戰(zhàn)斗機可以完成瞄準、發(fā)射全過程。

 

而早期的蘇式戰(zhàn)機在這個過程停留2—3秒，無法滿足導彈瞄準需要的時間，更不用談發(fā)射導彈。最著名的例子是美國在X-31驗證機、F-16MATV、F-15ACTIVE、F-18 HARV等一系列矢量驗證機項目飛行之中都做出過“眼鏡蛇動作”。

 

美國F-16MATV眼鏡蛇動作瞬間

（圖源NASA）

再說說矢量噴口

 

 

 

 

從目前所有的視頻、照片與信息來分析推測，可以說這次公開的殲10矢量技術驗證機采用的是軸對稱三元矢量噴管技術。

 

什么是三元矢量噴口？別著急咱們先說說什么是矢量噴口。其實簡單講，在飛機發(fā)動機噴口后面裝上由電傳飛控控制的導流裝置，靠改變擋焰板的偏向調整來增強戰(zhàn)機的機動性與抗失速性能。

 

其實早期的矢量驗證機就是直接在傳統(tǒng)發(fā)動機噴口加裝了三片導流片來達到技術要求。比如80年代末美德合作的X-31研究機就采用的這種“原始”的矢量偏流板。該機在通用電氣F404-GE-400渦扇發(fā)動機尾噴口處安裝了三片推力偏流板，可作正負10度的偏轉，并能長時間承受最高1500度高溫。

 

X-31用來驗證推力矢量技術結合先進飛控系統(tǒng)的可行性，用推力矢量技術和鴨翼來實現(xiàn)常規(guī)飛機無法完成的大迎角機動。當然這種矢量偏流板只是矢量噴管成熟之前的過渡設計。也由于其設計過于簡陋，偏流板之間漏氣嚴重，矢量推力效果欠佳，基本上就是淘汰的命。

 

美德聯(lián)合驗證機X-31尾部矢量擋板

（圖源NASA）

 

后來，隨著航空發(fā)動機技術的發(fā)展與電傳飛控技術的成熟，真正意義上的矢量噴口出現(xiàn)了。當然科技樹也是點出來了好幾個分叉，走出了完全不同的技術道路。根據外形區(qū)分：一個是軸對稱噴管（傳統(tǒng)的圓形噴管外觀），另一個是矩形噴管（F-22戰(zhàn)斗機）；根據矢量活動方向區(qū)分：一種是只能上下偏轉的二元噴管（以俄羅斯“側衛(wèi)”系列戰(zhàn)斗機為代表），另一種是可做全向偏轉的三元噴管（殲-10矢量驗證機）。

 

F-22的二元矩形矢量噴管

（圖源USAF）

 

Su-57戰(zhàn)斗機上的二元軸對稱矢量噴管

（圖源YOUTUBE）

 

殲-10矢量驗證機采用的軸對稱三元矢量噴管

（圖源bassman1）

 

雖然矢量尾噴管的設計原理簡單，但縱觀戰(zhàn)斗機發(fā)展史，世界各國即使先后已經研究出多種矢量尾噴管，可實際進入現(xiàn)役的型號卻寥寥無幾。這主要是因為矢量噴口對制造材料和飛機電傳飛控技術要求非常高，所以研制長壽命、高可靠性、輕重量的矢量尾噴管并非易事。

 

我國的航空工業(yè)很早就對矢量發(fā)動機技術做了重點立項研究。此次殲-10矢量驗證機所采用的就是相對先進的軸對稱三元矢量噴管技術。早在2003年12月15日，工程院院士、航空動力工程專家劉大響教授就在央視《百家講壇》欄目《飛翔的動力》中證實我國606、624所自行研制的軸對稱矢量噴管已經進行臺架測試，運轉得非常成功，而且比國外同類產品更加靈活。如今殲-10矢量驗證機在珠海航展上的公開飛行說明我國在矢量噴管上的研究已經實用化。

 

殲-10矢量驗證機全圖

（圖源簡氏防務）

 

歷史會記住今天

 

 

 

 

說了這么多關于矢量噴口的技術與特技飛行的事情，反而感覺有些“喧賓奪主”了。其實無論如何，今天都是我們中國航空工業(yè)歷史性的一天。殲-10矢量驗證機的飛行向全世界證明我們不僅有優(yōu)秀的氣動布局設計更有實用化的矢量噴口與可靠的電傳驅動技術。要知道這些技術是研制一型先進戰(zhàn)斗機的關鍵技術。

 

如今中國航空工業(yè)是處處“開花結果”，我們軍迷也是高興的如同“天天過節(jié)”。我們可以預見的是，中國航空工業(yè)騰飛遠航的那一天即將來臨！

 

當然，我最后最想說的是.......