本帖最后由 泡泡 于 2018-11-2 09:01 编辑 ( Q1 K* f" l1 p) B6 }9 R0 K
" r1 Q/ [6 O5 v6 f6 b: d8 k% M9 }为何都是推力矢量喷管，中国歼10B短小这么多，而俄罗斯苏35粗长到不能接受？
U3 Y g# L) B0 g2 }8 S, h( |! u& v
9 Q% t0 w K, H! W$ h: l. a3 T) | f
从外表来看，都是圆柱形的喷管，有人就会觉得差不多，其实俄罗斯苏35这种推力矢量喷管水平设计太差，可以算世界倒数，当然和俄罗斯历史上推力矢量喷管来比还是强不少。9 ^% m; q p6 {- c/ u! v/ D: X
: G N: `1 L3 `2 c6 l$ z
推力矢量这个技术其实不是新花样，50年代开始很多导弹都开始使用，但是一直到了80年代，战斗机设计师在70年代开始三代机格斗上得到的经验表明，普通三代机由于气动舵面天生的特性，舵面从20度大多就开始气流分离，到了30度几乎几乎不可用，整机最大可控迎角一般不超过30度，这严重限制了飞机机动性发挥，所以科学家就放弃了普通气动舵面控制这一个路子，将目光投射到发动机上。- e8 B* O! @- {: O, R p
) i7 @; T3 O9 i" K7 B" r. l; h
; b. b8 T! M, W: x' j
典型三代机机动性虽然比二代机大大提高，但是迎角大多不差过30度) F! _7 z9 a9 A* A
# w# _- w4 S5 X$ ]
发动机有个好处就是，安装位置靠后，而且推力巨大，稍微喷管偏转一点就可以得到很大的控制力矩，这就成了新科技的一个制高点，美国俄罗斯都耗费巨资开发推力矢量技术，扁的圆的，单方向的全方向的都有，最终F22第一个使用扁平推力矢量喷管服役，极大的提高了飞机机动性，以及隐身效能，但是带来了巨大的发动机推力损失和巨大的重量增加，即使采用了航天陶瓷技术疯狂减重，一台F119发动机推力矢量喷口加控制系统增重就超过200公斤。
* h. E/ Y3 f; ]6 r( D
' a# M. I6 W! ^1 c# s3 [美俄争霸，跟风是俄罗斯人本性，俄罗斯人在苏27上采用的扁平推力矢量技术，则遭到大败，高温燃起从燃烧室流动到喷口，圆形转方口推力损失高达14%-17%，而且发动机增重超过半吨，要知道AL-31F发动机整机才1500公斤，几乎三分之一，一架苏27使用两台推力矢量发动机的话，整机尾部就要增重1吨，为了配平机头也差不多增加1吨，全机增加2吨重量，这飞机完全废了，所以俄罗斯跪了，转向圆形推力矢量，学名叫轴对称推力矢量。
/ D" e) q9 E9 U& f B" c. j% H9 e8 [0 t6 F! _8 q( c
8 F: k7 c* j H1 ^
F22战斗机采用先进二元推力矢量，谁都不敢跟进，增重实在太多，推力损失太大/ U2 N. A, s7 A. \* q* h9 S6 w
8 V6 q* _' ~/ M* i' \
最终俄罗斯人采取了比较保守稳妥的设计，在AL-31F发动机上进行改进设计，型号改为AL-31FP发动机，设计特点是安装在喉道前的万向球形结构实现了俯仰偏转，这种设计的优点是，运动结构简单，容易实现，缺点是冷却和密封难度大，最终AL31FP发动机喷管转向部分使得发动机增重110公斤，长度增加0.4米！, \5 x4 f( f$ a
$ K* C) q% K" o7 t; B' o苏35战斗机的推力矢量采用万向接头式，由面积可调的收敛扩散喷管和可偏转的球形结构框架组成，球形结构框架安装在喉道前，通过绕万向球形接头转动收敛扩散喷管整体产生偏转得到矢量推力。
: j- `$ _2 ?/ W1 L, x* E2 N( Q X
; F: g1 c0 b+ u6 j% LAL31FP发动机推力矢量喷管偏转轴线和垂直方向成32度夹角，偏转角度仅为15度，转向速度每秒30度，通过同步动作和差动，可以让飞机得到垂直方向和侧面方向矢量推力，这种设计也延续到了苏57战斗机上，喷管控制系统媒介为封闭在发动机控制系统中的航空油料，省事省钱。4 \/ @6 F3 P8 h2 o$ z
0 T- V2 u8 Z6 F4 s) H' b从技术来说，俄罗斯人的推力矢量技术非常非常原始，设计师不敢在发动机喷口喉道以后做动作，所以在加力燃烧室段做的铰接，距离成飞歼10B这种平衡梁式的差2代技术，歼10B推力矢量喷管技术是在每一个做动器上的喉道和扩散一起动作，先进很多。4 {9 c$ p. T+ A5 H
& O" Z5 Y9 K" G* x
4 ^/ O1 w9 @/ C, ~6 o* e5 T
歼10B推力矢量喷口可以360度随便动作，比苏35设计更好些& ] o% |9 }5 e+ ^
* r* m0 z, [; Y, Q+ V `# e" p \
而歼10B的推力矢量技术是作动环式的，它由矢量调节作动筒，喉道面积调节作动筒，调节环和调节环支撑机构组成，歼10B的推力矢量设计方案，和美国F110发动机上的差不多，轴对称矢量喷管有3个相互成120度的三个矢量调节作动筒，多个喉道面积调节作动筒，可以360度全方位偏转，最大偏转角速度60度每秒。
# z& I! @: b; N. M0 L* l; a+ F# }) `" ?
$ F! H0 L/ U8 f& f5 w. Q5 T按照某些资料的说法，按照推力矢量设计准则，俄罗斯方案完全不合格，推力矢量设计大体有以下要求：
* V: I' p5 C7 D# H! ~( r/ R' i" N6 d' `9 D8 a6 q1 q
矢量偏转角度应该达到20度，偏转后发动机性能损失小，稳态和过渡态矢量对发动机节流无限制，外形尺寸小，矢量对飞机尾翼无干扰，俯仰矢量推力最大应该达到20%的发动机加力推力，偏航矢量推力最大应该达到10%加力推力，俯仰变化率最大60度每秒，偏航则为30度每秒，控制系统特性应该满足推力矢量喷管动静特性要求。4 c4 J/ j) R! t
: k' t0 G2 R8 h0 I; i* j; B: |
, `7 E, `) H2 Z5 B& `- w发动机推力矢量偏转角度，和偏转快慢都很有讲究
4 G/ D" k& t: C0 K5 K7 D- _3 T! b4 ` y
按照这个标准来说，苏35的推力矢量严重不达标，主要体现在偏转角度小，只有15度，而且外形尺寸大，高速飞行偏转带来阻力过大，俯仰变化率也不够快。
% p7 V: i+ m/ s& O. t; }/ w0 p4 U ?9 A% S& P2 n
实际上来说，歼10B推力矢量技术完爆苏35推力矢量技术，增重预计40-50公斤，对发动机和整机影响极小，而且喷管寿命很长
/ b# V5 b: N6 G# P- u# B {' [" k9 T: y% S
: R* P8 O8 Y+ O$ Z- U9 R
|
