來(lái)源：滾動(dòng)播報(bào)

（來(lái)源：中國(guó)航空?qǐng)?bào)）

飛行中的F-22。

F119發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴口。

蘇-57試裝的“產(chǎn)品30”矢量發(fā)動(dòng)機(jī)。

F-22戰(zhàn)斗機(jī)裝配的普惠F119發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　蘇-57初始版本保留了三維矢量噴口（上），最新型改為二維噴口（下）。魏岳江　　矢量技術(shù)是一種用數(shù)學(xué)公式描述圖形的方法，最大特點(diǎn)是無(wú)限放大不變模糊，廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)、地圖、動(dòng)畫(huà)等領(lǐng)域�！　∽饔迷陲w機(jī)上的推力是一個(gè)有大小、有方向的量，這種量被稱(chēng)為矢量。然而，一般的飛機(jī)上，推力都順飛機(jī)軸線(xiàn)朝前，方向并不能改變，所以我們?yōu)榱藦?qiáng)調(diào)這一技術(shù)中推力方向可變的特點(diǎn)，就將它稱(chēng)為推力矢量技術(shù)或矢量飛行�！　⊥屏κ噶考夹g(shù)是一項(xiàng)綜合性很強(qiáng)的技術(shù)，包括推力轉(zhuǎn)向噴管技術(shù)和飛機(jī)機(jī)體推進(jìn)與控制系統(tǒng)一體化技術(shù)�！　∧壳�，世界上只有美國(guó)和俄羅斯兩國(guó)開(kāi)始把這一技術(shù)應(yīng)用于第五代戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)上，這的確是一個(gè)有效的技術(shù)突破口，它對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)的隱身、減阻、減重都十分有效。美俄兩國(guó)通過(guò)前期飛行試驗(yàn)表明，推力矢量技術(shù)能提高戰(zhàn)術(shù)效果　　美俄等國(guó)已經(jīng)進(jìn)行了大量的飛行試驗(yàn)，證明了利用推力矢量技術(shù)的確能達(dá)到預(yù)期的作戰(zhàn)效果。1991年4月海灣戰(zhàn)爭(zhēng)結(jié)束后，美國(guó)五角大樓拿出500億美元，研制不同于F-117的新型隱身飛機(jī)，推行應(yīng)用矢量技術(shù)，于是就誕生了F-22戰(zhàn)斗機(jī)。俄羅斯開(kāi)展隱身和推力矢量技術(shù)的應(yīng)用研究重點(diǎn)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)向不同方向發(fā)出的氣流的反作用力來(lái)迅速改變方向。后來(lái)的研究還表明，當(dāng)戰(zhàn)機(jī)在飛行速度較低時(shí)，采用推力轉(zhuǎn)向這種飛行控制裝置是絕對(duì)有利的，戰(zhàn)術(shù)效果如下：戰(zhàn)機(jī)對(duì)起飛機(jī)場(chǎng)跑道、環(huán)境條件、氣候變化要求低，著陸機(jī)動(dòng)性、安全性加大，從而使滑跑距離大大縮短，減輕了起落架沖擊帶來(lái)的不利影響；由于戰(zhàn)機(jī)減少了雷達(dá)反射面積，增強(qiáng)了戰(zhàn)機(jī)突防能力、靈活性、生存率、機(jī)動(dòng)性和攻擊的突然性；由于戰(zhàn)機(jī)舵面積的減少，減小了飛行中阻力，燃油消耗也隨之減小，相應(yīng)航程也加大；戰(zhàn)機(jī)可控迎角擴(kuò)大，大大超過(guò)了失速迎角，機(jī)頭指向能力加強(qiáng)，通過(guò)改變飛機(jī)的排氣流向，讓現(xiàn)代戰(zhàn)斗機(jī)快速改變飛行方向，使其在近距格斗中占據(jù)優(yōu)勢(shì)，提高了空中格斗能力和空對(duì)地的攻擊性能，命中率有所提高，投彈后規(guī)避動(dòng)作也更敏捷�！　‰m說(shuō)矢量飛行優(yōu)勢(shì)重重，但也有其弊端：在進(jìn)行矢量飛行時(shí)如果速度過(guò)慢，則會(huì)導(dǎo)致失速：噴管重量更大、機(jī)械結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，維護(hù)難度更高。