魑魅涅槃
殲10B-TVC驗證機標誌著我國繼美國、俄羅斯後世界上第三個完全掌握實用推力矢量發動機的國家,將提高我國戰機的綜合性能。
在2018年的珠海航展上,雖然以四機編隊開彈艙亮相的殲20仍然是最亮眼的明星,但是我國第一款具備推力矢量技術的殲10B推力矢量驗證機也大出風頭,吸引了軍迷極大的關注。
這架殲10B-TVC驗證機在珠海航展上做出了眼鏡蛇機動、落葉飄、J-TURN等經典過失速機動動作,奉上了堪稱中國歷史上最精彩的單機飛行表演,展現了具備推力矢量技術戰機的強悍機動性能。
而且我國在殲10B-TVC驗證機上所使用的是可360度全向偏轉的三元矢量技術,與美、俄使用的推力矢量技術相比結構重量更輕、推力損失更小。
殲10B-TVC驗證機使用的推力矢量發動機是由渦扇10B改進而來,顯然這是為我國未來更先進的發動機來驗證推力矢量技術,而推力矢量發動機的裝機對象顯然也不會是殲10這樣的“低端”戰機。
而根據殲20總設計師楊偉暗示,殲20已經使用推力矢量發動機進行試飛,可以肯定,未來完全體的殲20肯定是以一種具備推力矢量技術的超級戰機。
推力矢量技術的應用,將給我國戰機帶來3個方面的好處:
首先,推力矢量技術最直觀的效果就是使戰機擁有超機動能力,在近距格鬥中更加強悍。
無論是F22還是蘇35,在使用推力矢量技術後,過失速機動性能大幅提高,擁有了更強的近距格鬥性能。
其次,推力矢量技術也能大幅提升戰機在超音速狀態下的機動性能,對於F22、殲20這樣突出超音速性能的四代機來說,更有意義。
無論是F22還是殲20,都突出超音速機動性能,以強化超視距空戰能力。參考上圖,F22雖然在全包線範圍內的機動性能都好於F15、F35,但是優勢最大的區間還是在超音速,原因之一就是在高速區間,由於戰機升力中心後移,傳統氣動舵面的操作效率降低,而推力矢量發動機則在傳統氣動舵面外又新增了一個力矩較長的作用力,因此在超音速狀態下推力矢量發動機對提升戰機氣動性能非常關鍵。未來使用推力矢量發動機後,殲20的超音速機動性能更加強悍。
最後,使用推力矢量發動機還能在一定程度上提升殲20的隱身性能,尤其是正面隱身性能。
殲20是四代機中唯一採用鴨式佈局的戰機,有觀點認為碩大的鴨翼破壞了殲20正面隱身效果,尤其是在機動時鴨翼進行偏轉,將增加正面雷達輻射面積。使用推力矢量發動機後,殲20在機動時可以減少鴨翼偏轉的次數和幅度,一定程度上提高正面隱身性能。
總之,矢量發動機將使殲20等我國未來戰機性能更加強悍,使用具備推力矢量技術的渦扇15後,完全體的殲20將超越F22,成為世界最強戰鬥機。
從此蕭郎是路人甲
去年,我國在珠海航展上測試了一款殲10B戰鬥機,這款戰機和其他飛機不同,引起了世界關注。這架殲10究竟有何不同之處呢?原來,他是一架矢量發動機驗證機,全稱是殲-10B TVC技術驗證機。
圖為搭載新型隱身軸對稱三維矢量發動機的殲10B TVC戰機。
這架戰鬥機在當時的珠海航展上進行了多種過失速機動表演,包括著名的落葉飄、J彎、眼鏡蛇等, 這些機動表演中,除了眼鏡蛇之外,其餘兩個項目都必要依靠矢量發動機來完成,難度極高,就拿落葉飄來說,他屬於一種戰機在沒有水平位移的情況下,不斷進行機頭指向改變的動作,飛機會在這個動作中以水平姿態陷入尾旋之中,也就是以尾部為軸心,不斷旋轉飛機機頭指向的姿態。
圖為進行過失速機動表演的殲10B TVC戰機。
尾旋對於沒有數字化控制矢量發動機的戰機來說,是非常危險的動作,飛機一旦進入尾旋,就意味著飛機的機翼失去了升力,飛行員在飛機中承受巨大的機動過載,很難以非常規的操作將飛機的姿態改出,往往失控墜毀。但是對於有矢量發動機的戰機而言就不同了,比如這架殲10B TVC驗證機,他的尾旋是可控的尾旋,他可以在飛機的機翼失去升力後,通過矢量發動機的噴向控制來確保飛機保持姿態和升力,然後從尾旋中改出。
