什么是矢量发动机

矢量发动机的具体定义我就不抄了,网上到处都是。
我来试着阐述一下为什么需要矢量发动机吧。
从最早的空战双方相互打手枪到后来的绑机枪空战,然后机炮,最后导弹到今天的超视距空战,几个很重要的指标始终是更快更高更强。
这不是奥林匹克的口号,而是战斗机的指标。
更快,意味着更大的推力,这是用来进攻的,追的更容易;
或者用来逃跑。
但当双方推力差不多的时候,更快更高更强以外,还有一个指标非常重要,就是更灵活。
过去的狗斗,如何在被咬住的时候,快速转向反过来咬住敌人,更快的变换航迹,机动,这些都非常重要。
没有矢量发动机的时候,这些也可以做到,方法是大踩油门,狂拉驾驶杆,靠的完全是飞行员的技术,拉过头了,超出飞机的极限,不用敌人打,你也就掉下来了。
所谓的矢量发动机的“矢量”,与普通发动机的区别就在于矢量,它的目标不是飞的更快更高更强,而是更灵活。
它的目标是让传统的通过飞行员控制飞机以外,通过矢量给飞行员一种新的控制飞机的手段。
具体的办法是使用可变方向的喷口,可控制排放的方法转变气流喷出的角度力道使得飞机更灵活,从而在空战中获得更多的优势。
但我们知道,飞机的飞控系统是很复杂的,现代飞机都是静不稳定系统,其空中的平衡是通过飞控系统来自动调整的。
而加入矢量发动机,灵活度增加的同时,也意味着飞控的难度进一步增加。
因为每一次喷口的变向都意味着要重新计算飞机的平衡。
这个就非常复杂了。
加入矢量发动机绝不仅仅意味着换新发动机,还意味着飞机的风洞模型的复杂化,要修改飞控系统。
这是其真正的难点。
所以就连F22的矢量发动机都只是二维矢量发动机,只能在水平方向上进行调整,而不是全方位调整。
你就可以想象难度有多大了
参考:
所谓矢量发动机是五十年代前苏联米格军用飞机设计师提出的提高战斗机机动性能的方案,严格讲,矢量发动机的叫法是不准确的,因为所谓矢量发动机只是改变了尾部喷管的可变性,发动机本身没有改变,用矢量尾喷完全可以概括其定义。
矢量尾喷有两层含义,一个是调整动力输出大小,一个是调整动力输出方向,当飞机需要巡航工作状态时,可收缩尾喷以达到节约燃料增加作战半径的目的,当飞机进入战斗状态,可通过调整改变动力输出方向,获得更快的反向动力提高机动性,但是由于超视距格斗的普及化倾向,高机动性由原来的有效躲避敌方飞机变成躲避敌方武器,相信由于先进雷达的应用与提高,以及空战的高度立体化信息化,战斗机的隐身性能和矢量机动性能会变的越来越次要,因为你的飞机一行一动都会被卫星预警机地面雷达适时掌握,肯定有一枚巡航导弹在瞄准你,让你无处可遁。
经常看到有关中国歼20装备矢量发动机的消息,这绝不是空穴来风,矢量尾喷的关键问题不是航电和操控,而是制造材料,因为发动机尾焰的温度非常高,所以对材料的阻焰性能要求很苛刻,材料不过关,寿命会很短,有消息披露苏35的喷尾寿命只有二百多小时,如果发动机寿命是三千小时,那么苏35一生至少要更换十次尾喷口,代价不言而喻,美国F22采用的是二元尾喷,虽然机动性较低,但其寿命大大提高,同时又大大抑制了红外特征,提高了整机隐身性! 综合看,目前俄罗斯的多维矢量尾喷远远领先美国,但是寿命太短也是致命缺点,中国这方面的研究肯定也有了大的突破,估计是在完美之中,苏35的引进肯定会给中国一定的借鉴和帮助,希望中国的高性能战机早日翱翔在祖国的蓝天!
