歼10B矢量技术的突破意义有多大?

魑魅涅槃


长期以来,航空发动机问题一直制约着我军新型战机的战斗力,强悍如歼10、歼20很长一段时间内都在使用俄制发动机。



俄制发动机虽然具有油耗低的优点,推力和供应量勉强跟得上我军需求,但其整体性能和美军相比差距还是不小,俄制发动机为了性能达标而牺牲了寿命,这也是最早一批歼10仅服役十几年就退役的主要原因。


进口发动机还受制于人,俄罗斯尽管实力不如美国,但还是不会把尖端装备无偿卖给我们,这么一对比,俄制动力严重拉低了我军战机的战斗力。

发动机是航空工业命脉产品,自主研制才是最可靠的。经过了涡扇10“太行”发动机的摸索积累,我军的新型战机也都开始列装国产动力,有了可靠的动力保证,就这一点,花多少钱都值得。

珠海航展亮相的歼10B搭载的矢量发动机被称为涡扇10B,是“太行”发动机的深度改进型号,据称最大推力超过了15吨,推重比达到9,稍微超过苏35的117S发动机,从推进效果来看,我们的涡扇10B也要更胜一筹。



涡扇10B的列装,不仅歼10,包括歼11,歼16,歼15在内的庞大三代机机队有了更大的升级空间,他的研发成功,也会有助于推动同类型产品的研发进度,逐步形成我们自己的体系。

目前来看,仅靠涡扇10B还远远不够,和美军最先进型号相比差距还不小,美军的F135发动机加力推力超过了20吨,改进型号有30吨,我们的发动机还要追赶很长一段时间。


一号解析


去年,我国在珠海航展上测试了一款歼10B战斗机,这款战机和其他飞机不同,引起了世界关注。这架歼10究竟有何不同之处呢?原来,他是一架矢量发动机验证机,全称是歼-10B TVC技术验证机。

图为搭载新型隐身轴对称三维矢量发动机的歼10B TVC战机。


这架战斗机在当时的珠海航展上进行了多种过失速机动表演,包括著名的落叶飘、J弯、眼镜蛇等, 这些机动表演中,除了眼镜蛇之外,其余两个项目都必要依靠矢量发动机来完成,难度极高,就拿落叶飘来说,他属于一种战机在没有水平位移的情况下,不断进行机头指向改变的动作,飞机会在这个动作中以水平姿态陷入尾旋之中,也就是以尾部为轴心,不断旋转飞机机头指向的姿态。

图为进行过失速机动表演的歼10B TVC战机。


尾旋对于没有数字化控制矢量发动机的战机来说,是非常危险的动作,飞机一旦进入尾旋,就意味着飞机的机翼失去了升力,飞行员在飞机中承受巨大的机动过载,很难以非常规的操作将飞机的姿态改出,往往失控坠毁。但是对于有矢量发动机的战机而言就不同了,比如这架歼10B TVC验证机,他的尾旋是可控的尾旋,他可以在飞机的机翼失去升力后,通过矢量发动机的喷向控制来确保飞机保持姿态和升力,然后从尾旋中改出。

上图为歼20战机,下图为歼10B TVC,歼20正在等待换装歼10B TVC战机的矢量发动机尾喷。


当然,以上过失速表演都是表演动作,在实战中没有太大的意义,但是通过这样的机动表演,证明了一点:歼10B在使用了矢量发动机后,可以解锁机动过载限制,飞机可以自由的发挥自己的想象力,进行任何形式的机动动作,当然,前提条件是坐在机舱内的飞行员能够承受得了大过载带来的身体不适。比如,歼10B TVC战机可以在实战中解锁攻角限制,飞机的机头可以指向任何一个角度的敌人,然后发动攻击,而一般的战机都是有攻角限制的。

上图为歼20,下图为歼10B TVC表演J弯机动,歼20目前唯一的短板需要歼10B的测试来弥补。


另外,搭载了矢量发动机的歼10B TVC的转弯半径非常小,盘旋半径小就是非常实用和常见的战术优势,歼10B TVC在航展上展示了J弯机动,本身就是一种快速改变飞机飞行方向,并且是急剧的改变,而且不至于让飞机失速,依然保持高飞行速度,在实战中可以迅速更改自己的飞行阵位和方向,另敌人猝不及防。

