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2018年亮相後,中國矢量發動機突然消失!楊偉明确表态:殲20不用

作者:利刃号

從殲-20首次曝光到現在,已經過去了13年時間,随着新一代國産發動機的列裝,殲-20基本算是成為了完全體。之是以說是基本,是因為在幾年前,中國的殲-10戰鬥機曾裝備着矢量發動機在航展上進行過飛行表演,許多人都認為未來殲-20将會配備矢量發動機,沒有安裝矢量發動機的殲-20,不能算作完全體。#MCN首發激勵計劃#

2018年亮相後,中國矢量發動機突然消失!楊偉明确表态:殲20不用

在2018年的珠海航展上,最出風頭的不是殲-20,而是首次亮相的殲-10TVC技術驗證機,這架改裝的殲-10配備了一台國産的矢量發動機,在航展上表演了諸如眼鏡蛇機動、落葉飄等過失速機動。

當年就有記者詢問殲-20總師楊偉“殲-20何時會裝備矢量發動機?”

而楊偉的回答則是“你怎麼知道殲-20沒有裝備?”

楊偉的話一度令不少軍迷浮想聯翩,都等着殲-20裝備矢量發動機的那一天。可是自從2018年之後,裝備矢量發動機的殲-10TVC就沒有再亮相過,殲-20也始終沒有裝備過矢量發動機。

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直到殲-20總設計師楊偉在一次演講期間才正式透露:殲-20不打算安裝矢量推力發動機,所謂的機動為王,并不是未來的打仗方式。

殲-20總師的話也算是徹底為這個話題蓋棺定論了,矢量發動機未來不會安裝在殲-20上,這也解釋了為什麼自從2018年亮相之後,中國的矢量發動機就突然銷聲匿迹了,因為它不符合未來的空戰方式。

所謂的矢量發動機,通俗點講就是發動機噴口可以向不同方向偏轉,利用偏離飛機飛行軸心的推力,為飛機增加額外的控制力矩。

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想要了解矢量發動機有什麼好處,就要先了解一下什麼叫做失速。普通的飛機都依靠機體上安裝的氣動舵面來控制姿态,比如水準尾翼與鴨翼控制俯仰角度、副翼控制偏轉等。然而當飛機迎角增大至某一角度時,機翼表面的氣流會發生分離,氣流不再附着于機翼表面,氣動舵面的控制效率下降甚至消失,進而導緻飛機出現非人為操縱的異常運動,導緻飛機失控,甚至機毀人亡。

大部分飛機包括軍用飛機在内,都會有一個最大可控迎角的名額,當迎角超過這個名額,飛機就很容易失速。當年蘇-27戰鬥機之是以依靠“眼鏡蛇機動”震驚世界,就是因為做出這個機動,飛機的迎角會超過90度,換裝其它軍用飛機早就失速了,然而蘇-27戰鬥機卻能夠自主改回,在當時堪稱“神技”。

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然而矢量發動機的出現,給了戰鬥機在失速情況下依然能夠控制姿态的能力,因為矢量發動機帶來的控制力矩,并不依賴氣流,隻要發動機沒有停止工作,矢量發動機就能夠繼續提供控制力。是以裝備了全向矢量發動機的戰鬥機,即使進入失速狀态,也能夠憑借矢量推力而輕易改出,由此就能夠飛出許多酷炫的過失速機動。

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在上世紀90年代,矢量發動機技術成為各個軍事強國重點研究的項目,其中美國最先為F-22戰鬥機配備了二進制矢量發動機,其發動機噴口可以在正負20度的範圍内上下偏轉。而俄羅斯則推出了著名的蘇-37戰鬥機,配備了全向矢量推力發動機,憑借着精彩的過失速機動表演,迅速成為各大航展上的明星。

當然在更早之前,也有一種矢量推力發動機,用于垂直起降戰鬥機。這種矢量推力技術相對簡單,噴口隻能向下偏轉,給飛機帶來垂直向上的推力,英國的鹞式、蘇聯的雅克-38、美國的F-35B使用的都是這種矢量推力技術,算是目前最成熟的一種矢量推力發動機了。

而二進制或者全向矢量推力發動機的出現,将戰鬥機的機動性帶到一個新的高度,憑借着各種“UFO”機動,往往被認為能夠在近距離空戰中占據絕對優勢。

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俄羅斯算是将矢量發動機技術徹底發揚光大的典型代表,從蘇-37開始,俄羅斯陸續推出了多款配備矢量發動機的實用機型,比如蘇-30MKI、蘇-30SM、蘇-35、米格-35以及蘇-57。然而除了俄羅斯之外,其他的軍事強國似乎放棄了矢量發動機,美國雖然為F-22配備了矢量發動機,但是該技術并未下放到F-15、F-16等四代機上,最新的F-35也隻有B型配備了用于垂直起降的矢量噴口。而英法等國雖然擁有不俗的航空發動機技術,但是也沒有為自己的戰鬥機配備最新的矢量發動機。而中國也隻是在殲-10上驗證了矢量發動機技術,殲-20現在也明确表示不會配備矢量發動機技術了。

為什麼大部分軍事強國都放棄為戰鬥機配備矢量發動機呢?這還要從空戰發展曆史來看,早期的戰鬥機配備的都是機槍與航炮,想要有效攻擊敵機,就必須将機頭對準敵機,而想要攻擊敵軍的時候又不被敵機攻擊到,最有效的攻擊方式就是從正後方咬住對手,是以“搶6點”一直是決定空戰勝負的最關鍵因素,為了能夠繞到敵機6點鐘方向,戰鬥機都拼命提升自己的機動性能。

