2018年11月6日是珠海航展公共開(kāi)放日的第一天，要問(wèn)問(wèn)筆者我的感覺(jué)，那下面這張圖可以完美形容↓

（作者自制圖）

 

殲-10TVC：“意不意外？驚不驚喜？”

 

殲-20：“我殲20出師未捷.......沒(méi)想到被你搶了風(fēng)頭！咳咳咳”

 

看他扭屁股，忘了蘇三五

 

 

 

 

可以說(shuō)，昨天珠海航展就是中航工業(yè)的殲-10矢量技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的舞臺(tái)，短短幾分鐘的動(dòng)態(tài)飛行展示引爆了全場(chǎng)！大仰角拉起、J-TURN、眼鏡蛇機(jī)動(dòng)、落葉飄、赫伯斯特一系列特技動(dòng)作看得人應(yīng)接不暇。反正只要是目前飛機(jī)能做的經(jīng)典過(guò)失速飛行動(dòng)作它全做了。

 

看著視頻和照片里殲-10TVC各種近乎極限的“操作”，看它靈活的矢量噴口，我只想說(shuō)：“看它扭屁股，忘了蘇三五。”一時(shí)間筆者的朋友圈里，什么矢量噴口、眼鏡蛇機(jī)動(dòng)、過(guò)失速飛行、電傳飛控都成了“熱詞”。

 

準(zhǔn)備開(kāi)始飛行的殲-10 矢量技術(shù)驗(yàn)證機(jī)，注意其前部的DSI鼓包進(jìn)氣道

（圖源中航工業(yè)）

 

打住！打住！咱們說(shuō)正題�。�！

 

俗話說(shuō)外行看熱鬧，內(nèi)行看門(mén)道。雖然咱的確不是什么內(nèi)行，但作為“非典型性資深軍迷”，咱們不得挖一挖更深一點(diǎn)的東西，看出更多的門(mén)道出來(lái)么？

 

眼鏡蛇動(dòng)作？全靠矢量和飛控

 

 

 

殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)眼鏡蛇機(jī)動(dòng)瞬間

（圖源：釙-210/攝）

 

很多人關(guān)注于“眼鏡蛇機(jī)動(dòng)”，其實(shí)主要是因?yàn)檠坨R蛇動(dòng)作本身觀賞性與知名度相對(duì)于其他特技動(dòng)作更高。沒(méi)錯(cuò)，這次殲-10 的飛行是中國(guó)自研飛機(jī)第一次公開(kāi)做出眼鏡蛇動(dòng)作，有它特殊的歷史紀(jì)念價(jià)值與意義。但說(shuō)有多大難度，就有點(diǎn)夸張了。

 

我們知道眼鏡蛇動(dòng)作最早是由1989年巴黎航展上蘇聯(lián)試飛員普加喬夫飛出的，所以也叫普加喬夫眼鏡蛇動(dòng)作。普加喬夫用在當(dāng)時(shí)只裝備傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴口與原始電傳飛控的Su-27飛出這個(gè)動(dòng)作是非常厲害的，在當(dāng)時(shí)那種技術(shù)條件下，能做這個(gè)動(dòng)作的飛機(jī)只有Su-27與幾名頂級(jí)試飛員。

 

早期的眼鏡蛇并不是設(shè)計(jì)時(shí)就考慮到的，而是在一次飛行當(dāng)中偶然發(fā)現(xiàn)的。整個(gè)動(dòng)作過(guò)程是：首先飛機(jī)從300公里的速度低速進(jìn)入，然后拉起至攻角達(dá)到70度左右后，慢慢推桿回落。整個(gè)過(guò)程中（拉桿達(dá)到70度攻角）是不可控的。

 

就是說(shuō)飛機(jī)在這個(gè)過(guò)程中由于再也無(wú)法有更多的剩余能量來(lái)維持飛機(jī)作其他的動(dòng)作而只能靠慣性來(lái)恢復(fù)到起始位置。在這個(gè)過(guò)程中無(wú)法發(fā)射導(dǎo)彈！又因?yàn)樵谶@個(gè)過(guò)程中飛機(jī)的速度太慢，遠(yuǎn)低于正常空戰(zhàn)所需要的速度而沒(méi)有實(shí)戰(zhàn)意義。所以現(xiàn)實(shí)中不可能有飛行員沒(méi)事飛個(gè)眼鏡蛇玩，這個(gè)時(shí)候如果用導(dǎo)彈攻擊的話，他連躲得剩余動(dòng)能都沒(méi)有！