图为俄罗斯苏57战斗机,他装备了117S三维矢量发动机。


同时,歼10B TVC搭载了矢量发动机后,还解锁了爬升率的限制,飞机可以以近乎垂直的角度直接向上爬升,当然其原理和解锁攻角限制是一样的,不同的是他是以90度垂直方向向上飞行,这样飞机在能量空战中可以快速获得想要的高度优势,也为摆脱敌人或者导弹提供了可能性。因此,歼10B TVC还是有非常好的战术性能的。

上图为歼20,下图为苏57,歼20和苏57之间就差一个矢量尾喷。


最后,歼10B TVC演示了过失速机动,意味着我国矢量发动机研发即将获得成功,这种隐身、轴对称三维矢量发动机尾喷可以装备在歼20战斗机上,来弥补我国五代机最后的短板。毕竟,俄罗斯的苏57战斗机用的117S发动机是三维矢量,美国的F22A战斗机用的F119发动机则是二维矢量,唯独我国的歼20使用的WS10B发动机没有矢量能力,对于歼20充分发挥气动设计优势不利。

图为美国F22A战斗机,他装备有F119型二维矢量发动机。


再者,对于我国新型舰载机也有助益,在没有弹射器的情况下,依靠矢量发动机的控制,也可以缩短滑跑的距离,甚至由此开发出可以在两栖攻击舰上起降的短距离起降轻型舰载战斗机。所以说,歼10B TVC的意义很大,他对于提高我国战机的技术水平和作战性能是非常有益的。


海事先锋


歼10B-TVC验证机标志着我国继美国、俄罗斯后世界上第三个完全掌握实用推力矢量发动机的国家,将提高我国战机的综合性能。

在2018年的珠海航展上,虽然以四机编队开弹舱亮相的歼20仍然是最亮眼的明星,但是我国第一款具备推力矢量技术的歼10B推力矢量验证机也大出风头,吸引了军迷极大的关注。

这架歼10B-TVC验证机在珠海航展上做出了眼镜蛇机动、落叶飘、J-TURN等经典过失速机动动作,奉上了堪称中国历史上最精彩的单机飞行表演,展现了具备推力矢量技术战机的强悍机动性能。

而且我国在歼10B-TVC验证机上所使用的是可360度全向偏转的三元矢量技术,与美、俄使用的推力矢量技术相比结构重量更轻、推力损失更小。

歼10B-TVC验证机使用的推力矢量发动机是由涡扇10B改进而来,显然这是为我国未来更先进的发动机来验证推力矢量技术,而推力矢量发动机的装机对象显然也不会是歼10这样的“低端”战机。

而根据歼20总设计师杨伟暗示,歼20已经使用推力矢量发动机进行试飞,可以肯定,未来完全体的歼20肯定是以一种具备推力矢量技术的超级战机。

推力矢量技术的应用,将给我国战机带来3个方面的好处:

首先,推力矢量技术最直观的效果就是使战机拥有超机动能力,在近距格斗中更加强悍。

无论是F22还是苏35,在使用推力矢量技术后,过失速机动性能大幅提高,拥有了更强的近距格斗性能。

其次,推力矢量技术也能大幅提升战机在超音速状态下的机动性能,对于F22、歼20这样突出超音速性能的四代机来说,更有意义。

无论是F22还是歼20,都突出超音速机动性能,以强化超视距空战能力。参考上图,F22虽然在全包线范围内的机动性能都好于F15、F35,但是优势最大的区间还是在超音速,原因之一就是在高速区间,由于战机升力中心后移,传统气动舵面的操作效率降低,而推力矢量发动机则在传统气动舵面外又新增了一个力矩较长的作用力,因此在超音速状态下推力矢量发动机对提升战机气动性能非常关键。未来使用推力矢量发动机后,歼20的超音速机动性能更加强悍。

最后,使用推力矢量发动机还能在一定程度上提升歼20的隐身性能,尤其是正面隐身性能。

歼20是四代机中唯一采用鸭式布局的战机,有观点认为硕大的鸭翼破坏了歼20正面隐身效果,尤其是在机动时鸭翼进行偏转,将增加正面雷达辐射面积。使用推力矢量发动机后,歼20在机动时可以减少鸭翼偏转的次数和幅度,一定程度上提高正面隐身性能。

总之,矢量发动机将使歼20等我国未来战机性能更加强悍,使用具备推力矢量技术的涡扇15后,完全体的歼20将超越F22,成为世界最强战斗机。


从此萧郎是路人甲


对于歼10这样的空优战斗机来说,矢量发动机所能发挥的作用很大,因为空战时要进行近距离的格斗作战,矢量发动机可以赋予歼10战斗机超强的机动性,比如让歼10战斗机的飞行迎角变大和转弯半径变小,格斗时候取得优势。

