深度

摘要：2018年第十二届珠海航展开幕当天，国产歼-10B推力矢量验证机进行了十多分钟的超机动空中特技飞行表演，这是世界上首次单发矢量发动机战斗机的公开飞行表演，绝对是本次珠海航展的最大亮点。

图1：歼-10B推力矢量验证机在珠海航展上进行了飞行表演

11月6日，第十二届珠海航展开幕。

本次珠海航展，有国产四代机歼-20战斗机的飞行表演，有运-20首次列装后亮相，还有彩虹无人机，以及众多的看点，但是所有的一切，都被开幕当天，甚至可以说是整个本次航展最耀眼的亮点——歼-10B推力矢量验证机的超机动飞行表演完全彻底毫无悬念地压了过去。

推力矢量发动机是当今世界上航空发动机的顶尖技术，所谓推力矢量控制技术，也叫推力转向技术，推力矢量发动机最具代表性的技术特点就是发动机尾喷口可以进行转动，通过控制发动机尾喷流方向来控制飞机机动飞行，能够补充或取代常规飞行控制面产生的气动力来对飞机进行飞行控制。普通航空发动机提供的推力方向是固定的，会和飞机的纵向中心重合或呈一固定夹角，而矢量推力发动机则可以对将推力方向进行垂直或水平方向的调整，这样不但可以缩短飞机的起降滑跑距离，更重要的是可以大大提高飞机的机动性，并且在失速状态还依然能够给飞机以有效的控制能力，另外，调整推力方向还可以使飞机在阻力最小的迎角下进行巡航飞行，从而增大航程。

图2：推力矢量发动机

所以，推力矢量发动机的优势是非常明显的，而在这些优势中，超机动性当然是最重要的，这一点对于战斗机空战来说意义极为重大，不仅能让战斗机具备更快的反应能力，而且在空战中能够通过超机动性的优势来抢占有利攻击阵位或者摆脱对手攻击。

目前，全世界能够研制生产矢量发动机，只有美国、俄罗斯、中国和英国这四个国家。其中，俄罗斯采用的是全向矢量喷管，也就是喷管能够向各个方向偏转。美国采用的是二元矢量喷管，只能上下偏转。相比之下，明显是俄罗斯的全向矢量喷管更为先进，而这次歼-10B推力矢量验证机采用的也是全向矢量喷管，而且比俄罗斯和美国更牛的是，俄罗斯和美国的矢量发动机都是用在双发——也就是安装两台发动机的飞机上，但这次歼-10B则是单发——只装一台发动机的飞机！

图3：歼-10B推力矢量验证机采用的是全向矢量喷管

双发相对单发，数量上是2：1，但在实际中却正好相反，因为安装两台发动机，发动机本身的重量肯定就要比只装一台发动机的重得多，要知道在飞机上，减少每一克重量都是极其宝贵的。只装一台发动机，也从一个侧面说明歼-10B的高度自信，因为如果发动机质量不过，或者不够稳定，肯定是不敢只装一台，毕竟两台发动机的话要安全稳妥多了——即便一台出了问题，还有一台能正常工作，但单发飞机，只要发动机出了问题，连一点挽回的余地都没有！

另外，单发飞机由于只装一台发动机，价格上自然也更低廉，说的直白一点，就是一架双发等于可以造两架单发，飞机数量上的优势也要比发动机数量的优势更有价值。

图4：单发的歼-10B其实比双发更具优势

上午10时25分，编号1034号的歼-10B型推力矢量验证机在众人的注视下开始滑跑，然后腾空而起。升空之后进行了超机动飞行表演，整个飞行表演由三个经典的超机动飞行动作组合而成，第一个是大家非常熟悉的“普加乔夫眼镜蛇”，这是苏联飞行员普加乔夫当年驾驶苏-27在1989年的巴黎航展上第一次飞出的机动动作，尽管苏-27不是矢量发动机，但凭借大推力发动机、出色的气动外形和飞行员精湛的飞行技术，也能飞出这样的高机动动作，因为整个飞行动作先使机头上仰至120度，形成短暂的机尾在前机头在后的平飞状态——就像眼镜蛇攻击时高高昂起的姿态，这个动作也因此而得名，然后再恢复到原来水平状态。这个动作飞机会承受4G的过载，而且在整个机动过程中，飞机的飞行高度几乎不会降低，因此极具空战价值。