上圖為殲20戰機,下圖為殲10B TVC,殲20正在等待換裝殲10B TVC戰機的矢量發動機尾噴。
當然,以上過失速表演都是表演動作,在實戰中沒有太大的意義,但是通過這樣的機動表演,證明了一點:殲10B在使用了矢量發動機後,可以解鎖機動過載限制,飛機可以自由的發揮自己的想象力,進行任何形式的機動動作,當然,前提條件是坐在機艙內的飛行員能夠承受得了大過載帶來的身體不適。比如,殲10B TVC戰機可以在實戰中解鎖攻角限制,飛機的機頭可以指向任何一個角度的敵人,然後發動攻擊,而一般的戰機都是有攻角限制的。
上圖為殲20,下圖為殲10B TVC表演J彎機動,殲20目前唯一的短板需要殲10B的測試來彌補。
另外,搭載了矢量發動機的殲10B TVC的轉彎半徑非常小,盤旋半徑小就是非常實用和常見的戰術優勢,殲10B TVC在航展上展示了J彎機動,本身就是一種快速改變飛機飛行方向,並且是急劇的改變,而且不至於讓飛機失速,依然保持高飛行速度,在實戰中可以迅速更改自己的飛行陣位和方向,另敵人猝不及防。
圖為俄羅斯蘇57戰鬥機,他裝備了117S三維矢量發動機。
同時,殲10B TVC搭載了矢量發動機後,還解鎖了爬升率的限制,飛機可以以近乎垂直的角度直接向上爬升,當然其原理和解鎖攻角限制是一樣的,不同的是他是以90度垂直方向向上飛行,這樣飛機在能量空戰中可以快速獲得想要的高度優勢,也為擺脫敵人或者導彈提供了可能性。因此,殲10B TVC還是有非常好的戰術性能的。
上圖為殲20,下圖為蘇57,殲20和蘇57之間就差一個矢量尾噴。
最後,殲10B TVC演示了過失速機動,意味著我國矢量發動機研發即將獲得成功,這種隱身、軸對稱三維矢量發動機尾噴可以裝備在殲20戰鬥機上,來彌補我國五代機最後的短板。畢竟,俄羅斯的蘇57戰鬥機用的117S發動機是三維矢量,美國的F22A戰鬥機用的F119發動機則是二維矢量,唯獨我國的殲20使用的WS10B發動機沒有矢量能力,對於殲20充分發揮氣動設計優勢不利。
圖為美國F22A戰鬥機,他裝備有F119型二維矢量發動機。
再者,對於我國新型艦載機也有助益,在沒有彈射器的情況下,依靠矢量發動機的控制,也可以縮短滑跑的距離,甚至由此開發出可以在兩棲攻擊艦上起降的短距離起降輕型艦載戰鬥機。所以說,殲10B TVC的意義很大,他對於提高我國戰機的技術水平和作戰性能是非常有益的。
海事先鋒
對於殲10這樣的空優戰鬥機來說,矢量發動機所能發揮的作用很大,因為空戰時要進行近距離的格鬥作戰,矢量發動機可以賦予殲10戰鬥機超強的機動性,比如讓殲10戰鬥機的飛行迎角變大和轉彎半徑變小,格鬥時候取得優勢。
雖然導彈技術現在越來越先進,現代空中作戰也多為超視距空戰,但是近距離的格鬥作戰依舊避免不了,尤其是三代機這樣非隱身戰鬥機之間的較量。在2000年,兩款經典的戰鬥機:埃塞俄比亞的蘇27和厄裡特里亞米格29機之間就爆發了空戰,雙方空戰從互射導彈再到近距離的格鬥作戰,最後蘇27憑藉著機動性的優勢,使用機炮擊落了一架米格29戰鬥機。兩國空軍先後多次爆發空中交戰,蘇27戰鬥機依靠機動性,擊落了4架米格29戰鬥機。
三代機之間主要競爭的就是雷達和機動性,尤其是機動性,比如前面提到的俄羅斯蘇27戰鬥機,就是以超強的機動性著稱,所以獲得了全球多個國家空軍的認可,獲得了大量出口訂單。殲10戰鬥機已經換裝了先進的相控陣雷達,所以提高機動性就變得非常重要,相控陣雷達可以幫助殲10戰鬥機先發現對手,使用導彈攻擊,而近距離格鬥作戰時,矢量發動機也可以讓殲10獲得優勢。
眾所周知,矢量發動機可以極大的提高戰鬥機的機動性,可以做出來很多高難度的機動動作,這在2018年的珠海航展上,殲10戰鬥機已經做了完美的展示,比如普加喬夫眼鏡蛇機動和落葉飄等動作,這些動作不僅僅具有極高的觀賞性,在實戰時候,也能戰鬥機提高獲勝的概率。
所以矢量技術可以極大的提高殲10戰鬥機近距離格鬥作戰能力!