虽然导弹技术现在越来越先进,现代空中作战也多为超视距空战,但是近距离的格斗作战依旧避免不了,尤其是三代机这样非隐身战斗机之间的较量。在2000年,两款经典的战斗机:埃塞俄比亚的苏27和厄里特里亚米格29机之间就爆发了空战,双方空战从互射导弹再到近距离的格斗作战,最后苏27凭借着机动性的优势,使用机炮击落了一架米格29战斗机。两国空军先后多次爆发空中交战,苏27战斗机依靠机动性,击落了4架米格29战斗机。

三代机之间主要竞争的就是雷达和机动性,尤其是机动性,比如前面提到的俄罗斯苏27战斗机,就是以超强的机动性著称,所以获得了全球多个国家空军的认可,获得了大量出口订单。歼10战斗机已经换装了先进的相控阵雷达,所以提高机动性就变得非常重要,相控阵雷达可以帮助歼10战斗机先发现对手,使用导弹攻击,而近距离格斗作战时,矢量发动机也可以让歼10获得优势。

众所周知,矢量发动机可以极大的提高战斗机的机动性,可以做出来很多高难度的机动动作,这在2018年的珠海航展上,歼10战斗机已经做了完美的展示,比如普加乔夫眼镜蛇机动和落叶飘等动作,这些动作不仅仅具有极高的观赏性,在实战时候,也能战斗机提高获胜的概率。

所以矢量技术可以极大的提高歼10战斗机近距离格斗作战能力!


资讯所长


歼-10B矢量技术的突破标志着我国继美国和俄罗斯后,第三个掌握此技术的国家。矢量发动机能让我国战斗机的机动性,尤其是高机动性和超机动性能力方面取得较大提升。它可以让战斗机作出普通战斗机难以实现的机动动作。歼-10B在珠海航展的惊艳表现也表明我国飞控系统和发动机控制技术的成熟。

在眼镜蛇机动方面超越苏-27的歼-10B

有媒体通过歼-10B的1034编号和机身,分析它还是一架尚未完全成熟的技术验证机。凭借着矢量发动机的优异特性,一口气完成了包括眼镜蛇机动、赫伯斯特(J转弯)和落叶飘等高难度机动动作,赢得了满堂彩。值得一提的是,傅前哨老师曾评价,歼-10B在眼镜蛇机动上超越了苏-27,他认为苏-27做的不过是眼镜蛇摆动,实战意义不大,而歼-10B做的才是具有实战意义的眼镜蛇机动,因为歼-10B在动作过程中是可控的,控制中还能做出横滚等动作。

歼-10B还完成了赫伯斯特机动,这也是借鉴汽车特技中的一种,它通过“加速-急停-变向”实现了一百八十度转弯。世界上第一次做出该机动动作的飞机还是X-31验证机,它同样搭载了矢量发动机。歼-10B就是在平飞状态突然开始滚转,并以接近90度的大坡度进行盘旋,就像在空中画了一个圈。歼-10B凭借强大的矢量发动机完成了这个看似违反物理定律的机动动作。

最后,歼-10B还完成了“落叶飘”动作,它在全程可控状态下完成了“无半径下降转弯超机动动作”。在航空工业的宣传中,还被命名为“直升机机动”。这个动作一度是苏-35的独门绝技,此后的F-22和苏-57也未能超越苏-35的表现。现在我们的歼-10B也能完成这种高难度动作。厉害了歼-10B,厉害了中国空军!


航空之家


小挖客说:矢量推力的技术突破对未来制空权的意义可能比许多人想象的还要重要得多!它提供了气动控制之外的第二种控制力,而且应用范围不仅仅是在飞机上。

未来空战的特点

小挖客认为未来的空战会有两个特点:首先是隐身技术普及。这个普及拜两个因素所赐,一是象F-35的大卖,二是技术本身白菜化,除了已经研发隐身战机的3大国以外,准备研发隐身战机的就有日、韩、印甚至还有伊朗。这个趋势会导致隐身战斗机之间的发现距离大大缩短,格斗的可能性比三代机空战有上升的趋势。

第二个特点是无人化智能化。无人化战斗机对于空战来说,很重要的一点是取消了驾驶员,因此也就取消了人体承受过载的上限,因此战斗机的机动性限制没有了。过去有个误解,战斗机最大过载9G,空空导弹有30-40G,所以无论如何躲不过。但事实上是导弹要击中飞机,速度比飞机要快得多,因此也需要更大的过载来跟上飞机的动力。如果目标以0.8马赫速度做9G转弯,导弹以3马赫速度要跟上来,消除掉距离因素也要做不低于30G的机动。战斗机无人化以后,过载限制没有了,现有的导弹很可能会被轻易甩脱。

