实锤！首席试飞员披露歼-20二元矢量发动机，轻松玩转眼镜蛇机动

　　近期又传来歼-20将装备矢量发动机的消息，歼-20首飞试飞员李刚有关歼-20未来发展趋势的采访内容受到广泛关注，他表示歼-20战斗机应装备可在垂直方向偏转的推力矢量发动机。由于这个消息是由歼-20的首席试飞员透露的，可信度很高，所以外界也是对矢量发动机的歼-20也是非常期待。颇为有意思的是，歼-20的首席试飞员直接说了歼-20将装备二元矢量发动机。

　　可能在很多人的认知概念中，所谓的二元矢量发动机就是特指美国F-22A隐身战斗机的F119-PW-100那种发动机，其发动机尾喷口是扁平矩形的，可以上下偏转、扩张或收敛，和现役战斗机最常见的圆形尾喷口截然不同。那么，歼-20计划装备的二元矢量发动机也会是这个扁平矩形喷口吗？答案或许并没有那么简单，要说清这点还需要从矢量发动机的发展演变聊起。

　　矢量发动机的最大特点就是发动机尾喷口可以进行偏转转动，调整推力的方向，可以提高战机的敏捷性和机动性，缩短起飞滑跑距离，在空中可以具备超机动能力。这些特点对于战斗机来说意义重大，不仅能让战斗机具备更快的反应能力，而且在空战中能够占据更大优势。

　　在一开始对矢量发动机展开研发时，无论是西方国家还是苏/俄，最初研发的都是扁平喷口的二元矢量发动机，美国改造了一架安装扁平喷口的F-15 STOL/MTD验证机，苏联则给一架苏-27UB战斗教练机的左侧发动机装上了尾部呈楔形的矩形二元矢量发动机。美苏双方的改进都取得了比较好的试验结果，进一步推动了双方装备矢量发动机的决心。

　　不过从这时候开始，双方却逐步走上了不同的技术道路。美国这边在F-18 HARV验证机、美德合作的X-31研究机上认定推力矢量偏流板这条新路前景不佳后，便继续坚定了发展扁平二元矢量发动机的决心。随后便在F-15 STOL/MTD基础上为YF-22/F-22隐身战机研发出真正实用化的扁平二元矢量发动机。

　　虽然同期美国还进行了其他技术道路的研究，取得不小的成果，但最终只有F-22用上了扁平二元矢量发动机。矢量喷管的优势在于可以有效对发动机尾部的涡轮进行遮挡，降低后向的雷达散射截面积，同时后体阻力相对较小。但圆形燃烧室向矩形喷管过渡，推力损失相对较大。

　　而在苏/俄这边，其逐步偏离了最初的扁平二元矢量发动机道路，走上了全新的关节式轴对称矢量喷管技术路线。主要原理就是在传统尾喷管前端加装一个俯仰转轴结构，可以进行上下俯仰，从而实现矢量偏转。和最初扁平二元矢量发动机相比，关节式轴对称矢量喷管在外形上的最大不同就是依然保留圆形喷口形状，为了便于区分被称之为轴对称二元矢量发动机。

　　大名鼎鼎的苏-27M的711号原型机（也就是苏-37）最早用上了这种轴对称二元矢量发动机。不过真正用上这款发动机，将其推向成熟的，当属印度的苏-30MKI。俄罗斯在苏-30MKI上验证了不少新技术，轴对称二元矢量喷管就是重头戏之一。直到该项技术彻底在苏-30MKI试验成熟后，俄罗斯才将这套技术用在了苏-35S和苏-57战机上。

　　需要注意的是，长期以来俄罗斯都习惯将苏-35和苏-57装备的“产品117S”和“产品117”发动机称为轴对称三元矢量喷管发动机，使得这款发动机成为三元矢量发动机的“代名词”。但实际上产品117/117S发动机仍然只能沿着一条倾斜的轴线从外上方向内下方进行偏转，“上下偏转”并不完全垂直于机身，而是呈现V型。只是依靠两台发动机的差动实现所谓的全向偏转。本质上其实仍然属于轴对称二元矢量发动机的范畴。

　　考虑到俄罗斯对轴对称二元矢量发动机和轴对称三元矢量发动机的划分上有些出入，所以即便试飞员已经说歼-20将装备二元矢量发动机，也不能完全肯定是F-22那种扁平二元矢量发动机，产品117/117S发动机这种伪轴对称三元矢量喷管发动机也并不是没有可能的。

　　不过，伪轴对称三元矢量喷管发动机和真正意义上的三元矢量喷管还有不少差距。无论是苏-57的伪轴对称三元矢量喷管，还是F-22的二元喷管，都是只能在垂直方向上偏转，而不能全向偏转。

　　那么，有没有真真正正，完完全全符合三元矢量发动机标准的发动机呢？答案是有的，美国F-16 MATV验证机上的就是三元矢量喷管，欧洲“台风”也试验过轴对称三元矢量发动机。

　　而国人最熟悉的三元矢量发动机，当属在2018年首次亮相的歼-10B“太行”TVC战机上的那台矢量发动机，它才是真正的王者。装一台正经八本的矢量喷管发动机的只有中国的歼-10B。在上届珠海国际航展的开幕式上，歼-10B验证机轻松表演了三组高机动动作，包括“眼镜蛇机动”、“榔头机动”和“无半径机动”。装一台正经八本的矢量喷管发动机的只有中国的歼-10B。

　　鉴于中国在歼-10B战机上已经安装了真正的三元矢量喷管发动机，这种推力矢量发动机采用的是全向喷管，也就是说可以向垂直和水平面任何一个方向偏转。因此，有专家认为歼-20首席试飞员李刚的话应该是表达个人愿望，而非去证实什么。但从国际上重型隐形战机的发展趋势来看，歼-20装备推力矢量发动机、提高对地打击能力应该是顺理成章的事情，最后采用歼-10B那种真正的三元全向矢量喷管，也是非常有可能的。届时，歼-20也能够十分轻松的表演“眼镜蛇机动”和“落叶飘机动”动作。

　　未来战斗机采用矢量喷管发动机技术是势在必行的。歼-20总师杨伟则公开表示矢量推力技术是通用航发技术，可适用于任何一款战机，未来若需要，该项技术也会被毫不犹豫地应用于新型战机。目前，在美国、俄罗斯和中国等航空强国新公布的一些第六代机的概念研究方案中，大多数干脆取消了垂尾，连鸭翼或尾翼也没有，只是保留了主翼，这样飞机的纵向、水平机动和升力的产生，都要依靠主翼来实现，同时依靠矢量发动机技术来实现战机的敏捷机动。