中国真的需要矢量推力版歼-20吗?

最近,关于俄罗斯苏-57隐形战斗机,测试二元矢量推力发动机的消息,引发中国网友们的热烈期待:何时中国歼-20隐形战斗机,也换上矢量推力发动机?

先说明一下,从各国空军的发展经历上看,战斗机采用矢量推力发动机的优势,恐怕没有大家想象的那么乐观。

首先,从目前国外的实际情况看,采用矢量推力发动机的战斗机就那么几种:日本的“心神”试验机配装的XF5-1发动机,在尾喷口装有偏流片可以实现推力矢量控制,但只属于最基本的技术验证,没有实用性。

俄罗斯从苏-30MKI也开始批量配备,轴对称矢量推力发动机,它的喷管可上下偏转各15度,但通过巧妙地安排让喷管的水平轴线向内偏转32度,从而让苏-30MKI可以同时获得纵向和横向控制。这种设计后来也延续到俄军自用的,苏-30SM和苏-35战斗机,以及后来的苏-57隐形战斗机。

还有就是美国F-22隐形战斗机,采用的二元矩形截面的矢量推力发动机,只具备上下偏转的能力。

多年以来,对于矢量推力发动机的称赞都集中在,它可以极大提升战斗机的机动性,尤其是在大迎角,甚至是过失速迎角等极端情况下,改善战斗机的飞行性能。利用矢量推力发动机的俄系战斗机与美国F-22,在各种航展上都展现了,令人吃惊的空中机动能力。

但问题在于,所有事情都有代价的,矢量推力发动机增加了技术复杂度和维护难度,印度苏-30MKI就因此大吃苦头;推力矢量喷口本身会增加结构重量和飞行阻力,再加上发动机喷流被强行改变会造成推力下降,通常认为采用推力矢量发动机后,飞机的整体动力会下降10%。

因此,是否为战斗机装备矢量推力发动机,实际取决于,对于其超机动性能到底有多看重。俄罗斯秉承一贯重视战斗机超机动性的趋势,在苏-57的技术验证机上,测试类似F-22的二元矢量推力发动机,这也并不奇怪。

美国“动力”网站称,俄罗斯公布的设计图显示,苏-57新配备的二元矢量推力发动机,采用四个独立控制的舵片,通过改变高温喷气的面积和方向来工作。这些舵面以一定角度安装,其中两个为亚音速飞行设计,另外两个为超音速飞行设计,同时这种设计将更有助于冷却高温喷气,降低战斗机后半球的红外信号。

但报道承认,这种设计到底是不是合算,还需要更多测试才能确定。

而美国在F-22之后,推出的F-35A和F-35C战斗机,都没有采用矢量推力发动机,只有F-35B因为垂直起降的需求,才选用了可向下偏转95度的矢量推力发动机。

从美国空军的实际作战设想看,第五代战斗机更强调,利用隐形特性展开超视距作战,尽量减少近距离格斗,F-22作为全球首款五代机,设计于上世纪80年代,因此它采用矢量推力发动机,其实可以看做是当时美国空军,对于未来空战发展的不成熟,甚至是错误判断。

至于说中国空军,目前来看对于五代机的发展判断,更类似美国空军。此前在2018年的珠海航展上,曾有配备矢量推力发动机的歼-10B-OVT技术验证机,进行过高难度的空中机动飞行表演,2022年的珠海航展上也展出过,带二元矢量喷管的“太行”发动机,这些都证明,中国在矢量推力发动机领域,有相当的技术积累。

但至今没有看到任何一款,中国现役战斗机采用矢量推力发动机。这可能与多方面因素有关。首先是中国战斗机常年都有,动力相对不足的“心脏病”,保证足够的推力是头等大事,会带来动力大幅下降的矢量推力发动机,因此就不被看好。

其次,中国空军现在越来越多的强调超视距作战,特别是采用氮化镓元件的,先进有源相控阵雷达,配合霹雳-15等远程空对空导弹,让歼-10C、歼-16等非隐形战斗机,也在超视距作战领域,相对其他国家的主力战斗机,取得了不对称优势。中国空军这种强化超视距作战的思路,在最近频繁亮相,利用复合挂架,成倍增加中程空对空导弹挂载量的歼-10C身上,也可以略见一瞥。

直白地说,中国空军当前更愿意让,这些非隐形战斗机,携带更多中程导弹执行视距外空战,而不是凭借机动能力展开格斗,毕竟有人驾驶战斗机,换上矢量推力发动机之后的超机动性能,再怎么厉害,也比不过霹雳-10格斗导弹60G的最大过载。

最后,歼-20隐形战斗机,乃至歼-35、35A隐形战斗机,同样更侧重超视距作,从它们都没有配备机炮,就能看出中国空军对此的态度。另外,即便是换装WS-15大推力发动机的歼-20A,也远远谈不上动力“绰绰有余”,可以无视矢量推力发动机的影响,更何况歼-35还在采用过渡性质的WS-21发动机,因此短时间内,这两种国产隐形战斗机,都不太可能配备矢量推力发动机。

至于说,采用矢量推力发动机的歼-35,有助于从滑跃式航母上起飞,这样的需求实在太小了,未来弹射版航母的电磁弹射器,可以提供足够的起飞速度,也不需要矢量推力发动机提供的那点帮助了。

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