資訊所長
長期以來,航空發動機問題一直制約著我軍新型戰機的戰鬥力,強悍如殲10、殲20很長一段時間內都在使用俄製發動機。
俄製發動機雖然具有油耗低的優點,推力和供應量勉強跟得上我軍需求,但其整體性能和美軍相比差距還是不小,俄製發動機為了性能達標而犧牲了壽命,這也是最早一批殲10僅服役十幾年就退役的主要原因。
進口發動機還受制於人,俄羅斯儘管實力不如美國,但還是不會把尖端裝備無償賣給我們,這麼一對比,俄製動力嚴重拉低了我軍戰機的戰鬥力。
發動機是航空工業命脈產品,自主研製才是最可靠的。經過了渦扇10“太行”發動機的摸索積累,我軍的新型戰機也都開始列裝國產動力,有了可靠的動力保證,就這一點,花多少錢都值得。
珠海航展亮相的殲10B搭載的矢量發動機被稱為渦扇10B,是“太行”發動機的深度改進型號,據稱最大推力超過了15噸,推重比達到9,稍微超過蘇35的117S發動機,從推進效果來看,我們的渦扇10B也要更勝一籌。
渦扇10B的列裝,不僅殲10,包括殲11,殲16,殲15在內的龐大三代機機隊有了更大的升級空間,他的研發成功,也會有助於推動同類型產品的研發進度,逐步形成我們自己的體系。
目前來看,僅靠渦扇10B還遠遠不夠,和美軍最先進型號相比差距還不小,美軍的F135發動機加力推力超過了20噸,改進型號有30噸,我們的發動機還要追趕很長一段時間。
止水興波
殲-10B矢量技術的突破標誌著我國繼美國和俄羅斯後,第三個掌握此技術的國家。矢量發動機能讓我國戰鬥機的機動性,尤其是高機動性和超機動性能力方面取得較大提升。它可以讓戰鬥機作出普通戰鬥機難以實現的機動動作。殲-10B在珠海航展的驚豔表現也表明我國飛控系統和發動機控制技術的成熟。
在眼鏡蛇機動方面超越蘇-27的殲-10B
有媒體通過殲-10B的1034編號和機身,分析它還是一架尚未完全成熟的技術驗證機。憑藉著矢量發動機的優異特性,一口氣完成了包括眼鏡蛇機動、赫伯斯特(J轉彎)和落葉飄等高難度機動動作,贏得了滿堂彩。值得一提的是,傅前哨老師曾評價,殲-10B在眼鏡蛇機動上超越了蘇-27,他認為蘇-27做的不過是眼鏡蛇擺動,實戰意義不大,而殲-10B做的才是具有實戰意義的眼鏡蛇機動,因為殲-10B在動作過程中是可控的,控制中還能做出橫滾等動作。
殲-10B還完成了赫伯斯特機動,這也是借鑑汽車特技中的一種,它通過“加速-急停-變向”實現了一百八十度轉彎。世界上第一次做出該機動動作的飛機還是X-31驗證機,它同樣搭載了矢量發動機。殲-10B就是在平飛狀態突然開始滾轉,並以接近90度的大坡度進行盤旋,就像在空中畫了一個圈。殲-10B憑藉強大的矢量發動機完成了這個看似違反物理定律的機動動作。
最後,殲-10B還完成了“落葉飄”動作,它在全程可控狀態下完成了“無半徑下降轉彎超機動動作”。在航空工業的宣傳中,還被命名為“直升機機動”。這個動作一度是蘇-35的獨門絕技,此後的F-22和蘇-57也未能超越蘇-35的表現。現在我們的殲-10B也能完成這種高難度動作。厲害了殲-10B,厲害了中國空軍!