這會(huì)增加飛機(jī)的成本，并引發(fā)可靠性問(wèn)題。在高速飛行時(shí)，由于氣動(dòng)作用力占主導(dǎo)，推力矢量的效能會(huì)顯著下降。而且，現(xiàn)代空戰(zhàn)更強(qiáng)調(diào)超視距作戰(zhàn)，戰(zhàn)機(jī)對(duì)極端機(jī)動(dòng)性能的依賴(lài)已有所降低。2025年1月底，一段關(guān)于F-35型戰(zhàn)斗機(jī)最新事故的視頻在社交平臺(tái)上廣為流傳。從視頻中可以看到，這款第五代戰(zhàn)斗機(jī)徑直墜向阿拉斯加州的艾爾森空軍基地地面，從而引發(fā)劇烈爆炸，所幸飛行員成功彈射逃生。美軍第354戰(zhàn)斗機(jī)聯(lián)隊(duì)稱(chēng)，事故發(fā)生前，飛行員遭遇了“空中機(jī)械故障”。不過(guò)，具體細(xì)節(jié)目前尚未公布。推力矢量技術(shù)關(guān)鍵是改變現(xiàn)行戰(zhàn)機(jī)設(shè)計(jì)和發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)，尾噴流轉(zhuǎn)向控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)矢量飛行的關(guān)鍵　　不采用推力矢量技術(shù)的飛機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的噴流都是與飛機(jī)的軸線(xiàn)重合的，產(chǎn)生的推力也沿軸線(xiàn)向前，這種情況下發(fā)動(dòng)機(jī)的推力只是用于克服飛機(jī)所受到的阻力，提供飛機(jī)加速的動(dòng)力�！　《捎猛屏κ噶考夹g(shù)的飛機(jī)，則是通過(guò)噴管偏轉(zhuǎn)，利用發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力，獲得多余的控制力矩，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)的姿態(tài)控制。其突出特點(diǎn)是控制力矩與發(fā)動(dòng)機(jī)緊密相關(guān)，而不受飛機(jī)本身姿態(tài)的影響。因此，可以保證飛機(jī)作低速、大攻角機(jī)動(dòng)飛行�！　“淹屏κ噶考夹g(shù)運(yùn)用于發(fā)動(dòng)機(jī)中，就是通過(guò)偏轉(zhuǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)噴流的方向，從而獲得額外的操縱力矩�！　�(yīng)用推力矢量技術(shù)所涉及的技術(shù)很多，主要有尾噴流轉(zhuǎn)向裝置，尾噴流轉(zhuǎn)向控制及其與發(fā)動(dòng)機(jī)、飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)的配合，尾噴流轉(zhuǎn)向?qū)︼w機(jī)總體性能影響的預(yù)測(cè)及飛行演示等�！　∥矅娏鬓D(zhuǎn)向控制范圍一般在20°內(nèi)，但要求快速準(zhǔn)確，而且要與發(fā)動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)和飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，因此不僅控制硬件眾多，控制軟件也非常復(fù)雜�！　�(guó)外也認(rèn)為這是應(yīng)用推力矢量技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)�？刂坡傻难芯颗c水平的提高還取決于所使用的氣動(dòng)力數(shù)據(jù)和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力模型等準(zhǔn)確度。發(fā)動(dòng)機(jī)尾噴流轉(zhuǎn)向裝置要求結(jié)構(gòu)牢固、緊湊、耐用、密封性好、重量輕、轉(zhuǎn)向效益高、轉(zhuǎn)向快、阻力小。