▲无可否认,苏-35的机动性依旧处于世界顶尖位置
尽管提升机动性方面来看,三元设计超过二元,但俄罗斯受制于材料质量差距,只能大量采用镍钢而非钛与陶瓷材料,因此才依靠整体转轴。但发动机也因此出现长度和重量提升,推重比也受到影响,具体到实战环境下,以苏-35为例,虽然能在过失速机动下迅速指向目标,但能量损失也会很大,一旦被迫和推重比更好的对手陷入纠缠,就容易陷入不利。
中国矢量技术怎么发展起来的?
上世纪80年代开始,中国就已开始研究推力矢量喷口技术,甚至还在之后完成了二元推力矢量喷口的缩比样品仿制,并在一部涡扇-6发动机进行了地面试车。结果证明,虽然该喷口性能良好,但重量偏大,因此我国开始将三元矢量推力作为研究重点,该项目在“九五”期间得到了国防科工委的正式批准。
▲国内最初以二元矢量喷管为研发方向
当时的目标,是以我国第三代主力战机为平台,突破推力矢量喷管涉及的技术,并初步完成其他地面半物理仿真模拟测试。不久后,中航工业科技局以WS-10发动机为基础,成立了飞机组和发动机组,分别以歼-11和歼-10作为验证平台,并经历多方面设计,但受制于技术,战斗机矢量推力工程曾长期停留在地面测试和机体初步测试阶段。
▲中国的材料技术优势,也是矢量技术发展的关键
当时中俄两国开始相关合作,然而中方了解俄罗斯偏转推力矢量喷管设计后认为,这种产品不但存在不成熟之处,喷口尺寸和重量控制也不尽如人意。最终,中国大胆采用了扩散段转动推力矢量设计,它的推力损失低,重量小,密封冷却较为方便,因此配备改装到现有机型的难度也较低。但相对而言,它的设计难度较高,结构更复杂,特别是对材料工艺要求较高。
▲国产矢量喷管技术的成就,离不开整体技术发展的助力
随着中国在液压调节系统、超级计算机、高新材料技术、大型风洞等领域不断取得突破性进展,因此战机矢量推力工程也由此大幅受益。据计算表明,中国的扩散段转动推力矢量设计不但在角度偏转幅度上明显超过俄罗斯设计,而且偏转时也更为平滑,进而极大降低了发动机推力的损失。可以说,这种成功也是中国整体技术水平大背景下的产物。