航空之家
小挖客說:矢量推力的技術突破對未來制空權的意義可能比許多人想象的還要重要得多!它提供了氣動控制之外的第二種控制力,而且應用範圍不僅僅是在飛機上。
未來空戰的特點
小挖客認為未來的空戰會有兩個特點:首先是隱身技術普及。這個普及拜兩個因素所賜,一是象F-35的大賣,二是技術本身白菜化,除了已經研發隱身戰機的3大國以外,準備研發隱身戰機的就有日、韓、印甚至還有伊朗。這個趨勢會導致隱身戰鬥機之間的發現距離大大縮短,格鬥的可能性比三代機空戰有上升的趨勢。
第二個特點是無人化智能化。無人化戰鬥機對於空戰來說,很重要的一點是取消了駕駛員,因此也就取消了人體承受過載的上限,因此戰鬥機的機動性限制沒有了。過去有個誤解,戰鬥機最大過載9G,空空導彈有30-40G,所以無論如何躲不過。但事實上是導彈要擊中飛機,速度比飛機要快得多,因此也需要更大的過載來跟上飛機的動力。如果目標以0.8馬赫速度做9G轉彎,導彈以3馬赫速度要跟上來,消除掉距離因素也要做不低於30G的機動。戰鬥機無人化以後,過載限制沒有了,現有的導彈很可能會被輕易甩脫。
由此來看,這兩個特點,都對機動性提出更高的要求。
矢量推力的意義
飛機上最傳統的控制力是由副翼、升降舵、方向舵等氣動控制面來提供的。氣動控制面提供的控制力必須依賴速度(空速為零時隨便亂轉舵面都沒有控制力的)、不穩定(不同速度下控制力大小不一樣)、規律不易掌握(不同流場中甚至會產生反向力)、機構複雜(控制面多,每個面都要有驅動系統)、起效慢(往往要控制面打到一定角度才能產生足夠的控制力,過程很大)。要達到高機動性,需要更多更大的氣動控制面,如下圖。
而矢量推力也被稱為“直接力控制(重心附近的控制面也有類似的特點)”,控制力由發動機推力方向直接產生,不受空速、流場、飛機姿態等等因素的影響,這些優點是傳統的氣動控制面所難以比擬的。
殲10B矢量推力技術的意義
綜合上述幾點,我們可以看到,殲10B矢量推力技術的成熟化,特別是殲-10B的矢量推力技術可以用於改進普通戰機,對未來空戰意義非常重大:
一、大大提高隱身戰機間空戰勝利的可能性!
二、大大提高無人戰機的機動性,甚至可能讓傳統導彈失效
三、相關技術可以應用到下一代先進空空導彈、反彈道導彈的攔截彈上,未來導彈上如果不採用矢量推力技術,可能對付不了高機動性的隱身無人戰機
歷史小挖客
殲10B矢量發動機技術的突破標誌著我國在矢量發動機領域向前邁進了一大步,這也表明我國在發動機領域正逐漸縮小與美俄等發動機大國之間的差距,同時還為我國在殲20上應用矢量發動機技術積累了經驗。所以說,殲10B矢量發動機驗證機的出現,有著極其重大的意義。
(殲10B矢量發動機驗證機)
矢量發動機是指發動機尾噴口可以向不同方向偏轉,能夠產生不同方向推力的一種航空發動機。與普通發動機相比,矢量發動機最大的好處就是可以改變發動機的推力方向,這樣可以大幅度提高戰機的機動性和短距起降能力,進而讓戰機在空戰中處於優勢地位。矢量發動機技術可以替代戰機部分氣動操縱面功能,更有利於戰機的隱身設計,所以它才會成為隱身戰鬥機的標配。
(矢量發動機)
矢量發動機技術優點雖多,它的技術難度同樣也很大。與常規發動機相比,矢量發動機的尾噴口因為要進行偏轉,所以對發動機噴口控制和材料提出了更高的要求。發動機尾焰溫度極高,推力也很大,因此發動機材料必須要承受住高溫和高推力的考驗。不僅如此,矢量控制技術也要過關,這樣才能夠可靠地控制方向偏轉。發動機在偏轉噴口過程中會損失能量,這導致在同等推力條件下,普通發動機的有效推力就要高於矢量發動機,因此矢量發動機的推力必須要夠大,這樣才能在偏轉噴口時不影響戰機的推重比。
以前,世界上只有美俄兩國可以研製矢量發動機,美國是這方面的領軍者,而俄羅斯則稍遜一籌。我國雖然從80年代就開始了矢量發動機技術的研究工作,但是由於我國發動機技術不過關,也一直未能取得太大的進展。直到渦扇10系列發動機研製成功,這一局面才有所改善。現在,殲10B矢量發動機驗證機在航展上大放異彩,向世人展示了眼鏡蛇機動等諸多高難度動作,這足以說明我國已經在矢量發動機領域取得了巨大的突破,這也標誌著渦扇10系列發動機技術日益成熟。
(F22裝備的F119二維矢量發動機)
(蘇35使用的AL-41三維矢量發動機)
目前,為殲20戰機配套的渦扇15發動機還在緊張的研發過程中,殲10B矢量發動機驗證機完全可以用來驗證矢量發動機與鴨式佈局戰機配合和控制問題,這可以為渦扇15積累更多的經驗。綜合來看,殲10B矢量發動機驗證機的出現,不僅代表著我國在發動機技術領域的進步,還承擔著殲20戰機搭配矢量技術的驗證工作,對新一代航空發動機技術的研究有著極其重要的意義。
戰情解碼
主要是發動機的驗證,這是我國航空發動機裡面里程碑的產品!。。也是為20配備矢量發動機的驗證!
宗介愛sxj
矢量發動機的前提是需要一臺穩定的發動機,說明太行很穩定了