發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用矢量技術(shù)產(chǎn)生的推力，能讓其推力的一部分變成操縱力，代替或部分代替操縱面，從而大大減少了雷達(dá)反射面積；不管戰(zhàn)機(jī)迎角有多大和飛行速度有多低，其都可利用這部分操縱力來(lái)進(jìn)行操縱，這就大大增加了戰(zhàn)機(jī)的可操縱性；由于直接產(chǎn)生操縱力，并且量值和方向易變，也就增加了戰(zhàn)機(jī)的敏捷性，減小或去掉垂尾面。這就降低飛機(jī)的可探測(cè)性和飛行中阻力。由此可見(jiàn)，推力矢量技術(shù)首先要解決戰(zhàn)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問(wèn)題�！　�20世紀(jì)90年代以來(lái)，洛克希德·馬丁公司、萊特實(shí)驗(yàn)室、通用電氣公司、與美空軍飛行試驗(yàn)中心聯(lián)合，已完成了戰(zhàn)機(jī)多軸推力矢量（MATV）控制律的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)�？刂坡稍谑癸w行員能在飛機(jī)完全可控狀態(tài)下進(jìn)行機(jī)動(dòng)方面起到了關(guān)鍵作用。MATV控制系統(tǒng)包括幾種運(yùn)行模式/狀態(tài)。設(shè)計(jì)MATV控制率的關(guān)鍵問(wèn)題包括最優(yōu)縱、橫向指令結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、精確可靠的迎角和側(cè)滑角計(jì)算器的研制和控制系統(tǒng)對(duì)空氣動(dòng)力不確定度的穩(wěn)定性的驗(yàn)證。美俄開(kāi)始進(jìn)行第五代戰(zhàn)機(jī)推力矢量噴管技術(shù)演示，實(shí)現(xiàn)推力矢量技術(shù)與數(shù)字飛行控制系統(tǒng)集成　　飛行演示是個(gè)綜合性技術(shù)驗(yàn)證，使用推力轉(zhuǎn)向的飛機(jī)由于控制系統(tǒng)復(fù)雜，更是不可少，但飛行演示前，也可先用模擬器進(jìn)行演示，或利用虛擬飛行試驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估�！　∧壳�，蘇-30、F-22、F-35、蘇-35、米格-35、蘇-30MKI等都能進(jìn)行矢量飛行�！　⊥屏κ噶繃姽苁乾F(xiàn)代航空設(shè)計(jì)中最具深遠(yuǎn)意義的技術(shù)改進(jìn)之一。推力矢量技術(shù)可讓飛機(jī)改變發(fā)動(dòng)機(jī)推力方向，而非單純依賴(lài)氣動(dòng)控制面進(jìn)行機(jī)動(dòng)，以便飛機(jī)在極端飛行條件下仍保持操控權(quán)限，這使得現(xiàn)代第五代戰(zhàn)機(jī)的機(jī)動(dòng)性遠(yuǎn)超不具備該技術(shù)的前代機(jī)型�！　⊥屏κ噶繃姽芡ㄟ^(guò)物理偏轉(zhuǎn)排氣流，產(chǎn)生俯仰、偏航或滾轉(zhuǎn)力矩。即便機(jī)翼上方氣流減弱或控制面失速時(shí)，該技術(shù)仍能發(fā)揮作用。這意味著它不僅能帶來(lái)靈活的機(jī)動(dòng)性能，還具備安全優(yōu)勢(shì)�！　⊥屏κ噶考夹g(shù)主要有兩種常見(jiàn)構(gòu)型：二維構(gòu)型（僅控制俯仰）和三維構(gòu)型（可控制俯仰、偏航，部分還能控制滾轉(zhuǎn)）。兩者均通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)排氣口的可動(dòng)噴管瓣實(shí)現(xiàn)，并與數(shù)字飛行控制系統(tǒng)集成�！　⊥屏κ噶考夹g(shù)幾乎是五代機(jī)的專(zhuān)屬特征，已投入使用且搭載該技術(shù)的戰(zhàn)斗機(jī)包括：美國(guó)F-22（配備二維推力矢量系統(tǒng)，僅控制俯仰）、俄羅斯蘇-57（將三維矢量技術(shù)作為核心設(shè)計(jì)特征）�！　⊥屏κ噶考夹g(shù)在第五代戰(zhàn)機(jī)空戰(zhàn)中具有多重實(shí)戰(zhàn)價(jià)值。