航展上有一架1034号歼10B成为众人关注的焦点

第十二届珠海航展今天开幕，最近在航展上有一架1034号歼10B成为众人关注的焦点，其风头甚至盖过了歼20，最大的亮点就是其携带了中国自产的矢量推力发动机，这让过去一直说中国造不出矢量推力发动机的人受到深深的“伤害”。

▲装备矢量发动机的歼10B

今天上午，歼10B矢量发动机验证机在珠海航展上进行了一场让现场疯狂的表演。歼10B在表演中不停地做出眼镜蛇、极小半径筋斗和落叶飘等超机动动作，引发现场一片惊呼，“我*”声不断。

▲歼-10B表演

歼10这次展示矢量发动机，以及相关展品与视频曝光，对中国未来战斗机发展工作而言有极大的标志性意义。矢量发动机当然是好东西，而歼-10B的矢量发动机与美俄都有很多的不一样。

从歼-10B的矢量喷嘴设计看起来与以往美俄的都不同，但其实只是外面调节片的接法不同，本质上就是藉由喷嘴扩散段的调整来实现矢量推力，与美国PYBBN、俄罗斯“克里莫夫”式喷嘴（米格-29MOVT、AL-31F-M1、第二阶段苏-57将使用的“产品30”所）一样，由于美国PYBBN最早用这个设计，所以我们用PYBBN来统称之。可以说，目前实用化的轴对称矢量喷嘴中，除了“留里卡”设计局的喷嘴（苏-30MKI、苏-35、苏-57第一阶段）是整个喷嘴一起活动的外，都是属于PYBBN式的设计。

PYBBN是用扩散段来调节，所以他的很多机构与原来的扩散段调节片是共享的，因此增重幅度很少。

而“留里卡”式喷嘴是整个喷嘴一起活动，需要额外的制动机构，因此会增加长度与较多重量。

以同样是在90年代问世的PYBBN与“留里卡”喷嘴来比较，PYBBN增重约40~50千克，“留里卡”喷嘴增重约100千克，但后者真正量产时将至动机构材料减轻并且让液压系统与燃油系统互通，进一步减少重量，只增重70千克，但还是比PYBBN重。

▲世界上，除了苏-35（如图）、苏-30MKI系列和第一阶段苏-57，剩下的实用化矢量发动机都和歼-10B类似。

另一个差异是活动角度与速度。同样是在90年代，“留里卡”式的是±15度，PYBBN可到±20度。活动速度方面，“留里卡”式是30度/秒，PYBBN是40度/秒。

这各方面数据看起来，PYBBN比“留里卡”更好。但这边都没提到超音速的问题。超音速时，喷嘴内气流就可能到超音速，PYBBN式的喷嘴在转向时，喷嘴截面很难维持圆形，而且改变超音速气流的方向必然会引发能量损失，因此PYBBN式喷嘴在超音速时效率较差，而“留里卡”式喷嘴的气流“感觉不到”喷嘴转向，所以超音速、亚音速都可以用。

▲苏-57左侧正在测试的“产品30”在类型上其实与歼-10B相似

所以，如果涉及超音速运用，“留里卡”式比较好。但在重要性方面，亚音速时，有可能出现气动控制效率不彰的时候，这时矢量推力影响权重很大，例如失速后，气动控制面几乎无效，就可以完全靠矢量推力控制，有了矢量推力，可以在很低速甚至失速后控制，没有矢量推力，就等于少了一大块可控范围。反观超音速时，气动控制面一定可以控制，有矢量推力来加分很好，但就没有亚音速领域那种“救命丹”地位了。

▲AVEN多元矢量发动机

还有从结构上来看，这款发动机应该是AVEN多元矢量发动机，而且就设计而言是很先进的，类似美国F16MATV项目装备的F110-GE-129多元AVEN矢量发动机，这款发动机至今仍然代表着美国矢量发动机设计水平最高的。这种多元矢量发动机设计技术不同于俄罗斯的117S设计，根据分析俄罗斯的新型发动机“产品30”也还是117S矢量结构设计模式。

▲俄制117S矢量发动机

这种设计最大优势是减重设计好，中国的这款矢量发动机使用了复合材料，比起俄罗斯的重量要轻的多；其次每个独立的收敛片能够很好让推力得到高效发挥，相比于俄罗斯的矢量发动机设计推力损失方面要小于俄式矢量发动机，可以说中国的多元矢量发动机技术上要比俄罗斯的117S先进。

▲F119发动机

AVEN多元矢量发动机对其他核心系统也是有相当高的要求，最重要的就是飞控系统和航电系统。

飞控系统的设计和航电系统的可靠性必须要严谨，还要经过多次测试和试飞在飞控系统和航电系统确保没有问题后，AVEN多元矢量发动机才能上天飞行。这不仅考验一个国家的整体电子科技水平，也考验航空工业水平。

像F119这款发动机是世界上最早服役的矢量发动机，在航电系统和飞控系统方面表现就不错，但是F119的矢量控制设计比较早，也因此在推力损失和漏气方面损失就要大一些。AVEN多元矢量技术是未来矢量发动机的发展趋势，这方面只有美国、中国、俄罗斯、英国具备这样的能力。

▲AVEN矢量结构

AVEN矢量结构设计非常考验一个国家航空发动机方面的设计能力，中国在90年代中期就已经开始研究矢量发动机了，但是一直有一个问题导致中国的矢量发动机进度较慢，就是飞控系统和航电系统。

中国是在进入二十一世纪后才成功攻克飞火堆一体化技术。直到今天这些前期的努力终于变成果实，亮相世界。对于中国发展歼20未来的矢量发动机提供了一个非常重要的佐证，歼20未来必然是AVEN多元矢量发动机。

▲歼10B上的矢量发动机

可以看出中国的AVEN矢量发动机，已经逐渐追上世界一流水平，至于歼20何时能够装备上这种矢量发动机，还要看飞控系统能否将矢量发动机、鸭翼、全动垂尾整合到一起。这种飞控的编写难度极大，成为歼20装上矢量发动机最大的“拦路虎”。