歼-20采用了矢量发动机？杨伟总师一锤定音，现场响起热烈掌声！

歼-20是目前中国最先进的第五代隐身战斗机，而歼-20换装国产涡扇-15发动机，以及是否装备矢量发动机就成为了人们关心的焦点。其实答案早在几年前就有披露。在三年前珠海航展的新闻发布会上，有记者就向歼-20的总设计师杨伟提出了这个问题，杨总微笑着回答称：“你的问题是歼-20什么时候换装矢量发动机，你怎么知道我们现在没用呢？”这个回答赢得了全场的热烈掌声。

不久前，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。

颇为有意思的是，可在垂直方向偏转的推力矢量发动机，通常是指二元矢量发动机。歼-20的首席试飞员直接说了歼-20将装备二元矢量发动机，这引发了外界的激烈热议。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。歼-20计划装备的二元矢量发动机真的会是F-22这种扁平矩形喷口吗？

未必，即便歼-20的首席试飞员说歼-20将装备二元矢量发动机，也暂时不能肯定是F-22战机配用F119-PW-100那种扁平的二元矢量发动机。不排除是类似产品117/117S发动机的伪轴对称三元矢量喷管发动机（其实是轴对称二元矢量喷管）的可能。

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。

后来俄罗斯没有迷信美国的扁平二元矢量发动机技术，而是走向了“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。

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。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”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全向偏转。本质上其实仍属于轴对称二元矢量发动机的范畴。

真正完全符合三元矢量发动机标准的发动机，也是有的，例如美国F-16MATV验证机上的就是三元矢量喷管，欧洲台风战斗机也试验过轴对称三元矢量发动机。此外在2018年首次亮相的歼-10B“太行”TVC战机上的那台矢量发动机，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。

从技术路线、技术传承等角度来看，即便歼-20不是用上歼-10B“太行”TVC战机那种真正的三元矢量发动机，也应该是更大概率用上苏-35S、苏-57那种圆形轴对称矢量发动机。况且当初外界认为中国引进苏-35SK的一大原因，就是学习其AL-41F1S（“产品117S”）发动机的圆形轴对称矢量喷管技术。所以于情于理，歼-20都不太可能用上扁平二元矢量发动机。

不过，相信期待歼-20用上扁平二元矢量发动机的军迷大有人在，在矢量发动机早已进入三元矢量喷管的时代，显得落后保守的扁平二元矢量发动机却并没有真正落后于时代，反倒仍有很多人心向往之，认为其发展前景还是比较可观的。特别是扁平二元矢量发动机一些独特优点，恰恰对应起目前歼-20的某些短板，诱惑力还真的不小。

F119-PW-100发动机的扁平二元矢量喷管是在F-15 STOL/MTD的扁平矩形二元矢量喷管基础上改进而来的。在全权限数字发动机控制系统的控制下，其扁平的矢量喷管可以向上向下偏转20度。虽然无法左右偏转，也无法通过倾斜安装方式获得近似全向偏转的能力，比起圆形轴对称的二元/三元矢量发动机有所欠缺，稍微处于下风。

不过在其他方面，扁平二元矢量发动机却往往占据上风。在降低发动机尾喷管的雷达反射信号和红外特征上，扁平二元矢量发动机就表现得更好。

首先，F119-PW-100发动机的矢量喷管边缘采用凸型大块锯齿设计，降低了喷管边缘的雷达特性。其次上下两片较大的矢量喷管结构能够更好遮蔽发动机内部，削弱雷达反射信号。

在降低红外特征方面，上下两片矢量喷管结构上开有小孔，能够引入更多冷空气对尾喷管进行冷却，令喷管的喷流核心流温度区域明显减小，降低了喷口的红外特征。比起轴对称二元/三元矢量发动机在尾喷管鱼鳞片末端采用锯齿边缘的设计要更胜一筹，总体效果更佳。

在对隐身战斗机非常重要的超音速巡航方面，扁平二元矢量发动机也有着重大贡献。以F-22A隐身战机为例，它在基本满载情况下，仍能以1.5马赫速度进行长时间超音速巡航。除了得益于F119-PW-100发动机强悍的推力，其扁平矩形的喷口设计也同样功不可没。

例如在推力相同的条件下，扁平矩形喷口的二元矢量发动机虽然比圆形喷口的发动机宽度要更大一些，但其高度也会低一些。这样一来，隐身战机机体后部可以适当压扁，采取更小阻力的后部机体气动外形设计，更利于战机实现超音速巡航。

可以看到，扁平二元矢量发动机在降低发动机尾喷管的雷达反射信号和红外特征、提升机体后部隐身能力、提升战机超音速巡航能力上都拥有比较独特的优势。而长期关注歼-20的人都知道，后部隐身能力不足和超音速巡航能力较弱恰恰是当前歼-20的两大短板。

很显然，假如歼-20装上扁平二元矢量发动机，或将能彻底改变短板领域。从这些方面考虑的话，歼-20用上扁平二元矢量发动机也并不是不合逻辑，异想天开的事了。让我们拭目以待吧！