参考:
什么是矢量发动机我想前面几位答主的回答已经比较全面了,我来进行一些补充。
我简单说说矢量到底是什么?
矢量(vector)是一种既有大小又有方向的量,又称为向量。
一般来说,在物理学中称作矢量,例如速度、加速度、力等等就是这样的量。
舍弃实际含义,就抽象为数学中的概念──向量。
[1]在计算机中,矢量
1、矢量发动机的概念,与普通发动机的区别?
简单理解就是推力方向可控。
我们知道的常规飞机发动机只能给飞机一个向前的推力,用于飞行器正常飞行;
或者向后的推力(启动反推力以后),用于飞行器剧烈减速比如降落时。
而推力矢量发动机可以为飞行器提供除了前后方向以外,其他方向的推力。
至于好处,就是第二个问题2、有哪些先进性?
推力矢量有多先进,我也说不准,我就稍微举几个例子。
冷战时期,各军事大国都在凶狠发展武器,这个大家都知道,有两个比较悲剧的是英国和苏联。
他们俩没像样的航母啊,飞机进入喷气时代以后,他们的航母不来力,不能像美帝一样上牛B飞机,咋办?
研究短距起降甚至垂直起降呗~于是地球上头两种推力矢量喷气机诞生了,分别是英国的“鹞”Mk.50式战斗机和苏联的Yak-36技术验证机。
(谁先谁后我懒得查了,请众卿家领会精神)这里总结下论点1:推力矢量技术诞生是为了使喷气式飞机具备 短距/垂直起降 能力目前我们人类研究出了
那玩意儿是可以转的,垂直起降时旋转到朝下的位置提供向上的推力帮助飞机起飞/降落,平飞时喷口向后,提供向前推力使飞机平飞。
这是美帝的AV-8B海鹞式,注意机体侧面的喷口,也是可以转到朝下的。
你可能会问,刚刚不是说这是英国的“鹞”Mk.50式战斗机么?
怎么变成美帝的AV-8B了?
美帝的航母不是有各种高性能喷气机么?
因为美帝海军陆战队的直升机航母、船坞登陆舰需要啊,所以找英国买了版权,自己生产了一批,用于海军陆战队空中支援,这也是后来JSF计划要求X32B、X35B具备短距起降能力的原因。
这是著名的Yak-38铁匠,也就是前面Yak-36的正式发展型。

然而这个看起来很美的设计有个巨大的缺陷,那就是在正常飞行阶段,升力发动机完全是死重,严重降低了飞机的机动性、速度、航程、载弹量。
所以这货苏联也没装备多少,就开发了下一款叼炸天的玩意儿。
叼炸天的就是这货,Yak-141,之所以说他叼,纯粹是因为发动机叼,推力巨大,太阳系第一款能超音速的垂直起降战斗机,仅就速度而言,就算是美帝的F35B也得跪在他面前。
(这个我也没考证,大家领会精神,不过有传说TG搞到了这款发动机,并且快要出货了,注意这是传说,不要迷信)再后来就是F35B的故事了,这玩意儿没啥好说的,小学生都比我背得熟。
然而说了那么多,
确是,这些飞机一点都不叼,然而太阳系有个吊打外星人的美帝,推力矢量到了他手里又是另一番景象。
首先要出场的是美德合作搞的X-31由于之前的电脑模拟显示过失速所提的敏捷性对空战时使用机炮的影响比较大,对导弹则完全不同。
因为导弹射击时只有迎角限制的关系,因此模拟空战中只用机炮作为武器,飞机之间的交战距离一般由机炮的极限射程开始,然后快速进入机炮缠斗。
从 1993 年 11 月~1994 年,在 X-31 与 F/A-18 之间进行了一系列的模拟空战,在 X-31 飞机不使用推力矢量技术与 F/A-18 飞机同向并行开始空中格斗的情况下,16 次交战中 F/A-18 赢了 12 次;
而在 X-31 使用推力矢量技术时,66 次交战 X-31 赢了 64 次。
  在与 F/A-18 的模拟空战中 X-31 可谓大获全胜出尽了风头,而这些胜利都是仰仗大迎角状态下的滚轴机动。
1994 年,X-31 被转移到美国空军的 422 测试中队与 F-15 和 F-16 进行空战训练,虽然 X-31 的超级机动性能在低速领域仍然没有敌手,但因为 F-15 和 F-16 的推重比比 F/A-18 高出许多,因此在局势不利的情况下,往往可以利用推重比高的优势爬升逃逸,或者利用高度差进行攻击。

然而,扰流板推力矢量存在巨大缺点就是“推力损失巨大”且因为材料问题难以用于大推力发动机(喷气机尾焰不仅温度高,而且有腐蚀性,虽然我并不理解尾焰腐蚀性是什么个意思)。
这也是为什么日本“心神”出场后遭到众军迷嘲笑的原因——小推力发动机配扰流板推力矢量,这TM能飞?