由此来看,这两个特点,都对机动性提出更高的要求。

矢量推力的意义

飞机上最传统的控制力是由副翼、升降舵、方向舵等气动控制面来提供的。气动控制面提供的控制力必须依赖速度(空速为零时随便乱转舵面都没有控制力的)、不稳定(不同速度下控制力大小不一样)、规律不易掌握(不同流场中甚至会产生反向力)、机构复杂(控制面多,每个面都要有驱动系统)、起效慢(往往要控制面打到一定角度才能产生足够的控制力,过程很大)。要达到高机动性,需要更多更大的气动控制面,如下图。

而矢量推力也被称为“直接力控制(重心附近的控制面也有类似的特点)”,控制力由发动机推力方向直接产生,不受空速、流场、飞机姿态等等因素的影响,这些优点是传统的气动控制面所难以比拟的。

歼10B矢量推力技术的意义

综合上述几点,我们可以看到,歼10B矢量推力技术的成熟化,特别是歼-10B的矢量推力技术可以用于改进普通战机,对未来空战意义非常重大:

一、大大提高隐身战机间空战胜利的可能性!

二、大大提高无人战机的机动性,甚至可能让传统导弹失效

三、相关技术可以应用到下一代先进空空导弹、反弹道导弹的拦截弹上,未来导弹上如果不采用矢量推力技术,可能对付不了高机动性的隐身无人战机


历史小挖客


歼10B矢量发动机技术的突破标志着我国在矢量发动机领域向前迈进了一大步,这也表明我国在发动机领域正逐渐缩小与美俄等发动机大国之间的差距,同时还为我国在歼20上应用矢量发动机技术积累了经验。所以说,歼10B矢量发动机验证机的出现,有着极其重大的意义。



(歼10B矢量发动机验证机)

矢量发动机是指发动机尾喷口可以向不同方向偏转,能够产生不同方向推力的一种航空发动机。与普通发动机相比,矢量发动机最大的好处就是可以改变发动机的推力方向,这样可以大幅度提高战机的机动性和短距起降能力,进而让战机在空战中处于优势地位。矢量发动机技术可以替代战机部分气动操纵面功能,更有利于战机的隐身设计,所以它才会成为隐身战斗机的标配。



(矢量发动机)

矢量发动机技术优点虽多,它的技术难度同样也很大。与常规发动机相比,矢量发动机的尾喷口因为要进行偏转,所以对发动机喷口控制和材料提出了更高的要求。发动机尾焰温度极高,推力也很大,因此发动机材料必须要承受住高温和高推力的考验。不仅如此,矢量控制技术也要过关,这样才能够可靠地控制方向偏转。发动机在偏转喷口过程中会损失能量,这导致在同等推力条件下,普通发动机的有效推力就要高于矢量发动机,因此矢量发动机的推力必须要够大,这样才能在偏转喷口时不影响战机的推重比。



以前,世界上只有美俄两国可以研制矢量发动机,美国是这方面的领军者,而俄罗斯则稍逊一筹。我国虽然从80年代就开始了矢量发动机技术的研究工作,但是由于我国发动机技术不过关,也一直未能取得太大的进展。直到涡扇10系列发动机研制成功,这一局面才有所改善。现在,歼10B矢量发动机验证机在航展上大放异彩,向世人展示了眼镜蛇机动等诸多高难度动作,这足以说明我国已经在矢量发动机领域取得了巨大的突破,这也标志着涡扇10系列发动机技术日益成熟。



(F22装备的F119二维矢量发动机)



(苏35使用的AL-41三维矢量发动机)

目前,为歼20战机配套的涡扇15发动机还在紧张的研发过程中,歼10B矢量发动机验证机完全可以用来验证矢量发动机与鸭式布局战机配合和控制问题,这可以为涡扇15积累更多的经验。综合来看,歼10B矢量发动机验证机的出现,不仅代表着我国在发动机技术领域的进步,还承担着歼20战机搭配矢量技术的验证工作,对新一代航空发动机技术的研究有着极其重要的意义。


战情解码


主要是发动机的验证,这是我国航空发动机里面里程碑的产品!。。也是为20配备矢量发动机的验证!


宗介爱sxj


矢量发动机的前提是需要一台稳定的发动机,说明太行很稳定了


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