推力矢量技术使飞机能够操控发动机排气的方向，而不仅仅是向后喷射。通过使用可移动的喷嘴将推力重新定向向上、向下或向侧面，飞行员可以精确控制飞机的运动——独立于传统的气动表面，如升降舵和方向舵。
推力矢量使得不可能的机动变为可能。强大的喷气发动机能够进行极其紧凑的转弯，而传统飞机则可能会因此受损。这在近距离空战中提供了决定性的优势。目前只有少数几款具备推力矢量发动机喷嘴的第五代战斗机在服役。
3万英尺的视角
在非常低的速度或极端的攻角（高达60°或更大）下，传统的机翼和方向舵失去效力（失速），因为它们上方的气流不足。推力矢量使喷气机能够保持控制，即使在机翼不再提供升力时也能“指向”机头。
通过利用发动机推力来辅助机动，飞机可以依赖更小或更少的外部控制面，这有助于保持较低的雷达截面（隐身特性）。在高空稀薄的空气中，气动控制表面的效果较差。推力矢量弥补了这一点，使得第五代喷气机在其他飞机挣扎的地方仍然保持灵活。
2D推力矢量在一个平面内引导推力，通常是上下方向（俯仰控制）。F-22猛禽使用2D喷嘴。3D推力矢量在多个平面内引导推力——上下和左右（俯仰与偏航控制）。这一特性出现在俄罗斯的战斗机上，如苏-35和苏-57。
第五代战斗机的对比
美国空军的F-22猛禽，由洛克希德·马丁的Skunk Works部门制造，是世界上第一款第五代战斗机，也是第一款具备推力矢量喷气发动机的作战军用飞机。俄罗斯对F-22的回应之作是苏霍伊Su-57“隐形战斗机”，该机在数十年后问世，尚未大规模生产，也是少数几款具备可动喷气发动机喷嘴的战斗机之一。
中国的成都J-20尚未具备这项技术，但预计会进行升级。目前的作战型号主要使用国产WS-10C发动机，目前不具备推力矢量功能。J-20预计未来的型号将会升级为具备推力矢量控制喷嘴，可能采用2D系统。原型机已被发现正在测试新型WS-15发动机，该发动机将提供此能力。
F-35仅在B型上具备推力矢量功能，但仅用于垂直起降，而不是增强战斗中的机动性。这有助于缩短起飞距离，并且在特定变种如F-35B中，通过向下引导推力实现垂直起降（VTOL）。
心火：隐形战斗机发动机
F-22的普惠F119发动机经过优化，适用于超巡航（无加力的超音速飞行），并使用隐形的矩形喷嘴以减少红外特征。与其他型号不同，F-35B的推力矢量功能仅用于垂直着陆。普惠F135-PW-600喷嘴向下旋转90度，以提供垂直升力，而不是增强战斗机动性。
新型 AL-51F1 发动机在 Felon（之前称为 Izdeliye 30）上提供了比其前身显著更多的动力，使 Su-57 在 2025 年能够在不使用加力燃烧的情况下达到马赫 2 的速度。Su-57 原始发动机的缺陷是印度退出合作开发计划的原因之一，目前印度正在考虑另一种第五代飞机。许多分析师认为，由于第一代动力装置的设计限制，Felon 并不是真正的第五代飞机。
J-20 配备了更新的沈阳 WS-15 发动机。预计这将使该飞机实现一次代际飞跃。不仅将获得推力矢量喷管，还将具备更好的速度、航程和隐身特性。这意味着热特征更低，后方雷达特征也得到了改善。
首先也是最好的：F-22 猛禽
尽管是最古老的设计，F-22 猛禽仍然是空中优势的绝对王者。F-22 的开发比其当前竞争对手早了数十年，当时它们还处于概念阶段，甚至根本不存在。F-22 能够在不使用加力燃烧室的情况下以马赫 1.8 或更高的速度超音速巡航，使其在保持超音速的同时节省战斗所需的燃料。其优异的推重比和 2D 矢量控制使得大多数新型战机在高过载空战中难以匹敌。
为了实现雷达截面（RCS）常被比作大理石，F-22 的构建采用了“成本无所谓”的工程理念。其探测难度远高于 J-20 和 Su-57，后者的雷达特征被认为更大，Su-57 的雷达特征甚至可能大出 1,000 倍。