!于是人类点亮了新的科技树,“矩形二元推力矢量喷口”,这个技术极大降低了推力损失,但是带来了新的问题——体积和重量有点大。
我们先来看看毛子的产品。
这是SU27的推力矢量验证机,你看那销魂的菊花,目测这得重出去一吨吧……当然,人类的救星美帝要厉害得多……这是F-15S/MTD,虽然这个菊花看起来很协调,但和普通F-15比较,这菊花还是很大了。
后来这个技术长大了,成熟了,用到了F-22身上,是这样的这是菊花张开的状态。
这种推力矢量的设计还是会损失一些推力,但相对扰流板,已经不能叫损失了,更何况美帝发动机吊打太阳系,损失这点推力,照样可以让板砖超机动。
另外,矩形喷口在1.6马赫
但是毛子表示不服,于是推出了自己的二元推力矢量发动机,最早用在SU-37上,长这样:这种推力矢量技术从概念上讲有点类似YAK141或者F35B的喷口,即让整个喷管转向,从而达到改变推力方向的目的它的缺点同样是 推力损失,但这个方案优点是相对比较简单,并且推力损失可以承受。
然而欲壑难填的人类仍在孜孜不倦的追求更牛B的武器,仅仅二元怎么能满足美帝、苏修、中修帝想往哪喷就往哪喷的愿望呢?
于是他们又鼓捣出了新玩法——能够360°指向的菊花。
顾名思义就是,依靠喷口叶片实现推力矢量,理论上可以指向任意方向。
它们长这样:这是F-16/MATV的菊花。
这是F-15Active的菊花。
这是毛子的菊花,忘了用在谁身上了,我依稀记得Mig-29 OVT用的就是这种技术,虽然
这种技术的优点在于想往哪喷就往哪喷,然而缺点挺多的,推力损失就不说了,比二元矢量损失得多,控制系统复杂,这种矢量技术有个比较明显的缺点之前我给忘了,那就是偏转角度太小,效果不太明显。

只是发展快慢不同。
3、设计制造的难点?
然而我并不是相关行业的研究者,讲不了太详细太深奥的东西,我就随便说一些
首先是材料,我们知道,喷气发动机尾焰温度非常、非常、非常、非常高,推力矢量喷口的动作机构首先要能承受这样的高温,并且在高温环境下正常活动、不变形,还要非常耐用。
其次是加工,尾喷口压力也是非常非常非常大,在矢量喷口活动的时候如何保证不漏气?
