语宙
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“说说大气层里面的事情”
昨天，在珠海航展现场爆发了一阵阵尖叫和欢呼，网上也因此热聊不断，大家讨论的焦点就是它——歼10B：
这次的歼10B之所以如此灵巧，主要是因为换上了矢量发动机、并进行了配套升级，这架飞机也被称为“歼10B推力矢量验证机”。
如果没有矢量发动机，飞机需要绕个大圈才能完成转弯：
而换上矢量发动机之后，仿佛能看到“为所欲为”四个字。
战机能轻松180°转弯，比如著名的“落叶飘”飞行动作，战机像一边旋转一边飘落的叶子一样，灵巧地转弯：
还可以急速跃升，甚至回头“咬住”追自己的战机，这就是著名的“眼镜蛇机动”，机头像眼镜蛇一样高高扬起，傲视群雄：
矢量发动机是何方神圣，如此厉害？
矢量，在物理学中，指一种既有大小又有方向的量，也称为向量。
矢量发动机也和“方向”有关，与普通发动机的区别就是推力方向可控，不再只提供一个方向的推力，从而让飞机、火箭等更加灵活。这种技术称为推力矢量控制（thrust vector control，TVC），一般通过发动机喷口等机械结构的偏转或尾喷流的偏转，来实现推力方向的改变。
最简单的一种推力矢量控制方案，是矢量舵片方案。这种方案不需要改变发动机结构，通过加装舵片来控制喷流方向，比如美德研制的X-31。
美德研制的X-31
这种方案，优点很明显：结构简单，成本较低。缺点也很明显：效率低、推力损失大，而且对飞机隐身和超音速巡航不利。所以这种方案大多适于在现役飞机上进行试验。
而我们看到的很多矢量发动机喷口，看起来会和机身更加浑然一体。比如美国的F-22战机这样的：
F-22采用的推力矢量控制方案是二元（二维）矢量喷口方案，其喷口只能向上或向下偏转。
相比矢量舵片，这种方案大大降低了推力损失，却有着结构笨重等缺点。美国的很多战机采用此类方案。
这种方案喷口转向如此有限，有没有喷口转向更灵活的方案呢？
有，就是多元矢量喷口方案，此方案在喷口转向上更胜一筹，理论上可以在360°转向，比如F-16的发动机：
单由于技术所限，多元矢量喷口方案还有一些缺点，比如推力损失较大，控制系统也相对复杂，偏转角度太小等。俄罗斯（包括前苏联）的很多战机采用此类方案。
Su-35S
以上三种方案，都属于机械式的推力矢量技术方案，还有一类是流体式的推力矢量技术方案，是以不同方式增加喷流数量，从而达到改变推力方向的目的。这种方案有着质量更小、成本更低、机械结构更简单等诸多优点，是未来研究的大方向。
当然，并不能说采用某种方案的战机，就一定比其他方案战机强，战机最重要的，还是要看整体性能。
我们昨天看到的歼10B推力矢量验证机，就属于多元矢量喷口方案，仅仅凭借一个发动机，就非常出色地完成各种高难度飞行动作，可见发动机非常可靠。
这次歼10B的精彩表演甚至盖过了歼20的风头，如果歼20也采用这样的推力矢量控制技术，是不是更加厉害呢？
在现场，也有记者也这么提问，歼20总设计师杨伟如此回答：你怎么知道我们没用呢？？？
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第 209 期
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