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哪怕在早期的空對空飛彈問世後,由于飛彈性能有限,并且機尾也是敵機紅外信号特征最明顯的地方,是以“搶6點”在飛彈時代依然很重要。直到空戰進入超視距時代後,“搶6點”不再是決定空戰勝負的唯一條件,誰的雷達看的更遠、飛彈射程更遠,誰就在空戰中占據優勢,隻不過誰也不敢保證依靠超視距攻擊依然能夠解決全部敵機,為了確定在近距離空戰中占據優勢,戰鬥機依然對機動性有非常高的要求。

進入上世紀80、90年代後,以R73、AIM9L為代表的具備較大立軸發射角度、能夠迎面攻擊的紅外制導空對空飛彈服役後,近距離空戰不必依賴“搶6點”了,而是比誰先利用雷達、頭盔瞄準器鎖定對手,誰的勝算就越大。于是戰鬥機從過去重視不斷盤旋、逐漸咬住敵機6點鐘方向的能量機動,開始轉向追求機頭指向能力的瞬時機動,瞬盤能力更好的戰鬥機,能夠在空戰剛開始的時候就快速滿足飛彈發射條件,進而對敵機一擊斃命,也就是在那段時間,出現了殲-10、陣風、鷹獅等一大批突出瞬盤機動性能的戰鬥機。

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而矢量推力發動機的出現,則可以大大提高戰鬥機的機頭指向能力,并且戰鬥機不再被最大可控迎角這個名額所束縛,往往能夠以匪夷所思的角度将機頭指向敵機。是以在上世紀90年代,矢量發動機技術迎來了黃金期。

俄羅斯将寶全部壓在了矢量推力技術上,為自己的主力戰鬥機全部配備了矢量推力發動機,希望在未來的空戰中獲得優勢。然而科技的進步卻再一次改變了空戰模式,那就是“越肩發射”,這種攻擊方式有點類似于回馬槍。簡單點來說就是利用機載火控系統控制空對空飛彈攻擊尾後敵機的一種新型的攻擊方式,飛機不再需要将機頭指向目标,讓飛彈自己轉彎攻擊目标就可以了。從第三代空對空飛彈開始,R73、霹靂-8等飛彈就已經采用了矢量控制技術,飛彈能夠以非常誇張的角度攻擊敵機,初步滿足了越肩發射的條件。

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然而僅僅飛彈能夠越肩攻擊還不行,因為飛彈需要載機提供目标參數,才能知道自己應該攻擊誰,然而大部分戰鬥機的傳感器都位于機身前方,隻能探測正面目标,俄羅斯也曾嘗試過在戰鬥機的尾椎内安裝小型雷達,結果還是以失敗而告終。

直到以F-35、殲-20為代表的第五代戰鬥機服役後,越肩發射才具備了可行性。因為這兩款戰鬥機都配備了EODAS,也就是光電分布式孔徑系統,這為戰鬥機帶來了全向探測的能力。并且随着AIM-9X、霹靂-10這種第四代空對空飛彈的服役,飛彈的最大過載超過50G,已經完全具備了發射後快速掉頭的能力,通過EODAS收集後方敵機目标參數,然後整合到火控系統中,進而引導第四代空對空飛彈攻擊後方目标。

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是以到了這個時候,已經不是“機動為王”的時代了,戰鬥機不需要去追求咬住敵機的6點鐘方位,也不必費盡力氣将機頭指向目标,而是比誰的探測能力更強、誰的火控運算速度更快、誰的飛彈性能更強。

其實中美并未放棄矢量推力技術,隻是将矢量推力技術在空對空飛彈上發揚光大,而不是在戰鬥機上,中美将空對空飛彈的彈頭指向能力提升到了極緻,俄羅斯卻還在想辦法将戰鬥機的機頭指向能力提升到極緻,并不是俄羅斯沒有眼光,而是受限于自身技術實力不達标。

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一方面是俄羅斯的空對空飛彈技術跟不上主流了,依然還在用改進型的R73飛彈。此外,航電裝置一直是俄羅斯的軟肋,要知道俄羅斯連衍射平顯都需要從法國進口,根本無力為自己的戰鬥機配備EODAS這種高性能的光學傳感器。這就導緻俄羅斯隻能想辦法提升戰鬥機的機頭指向能力,給自己的戰鬥機配備矢量發動機。

而中美憑借着光學傳感器帶來的偵測優勢,以及高性能火控計算機帶來的運算優勢、高性能飛彈帶來的攻擊優勢,已經能夠做到越肩攻擊了,自然就看不上過失速機動這種花拳繡腿了,畢竟戰鬥機的機動性再好,也赢不了飛彈。在俄烏戰場上,裝備矢量發動機的蘇-30、蘇-35多次被擊落,所謂的過失速機動根本沒有用武之地。

并且矢量推力技術的應用,還會給發動機增加額外的重量,這些多出來的重量在超視距空戰環境下完全就是累贅。并且矢量推力技術即便成熟了,複雜的傳動結構也會帶來故障隐患,當年印度空軍可沒少因為矢量噴口的可靠性而頭疼。

當然,這也并不意味着矢量發動機技術對戰鬥機來說沒用了,第四代戰鬥機由于缺乏全向探測的能力,還是對于增強機頭指向能力有需求的,是以不排除未來中國的殲-10、殲-16會配備矢量發動機。至于殲-20,原本就是為高速而生的,進行格鬥的機會本來就不多,哪怕需要格鬥,也能發射飛彈對敵機進行全向攻擊,根本沒必要使用矢量發動機表演雜技。