最后是控制,过去我们说的飞控只需要控制飞机的气动舵面,现在加进了推力方向控制,有了推力方向控制还要加进推力大小控制,这玩意儿说起来简单,做起来反正目前国内也就成飞的飞控没出什么问题,放到太阳系范围内,也只有成飞的飞控没摔飞机,美帝、法神、沈飞在开发飞控过程中及开发完成后都摔过飞机,包括F22。
然而成飞和法神还没玩过带推力矢量的飞控。
苏修仍然是上个世纪的模拟信号技术,我们暂时不谈。
SU35SM和MIG35不清楚,SU37的矢量是手动控制……?还有一个难点,严格来说不是推力矢量的难点,而是发动机的难点,那就是推力损失。
4、现在各国矢量发动机的研发和制造水平如何?
太阳系内能造推力矢量发动机的也就 美俄(前苏)英 三国。
苏联和英国是推力矢量发动机的先驱。
只是后来英国玩不动了,只好抱美帝大腿。
这就是英国的飞马发动机,装在Mk.50鹞式战斗机(AV-8B 海鹞式战斗机)上。
至于前面提到的日本,那就是个笑话,看起来它用的是扰流板推力矢量是吧,其实它是这样的……这玩意儿跟推力矢量发动机并没有什么关系……传说中,中修帝也在搞推力矢量发动机,而且是轴对称全向推力矢量,但目前尚未出现官八股。
鉴于我国的基础工业水平,故暂未列入行列。
珠海航展前后,J20爆出了一系列清晰的飞行照片,从这些照片上看,其发动机已经具备推力矢量能力,尽管偏转角度还非常小,但确实有推力矢量的偏转痕迹。
当然,这仍然还不足以确定目前我国推力矢量技术的程度,毕竟J20所用发动机来源仍然存疑,目前关于毛发国发的说法都有说不通的地方,结合以我对成飞的了解,
但总体而言并不影响各国差距的判断,即便确定J20正式装备国产矢量发动机,也不能说明我国技术超越了谁谁谁,毕竟这是一个总体工业能力的表现,单个产品仍不足以对抗人家已经玩出来的各种花样和产品体系。
当我们的相关产品成体系、良品率大幅提高、性能质量稳定,我们就能骄傲地说『我也不是针对谁,
简单来说,美帝碾压太阳系其他国家,毛修排第二,英国……我很想给他排第三,怎奈人家自己不玩了。
美毛之间的差距,大概是7、8个中修帝。
此论点不严谨,大家自行领会精神。

参考:
众所周知,在物理学上将“有大小和方向的量称为矢量”。
而矢量发动机也就是“尾喷管可以转动,以实现推力方向的改变”。
矢量发动机有“二维的”和“全向的”,二维矢量喷管具有隐身性能好,结构简单的优点,但推力损失较大。
全向矢量喷管具有推力损失小的优点,但也有不利于隐身,以及结构复杂的缺点。
目前来说,美国既有二维的也有全向的,俄罗斯和美国一样,而我国只有全向的。
矢量发动机不单单是在常规发动机尾喷管后面加了个矢量喷管,而是要涉及控制系统,作动结构的寿命和耐高温性能,密封件的耐高温性能。
说白了,矢量发动机就事考验一个国家的材料技术和航空工业飞控系统的水平。
而矢量发动机的研发难点主要在:矢量喷管所用的材料和冷却方式,矢量喷管作动机构的寿命和可靠性,矢量喷管与发动机控制系统的配合。
增加矢量喷管之后引起的增重,以及喉道面积变化导致发动机工作点偏移。
如何在推力变向时,减小发动机所受的弯曲应力。
由此可知,失量发动机的研发难点有多大。
这也就是可以研发发动机的国家少,而能够研发真正矢量发动机的国家更少。
首先来说,矢量喷管的寿命和可靠性是极为重要的。
矢量喷管的可靠性和寿命就是由液压作动筒和所用材料决定的,由于发动机尾喷管处的温度极高,非加力时温度大概在550度—850度,加力时温度高达1500度。
