歼10B战机的矢量发动机有多难？

矢量发动机Thrust.vectcr.contol.

engine（TVC.Engⅰnt）

即噴気发動机噴口可向不同方向偏转、产生不同方向推力的先進技术……

拥有这项技术的喷气式战斗机的机动性超强、可以实现“眼镜蛇机动??”、“落叶飘”高难度机动动作。

（歼-10B装备的多元矢量发动机
、进行超机动飞行动作)
（美国
F22战斗机F119-PW-100二元矢量发动机)


（F-35的多元矢量发动机)

矢量发动机分二元矢量发动机技术和多元矢量发动机技术。

二元矢量发动机只能做上下15度的喷管偏转、结构简单。

多元矢量发动机可以做360度任何方向的喷口偏转、结构技术更复杂、效果更好。

矢量噴口发动机技术是一項综合性超強的尖端前沿航空高科技、包括推力转向噴口、机体、推进控制机电一体化、噴管材料等等……

目前掌握这项前沿技术的只有美国、中国、俄罗斯。
（歼-10B多元矢量发动机360度偏转喷口特写)
（俄罗斯/苏-35多元矢量发动机喷口)

（TⅤC-Engⅰne）矢量发动机工作原理都知道、但是设计生产技术复杂、机电一体化控制系统、工艺、材料、核心技术仍然属于拥有这项技术美国、中国、俄罗斯几个国家的“国家机密”技术……

谢邀，大家白高兴了。这并不是一项多难的技术。

说三点：

第一点是材料学问题，矢量喷管的工况环境要比普通喷复杂的多。

但是目前不管是我国还是国际上其他国家对于航空材料学的研究在最近20年来都有较大的突破，因此这项技术最低的门槛反而是材料学的问题。

在几年前很多外媒在说中国俄罗斯的飞机是搞不了矢量推进的，其原因在于钛合金和耐高温陶瓷材料不过关。

但是，现在做喷管材料哪还用钛合金或者耐高温陶瓷呢？大部分情况下是用的新兴的碳化硅陶瓷材料。

这种材料目前各国普遍都有，没什么技术垄断一说。

我们现在的矢量喷管主要材料就是纤维化的碳化硅陶瓷。

这玩意要韧性有韧性，要耐高温有耐高温特性，是矢量喷管的最好材料。

咱别高兴，这玩意连伊朗的五代原型机“征服者-313”都用上了

第二个问题就是结构设计了

喷管要能转动，但不能侧漏或者给发动机排气带来过大影响，并且还要稳定且具备足够的结构强度。

这就是纯设计的问题了。

从整体上来讲我们的矢量喷管的结构设计还有很大的改进余地。

这种鳍片和铰链外加动作杆的设计还有太大的冗余度。

达到这个设计水准并不难。

现在的机械结构水准还没有到值得夸耀的地步上。不过也不用妄自菲薄。

很多文章拿出当年俄罗斯实验二元喷管的照片

说比起F-22画虎不成反类猪。但是真的就忽略了F-22和苏霍伊战机的机身结构。苏霍伊的战机本身发动机舱就是外露的。

但如果将F-22的发动机和矢量喷口总成拿出来看，实际上和苏霍伊搞的是类似的。

最后的第三点是飞控。

搁在以前，计算机控制的飞控软件参数设计是一个要不断试飞不断调节的过程，这是飞行控制中最难的部分。

换成矢量发动机则是难上加难。因为矢量喷管转动后会直接导致战机的动力中心、质量中心都有飘移。这就要飞控软件实时的修正。

搁在一起这就是一个大难题了。

但是现在的飞行仿真系统，完全是只花电费就能做到对飞机飞控进行各种状态下都调教。

以前设计飞机的最大难题现在计算机就可以解决了。

不是泼冷水，矢量推进，就合以前的涡扇发动机对于涡轮喷气式发动机的提升和改进一样。在不久的将来就是新型战斗机的“标配”。

如果说难，是有一点难度，但是如果就因为我们有矢量发动机就特别特别的高兴就有点眼窝浅了。

六代机，才是我们真的挑战，谦虚点说搞出五代机是“应有的本分”

这架歼-10有点野，安装了矢推喷口上阵，顿时博得一个满堂彩。为矢推美俄二国花了几十年功夫，今天我们做到了，只在数年之内。不过冰冻三尺并非一日寒，成就的取得，仍要积几十年技术进步之厚积，才有实现的可能。

F-22

117S

以歼-10B的矢推，对比于美俄，美国两种即二元矢推和圆管喷口，分别用于两款五代机F-22和F-35B，此两种设计性能自然不错，分别解决了隐身和垂直起降问题，但都存在死重太大的缺点。俄是全向矢推没有错，但其作动机构也略嫌笨重，且在超音速条件下矢推变弱的问题。

