两天前俄罗斯方面通过互联网社交媒体公布了一系列视频和照片,展示了机身编号为052的一架苏-57原型机的左侧发动机,安装了新型隐身二元矢量喷口。

西方军事媒体认为,这架苏-57原型机在近些年一直承担着新型发动机的测试工作,右侧安装目前量产型苏-57同款的发动机AL-41F-1,左侧安装新型AL-51F-1发动机,在2017年12月首飞。

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(安装新型隐形二元矢量喷口的052号苏-57测试机)

这次苏-57上出现的新型隐形二元矢量喷口,有着与美国F-22战斗机矢量喷口类似的隐形特征,由四片导流板组成,整体呈扁平状并带有尖锐的棱角,理论上应该能够降低RCS,提高隐形性能,但它也有许多与F-22战斗机的二元矢量喷口不同的特点:

首先该喷口并非水平安装,而是逆时针转动了一定角度,让喷口的摆动方向沿着左上到右下的斜线移动。

这样安装的好处是能够给机身提供除了俯仰力矩之外的水平力矩,既可以进行俯仰控制和横滚控制,也可以进行偏航控制。不过,这样扭转安装之后,这款隐形喷口就无法与苏-57的后机体完美融合,有可能会降低隐形的效果。

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(苏-57的二元喷口安装时带有一定的角度)

其次,该喷口的设计比F-22的喷口复杂。该喷口的四片导流板的内部是中空的,边缘有明显的格栅,很可能通过引入冷空气流动来降低喷口的红外特征,甚至有可能通过喷出冷空气来降低发动机喷出的炙热气体温度,同时这样的中空结构还能降低喷口的重量。

根据俄方公开的资料分析,这四片导流板有两片是为亚音速飞行准备的,另外两片是为超音速飞行准备的。

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(俄罗斯科研机构对隐形二元矢量喷口早就有研究)

负责AL-51F-1发动机研制的留里卡土星设计局的首席执行官叶夫根尼•马尔丘科夫在接受《航空周刊》采访时曾经表示,苏霍伊设计局在苏-57项目启动时对使用扁平的隐形喷口并不感兴趣。

直到AL-51F-1发动机开始试飞后,才订购了这款二维矢量喷口,而且由于苏霍伊“拒绝改变机身”,因此留里卡设计局只好设计了这样一款相当复杂的隐形推力矢量喷口。

目前并不清楚这款矢量喷口的效率和重量等信息,尽管其外形吸引了很多军迷的眼球,有些俄罗斯军迷甚至认为它会让苏-57媲美F-22,但是这款隐形矢量喷口与苏-57原有的圆形矢量喷口相比,究竟有何优点和缺点,以及为了这些优点是否值得付出缺点的代价,都需要通过大量试飞才能得出结论。

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(2022年珠海航展上歼-10B搭载TVC进行超级机动性飞行表演)

因此该喷口未必就能成为AL-51F-1发动机的标准配置,一切还需要过几年才能知道。总而言之,俄罗斯这次展示的新型矢量喷口充分展示了俄罗斯作为航空大国仍然具备相当强的技术实力。

接下来就有很多军迷把目光投向了我们的歼-20战斗机。

众所周知的是,最近一段时间歼-20A已经开始装备涡扇-15进行小批量生产,从这点来看,涡扇-15的进度要快于俄罗斯的AL-51F-1发动机,但无论是涡扇-10C还是涡扇-15,都没有装备推力矢量喷口。

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(2022年珠海航展上中国航发集团展出的带有隐形二元矢量喷口的发动机模型)

有些人认为从这点来看,歼-20恐怕有点落后了。其实这种看法并不正确。

中航集团在2018年的珠海航展上,就展示一架装备了三维矢量喷口的歼-10B战斗机,并进行了毫不逊色于苏-57和F-22的超级机动性飞行表演,这证明我国早就掌握了推力矢量喷口技术。

歼-20以及F-35都没有推力矢量喷口,主要是和其他几款五代机的设计思路和取向不同。歼-20的作战模式是尽量进行超音速空战,对亚音速超级机动性没有特别高的要求。

此外,歼-20由于出色的气动设计,其亚音速大仰角飞行性能并不差,在历次航展上表现出来的亚音速机动性,虽然不如苏-57和F-22那样酷炫,但在很多空战实用的性能方面足以与苏-57和F-22匹敌。

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(近两年我国有关二元矢量喷口的论文)

不过大家倒也不必失望,虽然歼-20用不着推力矢量喷管,但沈飞的歼-35战斗机由于采用了常规布局,考虑到机动性上的硬性要求,大概率会有推力矢量喷口,至于是二元还是三元,恐怕舰载型、空军型和出口型都会有差异。

近几年公开的证据已经很多了,比如:早在2022年的珠海航展上就曾经公开展示过一款具备隐形二元矢量喷口的发动机模型;

2022年的一份军工采购公告上出现了中国航发四川燃气涡轮研究院采购二元矢量测试系统配套材料的项目;

在2023年公开发表的一系列论文上,沈阳发动机研究所就展示了对航空发动机二元矢量喷管控制系统的研究结果;

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(歼-35未来大概率会配备推力矢量喷管)

沈阳航发所在2024年,更是申请了好几个关于二元矢量喷口的专栏,甚至提到与新型变循环发动机相配套。

该有的我们都会有,过不了几年就能看到歼-35的变化,中国航空工业成果“井喷”的时代已经到来了。

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