所以对尾喷管所用材料的耐高温性能要求极为严苛,一般而言,尾喷管使用镍或者钛合金制造。
为了高温减小对尾喷管外部原件的影响,还要对尾喷管进行隔热处理。
隔热的办法主要有两种,第一:在尾喷管外布设通风气流,第二:在尾喷管壁上加装隔热毯。
此外,液压作动筒的寿命和密封也有较大的关系。
美国F119发动机的二维矢量喷管和F135发动机的全向矢量喷管已经在F22和F35战斗机上使用了。
在使用二维矢量喷管后,F119发动机推力就会损失。
但奈何,F119发动机的推力较大,损失点推力也无关紧要。
而F35选择了全向矢量的F135发动机,主要是因为F35战斗机是一机多用。
还要满足F35B的垂直起降能力,只能选择偏转范围较大的全向矢量喷管了。
事实上,美国在矢量喷管的应用和研究上,早就走在了世界前列。
而俄罗斯则紧随其后,在苏35S,苏30MKI,苏30SM,苏57上应用了全向矢量喷管。
其实俄罗斯也对二维矢量喷管有研究,曾经在苏27战斗机上实验过。
不过最终被俄罗斯放弃了,主要研发全向矢量喷管。
而我国的矢量喷管已经在歼-10B上验证过了,但在可靠性和寿命上与美俄还有差距。
(
EG:这就好比美国海军现役的F-35战机,F-35战机装配的是F-135型加力发动机,可以让F-35实现垂直起降。
但是,这种矢量技术也只能仅仅让战机实现垂直起降,对战机本身的高机动性没有任何额外的贡献。
所以,这也是当前很多现役的三代战机的机动性也远远超过F-35战机根本原因,譬如:歼-10系列、歼11系列、苏-30系列、苏-35、台风、阵风等。
矢量发动机与普通发动机的区别目前,矢量发动机早已是军事大国必有的航空航天技术之一,各大国之所以如此重视矢量发动机的研发是因为矢量发动机有
2、增加战机推力,减轻战机质量按照惯例,战机的发动机推力越大,质量约轻就越好,因为这样可以提升战机的整体作战效能,矢量发动机的问世就能较大程度解决这两个方面的问题。
注解:减重是指喷口兼顾战机操作功能,相对减重,相对增推。
3、战机的全隐身性能矢量发动机对于战机结构而言异常重要,因为这是战机具备全隐身性能前提,这也是为什么F-22/歼-20/苏-57/F-35等四代战机都要装配矢量航发的根本原因之一。
喜欢就点个赞或
它的名称起源于物理学既有大小又有方向的物理量,通常绘画成箭号,因以为名。
例如位移、速度、加速度、力、力矩、动量、冲量等,都是矢量。
可以用不共面的任意三个向量表示任意一个向量,用不共线的任意两个向量表示与这两个向量共面的任意一个向量。
相互垂直的三个单位向量成为一组基底,这三个向量分别用i,j,k表示. 常见的向量运算有:加法,内积与外积。
2..矢量
特点:不宜描绘照片
矢量
我们知道,作用在飞机上的推力是一个有大小、有方向的量,这种量被称为矢量。
然而,一般的飞机上,推力都顺飞机轴线朝前,方向并不能改变,所以我们为了强调这一技术中推力方向可变的特点,就将它称为推力矢量技术。
不采用推力矢量技术的飞机,发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的,产生的推力也沿轴线向前,这种情况下发动机的推力只是用于克服飞机所受到的阻力,提供飞机加速的动力。
采用推力矢量技术的飞机,则是通过喷管偏转,利用发动机产生的推力,获得多余的控制力矩,实现飞机的姿态控制。
其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关,而不受飞机本身姿态的影响。