 

當(dāng)然，在國(guó)際航展上對(duì)航電與武器效能展示相對(duì)困難、安全限制也多。展示飛機(jī)的機(jī)動(dòng)性便成了航展表演的首要任務(wù)，所以眼鏡蛇動(dòng)作更多的是向外界展示蘇霍伊機(jī)型優(yōu)良的氣動(dòng)布局與飛控能力。

 

Su-27做眼鏡蛇動(dòng)作瞬間

（圖源簡(jiǎn)氏圖鑒）

 

但這一切在矢量噴口技術(shù)與四軸電傳飛控技術(shù)面前，難度就大大降低了，新一代戰(zhàn)斗機(jī)就很容易做出這個(gè)動(dòng)作。目前采用了矢量噴口及高推比的發(fā)動(dòng)機(jī)和可靠四軸電傳飛控的戰(zhàn)斗機(jī)在完成眼鏡蛇機(jī)動(dòng)的過(guò)程中全程可控�？梢哉f(shuō)整個(gè)機(jī)動(dòng)過(guò)程已經(jīng)不是整體，而是進(jìn)行了切分。

 

殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)眼鏡蛇動(dòng)作全過(guò)程分解圖

（圖源中航工業(yè)）

 

在矢量噴口與電傳飛控的幫助下，飛行員在拉桿直道最大攻角的過(guò)程中就可以發(fā)射導(dǎo)彈，而且在這時(shí)還可以完成瞬間的機(jī)頭指向。新一代戰(zhàn)機(jī)可以以攻角接近60度的姿態(tài)持續(xù)保持飛行并且做動(dòng)作。這意味什么呢？意味著這個(gè)過(guò)程里戰(zhàn)斗機(jī)可以完成瞄準(zhǔn)、發(fā)射全過(guò)程。

 

而早期的蘇式戰(zhàn)機(jī)在這個(gè)過(guò)程停留2—3秒，無(wú)法滿足導(dǎo)彈瞄準(zhǔn)需要的時(shí)間，更不用談發(fā)射導(dǎo)彈。最著名的例子是美國(guó)在X-31驗(yàn)證機(jī)、F-16MATV、F-15ACTIVE、F-18 HARV等一系列矢量驗(yàn)證機(jī)項(xiàng)目飛行之中都做出過(guò)“眼鏡蛇動(dòng)作”。

 

美國(guó)F-16MATV眼鏡蛇動(dòng)作瞬間

（圖源NASA）

再說(shuō)說(shuō)矢量噴口

 

 

 

 

從目前所有的視頻、照片與信息來(lái)分析推測(cè)，可以說(shuō)這次公開(kāi)的殲10矢量技術(shù)驗(yàn)證機(jī)采用的是軸對(duì)稱三元矢量噴管技術(shù)。

 

什么是三元矢量噴口？別著急咱們先說(shuō)說(shuō)什么是矢量噴口。其實(shí)簡(jiǎn)單講，在飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)噴口后面裝上由電傳飛控控制的導(dǎo)流裝置，靠改變擋焰板的偏向調(diào)整來(lái)增強(qiáng)戰(zhàn)機(jī)的機(jī)動(dòng)性與抗失速性能。

 

其實(shí)早期的矢量驗(yàn)證機(jī)就是直接在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴口加裝了三片導(dǎo)流片來(lái)達(dá)到技術(shù)要求。比如80年代末美德合作的X-31研究機(jī)就采用的這種“原始”的矢量偏流板。該機(jī)在通用電氣F404-GE-400渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口處安裝了三片推力偏流板，可作正負(fù)10度的偏轉(zhuǎn)，并能長(zhǎng)時(shí)間承受最高1500度高溫。

 