反观“太行”矢推，使用尾部调节片的方式，这是我们的一个巨大创新，解决了美俄矢推的死重现象，而且珠海现场十分钟的表演，表现出优秀的可靠性，从而可以表明，用于下一代发动机无疑会推动五代机的技术提升。

魂舞大漠的判断，应视作矢推技术的一大技术创新。从国际矢推技术的发展脉落来观察，技术储备多，应用不是很多，除了用于垂直起降战机外，真正的矢推不过F-119、AL-31FP和117S三种，世上对F-35B的矢推喷管并不能认同。当有了“太行”版矢推，可以说提供了很好的进步思路。现在网友们都在期待五代机目标型发动机的早日实现，当看到歼-10B的表演，基本可以说大放于心，它解决的不只是一款发动机的成熟性，说明了我们的三代航发技术已然过关，由此也能很好地说明航空材料，全权限数字式发动机控制系统等诸多技术，结出了灿烂的硕果。

某项技术难不难，看这个地球上有几个国家掌握这项技术就知道了！目前全球真正掌握矢量发动机技术的只有中俄美三国，其中俄罗斯的矢量发动机的技术运用最多，最成熟，多款战斗机都使用了矢量发动机技术，比如苏30和苏35战斗机等等。

由于我们和俄制战斗机或者发动机的关系密切，所以我们的战斗机也使用了矢量发动机技术，一开始还是进口俄罗斯，后来我们慢慢消化吸收了俄制发动机技术，开发出了自己的矢量发动机，并在多款战斗机上面进行了验证。最有代表性的要属歼10B，毕竟它在2018年珠海航展上进行过公开的飞行表演，惊艳全场，下面就是装备矢量发动机的歼10B在做普加乔夫眼镜蛇机动：

那么歼10B矢量发动机到底难在哪里呢？其实主要就这么几个方面：材料和飞控。

材料是制约所有发动机发展的一个重大因素，它直接影响着发动机的可靠性和使用寿命等，材料技术是发动机里面最难的技术，很多国家想要发展发动机，几乎都卡在了材料方面。材料技术由于太宝贵，所有国家都不愿意分享，给钱也不会出售，除非是对本国来说过时的技术了。

第二就是飞行控制系统，这也是制约战斗机发展的另外一个重要因素，有些国家战斗机制造出来了，但是飞控系统有问题，经常飞着就无缘无故出现事故，这是非常严重的问题，因为是软件程序，并不是硬件问题。本来战斗机的飞控系统就非常难，现在还要加上要控制矢量发动机就更麻烦了，这需要大量的试验和飞行验证才能确保成功。

但是即使是歼10B装备了矢量发动机，我们的矢量发动机技术目前还不成熟，还需要很长的路要走。

矢量发动机的制造难度还是很大的，否则现在也不会只有美，俄两国有拿得出手的，且已经服役的矢量发动机。我国目前只是制造出了矢量发动机，但是还没有将其应用到服役的战斗机中，到目前为止，也只有歼10BTVC上的那一台矢量发动机了。也就是说，矢量发动机的研制难点要比单纯的发动机大的多。

此外，有了矢量发动机还没有到达终点，矢量发动机还要与战斗机进行适配。因为矢量喷管是有偏转方向的，要让偏转方向和战斗机的可动翼面结合起来，才能达到最好的效果。否则当矢量喷管偏转时和战斗机的可动翼面的动作效果不一致，就容易导致坠机事故，这也就是所谓的“飞火推一体化”技术。

矢量喷管还有二维和全向之分，F119发动机的矢量喷管为二维的，F35B，苏35，苏30SM为全向的，而歼10BTVC战斗机的矢量喷管也是全向的。从图片中可以看到的是，歼10BTVC的矢量喷管偏转角度很大，比117S发动机的偏转角度还要大。117S发动机的矢量喷管是由液压杆通过收缩伸展顶着动作筒扭转整个喷口来达到改变方向的，而歼10BTVC的矢量喷管是液压杆通过收缩伸展控制末端收敛片的扭转收敛来同步改变喷口方向和喷口大小。这么来看的话，歼10BTVC战斗机的矢量喷管小巧灵活，技术难度要比117S的高。

可以理解为117S发动机的矢量喷管相当于两节管子套在一起，由液压系统驱动一根管子转动。而歼10BTVC发动机的矢量喷管是相当于将一根管子的后部分割成为15块可动的，由液压系统驱动这15块向同一个方向转动。也可以这样认为，歼10BTVC的发动机矢量喷管就是发动机尾喷管的一部分，而117S的则是加了一段。歼10BTVC矢量喷管最大的好处就是密封性能好，推力的损失较小。