因此,可以保证在飞机作低速、大攻角机动飞行而操纵舵面几近失效时利用推力矢量提供的额外操纵力矩来控制飞机机动。
第四代战斗机要求飞机要具有过失速机动能力,即大迎角下的机动能力。
推力矢量技术恰恰能提供这一能力,是实现第四代战斗机战术、技术要求的必然选择。
我们可以通过
普通飞机的飞行迎角是比较小的,在这种状态下飞机的机翼和尾翼都能够产生足够的升力,保证飞机的正常飞行。
当飞机攻角逐渐增大,飞机的尾翼将陷入机翼的低能尾流中,造成尾翼失速,飞机进入尾旋而导致坠毁。
这个时候,纵然发动机工作正常,也无法使飞机保持平衡停留在空中。
然而当飞机采用了推力矢量之后,发动机喷管上下偏转,产生的推力不再通过飞机的重心,产生了绕飞机重心的俯仰力距,这时推力就发挥了和飞机操纵面一样的作用。
由于推力的产生只与发动机有关系,这样就算飞机的迎角超过了失速迎角,推力仍然能够提供力矩使飞机配平,只要机翼还能产生足够大的升力,飞机就能继续在空中飞行了。
而且,通过实验还发现推力偏转之后,不仅推力能产生直接的投影升力,还能通过超环量效应令机翼产生诱导升力,使总的升力提高。
装备了推力矢量技术的战斗机由于具有了过失速机动能力,拥有极大的空中优势,美国用装备了推力矢量技术的X-31验证机与F-18做过模拟空战,结果X-31以1:32的战绩遥遥领先于F-18。
使用推力矢量技术的飞机不仅其机动性大大提高,而且还具有前所未有的短距起落能力,这是因为使用推力矢量技术的飞机的超环量升力和推力在升力方向的分量都有利于减小飞机的离地和接地速度,缩短飞机的滑跑距离。
另外,由于推力矢量喷管很容易实现推力反向,飞机在降落之后的制动力也大幅提高,因此着陆滑跑距离更加缩短了。
如果发动机的喷管不仅可
推力矢量技术的运用提高了飞机的控制效率,使飞机的气动控制面,例如垂尾和立尾可以大大缩小,从而飞机的重量可以减轻。
另外,垂尾和立尾形成的角反射器也因此缩小,飞机的隐身性能也得到了改善。
推力矢量技术是一项综合性很强的技术,它包括推力转向喷管技术和飞机机体/推进/控制系统一体化技术。
推力矢量技术的开发和研究需要尖端的航空科技,反映了一个国家的综合国力,目前世界上只有美国和俄罗斯掌握了这一技术,F-22和Su-37就是两国装备了这一先进技术的各自代表机种。
我国现在也展开了对推力矢量技术的预先研究,并取得了一定的成果,相信在不远的将来,我们的飞机也能够装备上这一先进技术翱翔蓝天,增强我国的国防实力
参考:
航空发动机专业的同学来回答一下。
矢量发动机,最主要的是解释“矢量”是什么意思。
“矢量”这个词是数学上的名词,而在学校里面学过“矢量”这个概念的就会知道,矢量最重要的一点就是有方向。

所以说,矢量发动机就是推力有方向的航空发动机。
当然了,也不是说以前的发动机推力就没有方向,而是说以前的发动机方向是固定的,相比之下现在的矢量发动机则要考虑发动机推力的方向才行。
如下
通过改变发动机尾喷口的方向就可以改变发动机推力的方向。
而在具体的分类上,矢量发动机分为二维矢量发动机和三维矢量发动机。
二维矢量发动机就是推力方向只能在一个平面内改变,而三维矢量发动机则是可以在空间内变动。
所以我们从后往前看的时候,二维矢量发动机的推力方向就是上下摆动,而三维矢量发动机的推力方向则可以画圈。
下面两张动
矢量发动机可以最大程度上提高飞机的机动性。