图5：歼-10B推力矢量验证机的飞行表演

第二个动作是J-转弯，也叫“赫伯斯特壁蹬”，这个动作不太常见，就是平飞180度回转，大角速度偏航机动，这个动作形象来说就是汽车的“漂移”。

第三个动作是“落叶飘”，正式的名称叫“无半径下降转弯”超机动，简单地说就是零半径转弯机动。因为整个飞行动作就像落叶飘落而得名。这种机动转弯方式完全颠覆了传统的倾斜转弯方式，飞机的转弯半径非常小，而且能量损失很小，非常类似于失速尾旋，但却是可控的。这在空战时的近距格斗中具有重要意义。

这是俄罗斯四代机T-50的招牌动作，在各种航展曾经多次进行过飞行展示，首先拉起爬升到一定高度，然后收油门，在到达顶点的时候速度急剧下降到很低的时候会进入失速状态，但飞机仍然可以保持接近水平的状态，这个时候就需要通过调整推力矢量或者依靠推力差来实现左右的转动。

这个动作对于普通飞机来说，是非常危险的，但对于推力矢量飞机却是非常简单，不但T-50，F-22也在航展中多次做过。这种动作可不仅仅只是用来展示失速状态下的可控性，在实战中也是很有战术价值的。

图6：“落叶飘”动作的分解示意图

歼-10B推力矢量验证机的整套飞行表演，极具观赏性，不但淋漓尽致地展线了飞机出色的飞行性能，而且也体现了试飞员精湛的飞行技术，令人叹为观止。

矢量推力发动机的技术难度极大，要解决一系列关键技术，包括耐高温材料、耐形变材料、喷管密封、飞火推一体化等等。单发战机装备矢量发动机更是罕见的，此前只有美国F-16V进行过类似改装，而且最后还没有正式装备，所以这次歼-10B推力矢量验证机就是世界上单发飞机的真正第一次，绝对堪称惊艳。

图7：这次歼-10B推力矢量验证机飞行表演圆满成功

当然，也并不能说歼-10B推力矢量验证机就是很完美了，从这次飞行表演来看，歼-10B在几个飞行动作的连接处提速比较慢，特别是在“眼镜蛇机动”后接“落叶飘”时，“眼镜蛇机动”完成后高度马上掉下来，歼-10B随即改变航向，迅速加力拉起，提高速度和高度准备下一个动作。当时很多人都还沉浸在精彩的过失速机动表演中，加上时间很快，都没忽略这个关键的细节——歼10B重新拉高度和提速都比较慢。造成这一情况的根本原因是歼-10B的发动机推力还不够强，如果是双发的话，就是两台发动机提供推力，等于推力翻倍，那么这个问题就完全不存在了。

解决的办法也很简单，就是换装推力更大的矢量发动机，这个也不用太担心了，这架歼-10B安装的是太行涡扇10发动机，推力大约是在13吨级别，而在就在本次珠海航展上，还展出了一款国产的新型航空发动机，虽然没有公布型号，但观察家一般都认为是更先进的太行涡扇15发动机，推力将提升到18吨级别，相比涡扇10，推力几乎增加了40%！可以想见，只要换装了涡扇15，那么发动机推力不足的问题自然就迎刃而解了！

图8：本次珠海航展展出的新型发动机

虽然还存在瑕疵，但是毫无疑问，在近年的珠海航展上，歼-10B推力矢量验证机绝对就是力压群雄，风头盖过了其他所有参展机型，是当之无愧的超级大明星。