虽然F-35、J-20和Su-57都是多用途战斗机（设计用于地面和海上打击），但F-22的设计目的只有一个：完全的空中优势。从内部武器舱到高空飞行的每一个设计决策，都是为了击败其他飞机。它仍然是唯一一款能够携带满载八枚内部导弹（6枚远程AMRAAM和2枚侧风导弹）以及一门20毫米机炮的第五代战斗机，使其在战斗中比J-20具有更强的持续作战能力。
到2025年，美国将有20年的时间来解决战术整合和维护方面的问题。猛禽战斗机是天空中完全整合的“指挥官”，经常与F-35交换数据以控制战场，而中国和俄罗斯则继续测试新发动机和传感器软件。除了在空中力量世界中成为顶级捕食者外，即将推出的波音F-47下一代空中优势（NGAD）不会立即取代猛禽。未来，这两款“精致”的战斗机将在战场上默契配合。
第六代F-47
即使在F-47开发中，F-22猛禽在2025年仍将保持金标准。没有其他飞机，包括F-35和J-20，能够匹敌F-22的高空速度（马赫2+）和极端灵活性。在实际情况下，F-22的雷达截面优于Su-57和J-20。F-47目前处于原型阶段。直到F-47实现初始作战能力（预计在2029-2030年），猛禽仍然是唯一能够突破世界上最先进的空中防御网络的西方战斗机。
F-47是对现有战斗机的一次代际升级。波音公司在2025年3月获得了价值200亿美元的合同，负责建造F-47，目标是在2030年代中期替换大多数F-22猛禽。这个发动机是在下一代自适应推进（NGAP）计划下研发的。
两个主要竞争者是通用电气的XA102和普惠的XA103。尽管F-47机身已经在生产中，预计将在2028年进行首次飞行，但最终的VCE发动机可能要到2030年左右才能完全整合进生产机队。与传统喷气发动机只有核心和旁通流不同，新发动机将具有三条气流通道。
得益于第三条气流，发动机能够根据需要重新配置，以实现高推力作战或高效巡航。机载的大量计算机和传感器，可能会选择有人驾驶，将通过VCE发动机中的第三条气流进行冷却，同时提供可选的性能配置。它将配备定向能武器（激光）和人工智能。
推力矢量控制的简史
推力矢量控制最早是在20世纪中期开发的，为了解决垂直起降（VTOL）的问题，后来演变为战斗机超机动性的工具。最初的应用是在飞艇上，比如USS Akron（1931），它采用了倾斜的螺旋桨来进行控制。在1950年代，研究转向喷气机，出现了如劳斯莱斯的“飞行床架”等实验性飞行器，时间是1953年。
劳斯莱斯的佩加索斯发动机首次在英国霍克P.1127（1960）及其后继机种Kestrel中使用。哈里尔跳跃喷气机（1969）是历史上第一款可操作的V/STOL战斗机，直接源于此。美国国家航空航天局、美国军方和一些北约盟国在1980年代和1990年代共同开展了关于可移动喷气发动机喷嘴的其他应用研究。
X-31 EFM是1990年美德联合项目，通过三个外部桨叶来偏转推力。在一次模拟战斗中，X-31利用这一优势在129场对抗中击败了常规的F/A-18。F-15 ACTIVE的设计于1996年完成，早于F-22最终生产版本的服役。这款经过大量改装的F-15配备了前掠翼和能够在任意方向偏转20度的3D俯仰/偏航喷嘴。
虽然早期设计，如Hunting H.126（1963年），尝试使用“喷气襟翼”来增加升力，但现代第五代和第六代飞机设计正在研究流体推力矢量技术（FTV），该技术通过二次空气注入而非移动机械部件来偏转推力，可能减少重量和雷达特征。
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