言归正传，矢量发动机的研制难点在于:1矢量喷管作动机构的寿命和可靠性；2矢量喷管与发动机控制系统的融合；3矢量喷管偏转时发动机的受到的弯曲应力。要解决以上三个难点，极为考验一个国家的材料技术和工业技术以及飞控的编写的能力，仅仅一个航空发动机就难到了世界上95%的国家，再加上矢量喷管，那么也只有中美俄三国可以研发出来了。总的来说矢量发动机美国是走在世界前列，紧随其后的就是俄罗斯，紧接着就是我国。

当前的先进战机，都特别喜欢使用矢量发动机，这种先进的发动机，赋予了战机强大的控制力，让战机能轻易完成大攻角机动飞行等高度难度动作。而在矢量发动机领域，美国和俄罗斯就是里面的佼佼者。像俄罗斯的苏30MKI战机，以及美国的F22战机就是使用的矢量发动机。然而，就在军事大国纷纷开始使用矢量发动机的时候，中国却没有大规模列装矢量发动机，这让人非常的疑惑。

中国最先进的歼-20战机，自面世以来，就一直受到了各方的高度关注，而就在大家进行密切关注的过程中，却发现中国的歼-20，居然没有使用矢量发动机，这确实让人非常的疑惑。要知道，我国早就在80年代的时候，就进行了矢量发动机的实验，并在歼-8战机上面，完成了矢量喷管的验证。而除了那次验证，在2018年的珠海航展上，我国还使用歼-10B战机进行了研制，而安装了矢量发动机的歼-10B，还在航展上面进行了飞行表演。

通过这次表演，全世界都知道，中国拥有了矢量发动机技术。然而，在这种情况下，我国居然没有将矢量发动机进行大规模列装，对现代战机进行改造，这确实有点说不过去。对于这个问题，有专家就进行了分析，据专家表示，中国的矢量发动机技术，虽然已经成熟，但是体系还不够健全，研发出来的矢量发动机，就只有“涡扇10”一款而已。而我国的第二款矢量发动机，也就是“涡扇15”，现在就还在研究当中。

而歼-20战机作为我国的最强战机，肯定是要配置先进矢量发动机才行，像“涡扇10”这款，就完全无法满足歼-20的需求。未来歼-20安装的矢量发动机，必定是更加先进的“涡扇15”，而现在“涡扇15”，就还在研发之中。所以在这个阶段，我国的先进战机都处于等待之中，没有列装矢量发动机。

矢量发动机英文简称:TVC，是喷口可以向不同方向偏转以产生不同方向的推力的一种发动机。

采用推力矢量技术的飞机，则是通过尾喷管偏转，利用发动机产生的推力，获得附加的控制力矩，实现飞机的姿态变化控制。其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关，而不受飞机本身姿态的影响。

不采用推力矢量技术的飞机，发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的，产生的推力也沿轴线向前，这种情况下发动机的推力只是用于克服飞机所受到的阻力，提供飞机加速的动力。

因此，矢量发动机可以保证在飞机作低速、大攻角机动飞行而操纵舵面几近失效时利用推力矢量提供的额外操纵力矩来控制飞机机动。有些像扑翼机，机身不必进行飞行半径就能达到转向，半径几乎是零，大大提高了灵活性。

想想扑翼机的研制难度，他们的难度差不太多，但相对更容易一些。

比较难的，逼迫高温高压的燃气转向，其航空材料的高水平一定很棒棒的，一般材料根本就扛不住的。还有就是，飞控系统棒，推力转向时，飞机进入了超常规的飞行，飞行员必须要随时控制住飞机，保持飞行姿态。

会则不难难则不会[灵光一闪]

推力矢量本身并不难。运载火箭发动机都是推力矢量的。改变推力方向有很多种方案。比如V-22鱼鹰就是旋转发动机推力矢量。运载火箭也有摆动发动机的矢量控制。英国鹞式战斗机的飞马发动机也是推力矢量发动机。通过转动喷管实现。但是飞马发动机的喷管并不能用在尾喷口上。

F-35的尾喷口采用了分段转喷口。原理与飞马发动机类似。

对于航空涡轮喷气发动机，最简单的是F-22的F135发动机的二元喷口，可以上下左右改变推力方向。

苏霍伊的苏-57的117S发动机，采用尾喷管转动。采用两个万向环就可以实现。

歼十发动机采用的是调节尾喷口方式。从技术难度上来说比前面的难度大。单纯改变推力方向，尾喷口截面会改变，变成椭圆。为了保证截面不变，必须采用多段调节。如果采用一段式调节，尾喷口偏转角度就会受限制。