因为矢量发动机的推力是有方向的,所以推力方向的改变可以用来调整飞机的飞行姿态,达到提高飞机机动性的目的。
如下
另外,传统的飞机只是依靠飞机机翼、尾部的副翼、升降舵和方向舵来实现的,这种控制方式最大的问题是,一旦飞机速度降下来了,这些结构控制飞机姿态的能力就大大降低了。
但是矢量发动机就不一样了,推力的大小跟飞机速度大小没有关系,所以在低俗条件下,矢量发动机对飞机机动性的提高是质的飞跃。
最后,中国现在已经初步掌握了三维矢量推进技术,最近在珠海航展上展示的歼十B就依靠三维矢量发动机做出了种种高难度动作,让人大呼过瘾。

参考:
学过高一物理的很容易理解,力学分析讲的就是这些原理,准确的说矢量就是指力的作用方向,矢量发动机这个名称并不科学,应该叫喷口方向可调发动机!其实矢量发动机与一般发动机都是矢量发动机,唯一不同的是普通发动机从进气口到喷气口矢量是在一条直线上,而矢量发动机通过喷口转向把力的方向分解成两个方向或者说改变方向!以垂直起降飞机来说吧,当飞机起飞时尾喷口90度向下,力量由向后改变成向下矢量的推力,这时所有力量只是一个角度上的变化,而随着喷口向后方向的逐步改变,这时喷口力的方向就分解成两个方向的力了,一个向下的方向的推力,一个向后的方向的推力,这两个力的总和就是喷口力的大小,两个力的大小变化可以以喷口力的大小作为对角线长度,把向后与向下两个成90度的线画成矩形来计算,你会发现喷口越向下向下的力越大,向后的力越小,当喷口与水平方向成45度时向下的力与向后的力一样大!但无论喷口朝向那个方向,分解出来的两个力的方向与喷口力的方向都在一个水平平面上!这么一说就很容易理解矢量发动机的工作原理了! 普通发动机由于矢量方向始终向后,所以他只提供向后的推力,转向时只能靠垂尾或机翼的调节板来控制,而矢量发动机由于喷口可以转向,他可以把喷口的推力分解成一个向后的推力推动机身向前飞,一个用于转向的力用于机身转向,增强飞机的机动力!而当喷口转向角度大时,分解出来用于转向的力远远大于调节板提供的转向的力,可以使机身刹间改变方向,(就如同一根棍子一头支在墙上,一头抓在手上摆动一样!)其机动效果是超乎想象的,也是使用普通发动机飞机根本做不到的!在空战格斗中或躲避导弹攻击时的能力也不是使用普通发动机的飞机可比的!还有短距起飞效果也是不一样的!但美国的矢量发动机只能上下调节,所以叫二元矢量喷口,技术水平比较简单,而中俄矢量喷口是可
世界上主要的推力矢量包括两种,一种是F22战斗机使用的偏流板式二维推力矢量技术,一种是俄罗斯的117S使用的三维矢量技术。
以此为基础,日本的心神使用了偏流板式的三维矢量技术,而我国正在歼10B战斗机上测试一款三维矢量发动机,采用的是电动尾喷收缩的方式实现矢量。
矢量发动机是目前高性能战斗机必备的装备,更是垂直起降战斗机不可或缺的装备,在这个方面,我国处于发展的中期,接近于获得可以量产的三维矢量发动机。
再细一点说,二维矢量可以让发动机的尾喷气流朝向两个方向发生改变,而三维矢量则可以朝任何方向偏流尾喷气流。
二维矢量显然没有三维矢量带来的改变和性能提升更大,但是三维矢量技术很难,就连美国也只是在F22上使用了二维矢量,而且还是偏流板式的二维矢量,这样的方式对于推力的损失比较大,因此现在并不算是非常流行的矢量方式,日本的心神也是偏流板式矢量。
我国目前正在歼10B上测试三维矢量尾喷,就是
这款发动机今后将会装备我国新一代战斗机。

参考:
目前大家公认的矢量发动机是喷口可以向不同方向偏转,产生不同方向推力的发动机。