首先，它能讓飛機(jī)在大攻角狀態(tài)下保持操控；飛行員在進(jìn)行劇烈機(jī)動(dòng)時(shí)仍可穩(wěn)定控制飛機(jī)，避免失控，即便在極限飛行狀態(tài)下也不例外。其次，推力矢量技術(shù)支持過(guò)失速機(jī)動(dòng)，使飛機(jī)在低速狀態(tài)下仍能快速調(diào)整機(jī)頭指向，甚至在近距離纏斗中實(shí)現(xiàn)絕境中的導(dǎo)彈發(fā)射。在能量管理方面，該技術(shù)有助于飛機(jī)從低能量狀態(tài)恢復(fù)，并提升防御機(jī)動(dòng)時(shí)的生存能力。此外，它還能帶來(lái)安全與操控優(yōu)勢(shì)，改善飛機(jī)的起飛和著陸性能，以及從異常姿態(tài)中恢復(fù)的能力�！　《砹_斯第五代戰(zhàn)斗機(jī)幾乎將推力矢量技術(shù)作為彰顯機(jī)動(dòng)優(yōu)勢(shì)的標(biāo)志，而西方作戰(zhàn)理念更注重隱身性能、傳感器融合技術(shù)和導(dǎo)彈性能�！　《砹_斯聯(lián)合飛機(jī)制造公司和聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司開(kāi)始對(duì)第五代戰(zhàn)斗機(jī)蘇-57使用的新發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行飛行測(cè)試。俄羅斯國(guó)家技術(shù)集團(tuán)公司新聞處發(fā)布了這一消息。消息稱(chēng)，代號(hào)“產(chǎn)品177”的發(fā)動(dòng)機(jī)加力推力為16000千克力。樣機(jī)在所有運(yùn)行模式下均實(shí)現(xiàn)更低油耗和更長(zhǎng)使用壽命。俄羅斯國(guó)家技術(shù)集團(tuán)公司表示：“憑借最新技術(shù)、材料和創(chuàng)新設(shè)計(jì)方案，聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司打造了一款比前代更具技術(shù)優(yōu)勢(shì)的發(fā)動(dòng)機(jī)�！薄　÷�(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司下屬的留利卡設(shè)計(jì)局稱(chēng)：“‘產(chǎn)品177’是聯(lián)合發(fā)動(dòng)機(jī)制造公司為戰(zhàn)役戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)研發(fā)的尖端產(chǎn)品。首次飛行測(cè)試標(biāo)志著與聯(lián)合飛機(jī)制造公司合作開(kāi)展蘇-57試飛工作正式啟動(dòng)。測(cè)試過(guò)程中，新發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)，在蘇-57上發(fā)揮出可靠性能�！薄　√K-57多用途戰(zhàn)斗機(jī)用于執(zhí)行廣泛作戰(zhàn)任務(wù)，它能夠全天候打擊空中、地面和海上目標(biāo)，包括在惡劣氣象條件和復(fù)雜干擾環(huán)境下執(zhí)行任務(wù)。隱身能力使其即使在面對(duì)現(xiàn)代化防空系統(tǒng)時(shí)也能摧毀目標(biāo)�！　《砹_斯國(guó)家技術(shù)集團(tuán)公司表示：“蘇-57正在根據(jù)特別軍事行動(dòng)區(qū)的作戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)代化改造：武器和機(jī)載系統(tǒng)的功能不斷擴(kuò)展。新發(fā)動(dòng)機(jī)‘產(chǎn)品177’通過(guò)加強(qiáng)推力進(jìn)一步增強(qiáng)了戰(zhàn)斗機(jī)的飛行性能，為其后續(xù)改進(jìn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)�！薄　÷�(lián)合飛機(jī)制造公司正在落實(shí)產(chǎn)能擴(kuò)張計(jì)劃，這有助于提高蘇-57戰(zhàn)斗機(jī)的交付量，并積極向外國(guó)客戶(hù)推介出口版蘇-57。