X-31用來(lái)驗(yàn)證推力矢量技術(shù)結(jié)合先進(jìn)飛控系統(tǒng)的可行性，用推力矢量技術(shù)和鴨翼來(lái)實(shí)現(xiàn)常規(guī)飛機(jī)無(wú)法完成的大迎角機(jī)動(dòng)。當(dāng)然這種矢量偏流板只是矢量噴管成熟之前的過(guò)渡設(shè)計(jì)。也由于其設(shè)計(jì)過(guò)于簡(jiǎn)陋，偏流板之間漏氣嚴(yán)重，矢量推力效果欠佳，基本上就是淘汰的命。

 

美德聯(lián)合驗(yàn)證機(jī)X-31尾部矢量擋板

（圖源NASA）

 

后來(lái)，隨著航空發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展與電傳飛控技術(shù)的成熟，真正意義上的矢量噴口出現(xiàn)了。當(dāng)然科技樹(shù)也是點(diǎn)出來(lái)了好幾個(gè)分叉，走出了完全不同的技術(shù)道路。根據(jù)外形區(qū)分：一個(gè)是軸對(duì)稱噴管（傳統(tǒng)的圓形噴管外觀），另一個(gè)是矩形噴管（F-22戰(zhàn)斗機(jī)）；根據(jù)矢量活動(dòng)方向區(qū)分：一種是只能上下偏轉(zhuǎn)的二元噴管（以俄羅斯“側(cè)衛(wèi)”系列戰(zhàn)斗機(jī)為代表），另一種是可做全向偏轉(zhuǎn)的三元噴管（殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)）。

 

F-22的二元矩形矢量噴管

（圖源USAF）

 

Su-57戰(zhàn)斗機(jī)上的二元軸對(duì)稱矢量噴管

（圖源YOUTUBE）

 

殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)采用的軸對(duì)稱三元矢量噴管

（圖源bassman1）

 

雖然矢量尾噴管的設(shè)計(jì)原理簡(jiǎn)單，但縱觀戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展史，世界各國(guó)即使先后已經(jīng)研究出多種矢量尾噴管，可實(shí)際進(jìn)入現(xiàn)役的型號(hào)卻寥寥無(wú)幾。這主要是因?yàn)槭噶繃娍趯?duì)制造材料和飛機(jī)電傳飛控技術(shù)要求非常高，所以研制長(zhǎng)壽命、高可靠性、輕重量的矢量尾噴管并非易事。

 

我國(guó)的航空工業(yè)很早就對(duì)矢量發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)做了重點(diǎn)立項(xiàng)研究。此次殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)所采用的就是相對(duì)先進(jìn)的軸對(duì)稱三元矢量噴管技術(shù)。早在2003年12月15日，工程院院士、航空動(dòng)力工程專家劉大響教授就在央視《百家講壇》欄目《飛翔的動(dòng)力》中證實(shí)我國(guó)606、624所自行研制的軸對(duì)稱矢量噴管已經(jīng)進(jìn)行臺(tái)架測(cè)試，運(yùn)轉(zhuǎn)得非常成功，而且比國(guó)外同類產(chǎn)品更加靈活。如今殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)在珠海航展上的公開(kāi)飛行說(shuō)明我國(guó)在矢量噴管上的研究已經(jīng)實(shí)用化。

 

殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)全圖

（圖源簡(jiǎn)氏防務(wù)）

 

歷史會(huì)記住今天

 

 

 

 

說(shuō)了這么多關(guān)于矢量噴口的技術(shù)與特技飛行的事情，反而感覺(jué)有些“喧賓奪主”了。其實(shí)無(wú)論如何，今天都是我們中國(guó)航空工業(yè)歷史性的一天。殲-10矢量驗(yàn)證機(jī)的飛行向全世界證明我們不僅有優(yōu)秀的氣動(dòng)布局設(shè)計(jì)更有實(shí)用化的矢量噴口與可靠的電傳驅(qū)動(dòng)技術(shù)。要知道這些技術(shù)是研制一型先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。

 

如今中國(guó)航空工業(yè)是處處“開(kāi)花結(jié)果”，我們軍迷也是高興的如同“天天過(guò)節(jié)”。我們可以預(yù)見(jiàn)的是，中國(guó)航空工業(yè)騰飛遠(yuǎn)航的那一天即將來(lái)臨！

 

當(dāng)然，我最后最想說(shuō)的是.......