说得简单点就是喷口可以转动,为飞机提供不同方向的推力。
这样的好处就是可以获得除了可动翼面以外的偏转力矩。
能够使得飞机的姿态变化更剧烈,也就是飞机变得更灵活。
印度SU30MKI应该算是世界上一个真正服役了三元(三维度)矢量发动机战机的国家。
印度人用这款战机做出了很多当时其它战机无法完成的战术动作。
在很多次军演中,美国人的F15战斗机在追逐过程中被SU30MKI直接在空中扭过机头反杀。
虽然美国人认为这种战斗机瞬间扭头,只能提供非常短的射击窗口时间不足以支持战机开火击落敌机。
不过也可以发现矢量发动机对于空战中的缠斗是非常重要的。
随着电子技术的进步,战斗机狗斗或者说近身缠斗的机会越来越小。
在现在的技术下,第四代格斗弹配合头盔瞄准具甚至是整合了显示功能的头盔,基本上可以确保缠斗过程中战机的机动无法摆脱。
而超视距空战也因为空空导弹的性能不断提升,导弹的不可逃逸区不断变大。
所以很多人认为矢量发动机在之后空战里作用越来越小。
随着战斗机更新换代,超音速巡航进入了大家的视野成为了重型五代机的必备指标。
然而在超音速的条件下,光靠翼面产生的偏转力对高速的战机能起到的转向效果实在有限。
这个时候有矢量发动机提供额外的偏转力就再好不过了。
不过在超音速条件下是不能让飞机做出SU35在航展上那类似UFO鬼畜般机动的。
现在能够见到的矢量偏转一般有三元矢量,俄罗斯的30发动机,117S发动机等都是三元矢量,可以让喷口在一个锥形范围内偏转。
美国的二元矢量,这个技术可以让喷口在上下两个方向偏转,虽然提供偏转力少了一个方向但是推力的损失比三元小很多。
日本人的三个扰流片冒充矢量技术其实美国人最先弄,不过美国人觉得没什么意思就没弄了,这个其实算个假冒伪劣的矢量技术。
原创不易,军情系

参考:
矢量发动机又被称为推力矢量发动机(Thrust vectoring),它可以将推力从平行方向引向其他方向,最显而易见的便是歼-10B推力矢量验证机连续做出超机动动作,这在实战当中也能提供额外的机动性,还能让战机实现垂直起降或短距起降。
推力矢量一般通过可以转动的向量喷嘴或扰流板实现。
从实践和理论上证明,推力矢量发动机可以大为提升战斗机的过速超机动性、敏捷性和短距起降能力。
1989年美国使用F-15S/MTD验证机对矢量喷管进行试飞验证,其相比普通F-15C而言,最大升力系数提升78%、飞行中减速率提升72%、着陆滑跑距离减少72%、滚转率(1.4马赫,1.22万米高度)提升53%、爬升率(0.3马赫,6100米)提升37%、起飞滑跑距离减少29%、着陆速度减少16%、加速率提升30%、巡航距离增加13%。
随着军工科技的发展,为了满足现代战争的需求,现代战机不仅具备高空、高速性能(例如SR-71黑鸟侦察机可以实现3万米高空和3马赫速度巡航),还要具备机动性和隐身等方面特性。
目前推力矢量喷管主要由机械调节,结构主要是折流板式矢量喷管和轴对称矢量喷管。
其中轴对称式利用作动装置带动喷管的收敛段或扩散段在周向范围产生矢量推力,主要包括万向节头式和作动环式。
通用电气的F110搭载的是作动环式,其对称矢量喷管互成120°的三个矢量调节作动筒,四个喉道面积调节作动筒,在加力和不加力达到最大偏角为17°和15°,最大偏转速率在60°/s。
可以说矢量发动机对提升军机性能方面达到事半功倍的效果,而歼-10B的惊艳表演也向世界宣告我们的发动机进入矢量俱乐部的世界。

标签