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  • 1 # 科技之重

    向量發動機的製造難度還是很大的,否則現在也不會只有美,俄兩國有拿得出手的,且已經服役的向量發動機。我國目前只是製造出了向量發動機,但是還沒有將其應用到服役的戰鬥機中,到目前為止,也只有殲10BTVC上的那一臺向量發動機了。也就是說,向量發動機的研製難點要比單純的發動機大的多。

    此外,有了向量發動機還沒有到達終點,向量發動機還要與戰鬥機進行適配。因為向量噴管是有偏轉方向的,要讓偏轉方向和戰鬥機的可動翼面結合起來,才能達到最好的效果。否則當向量噴管偏轉時和戰鬥機的可動翼面的動作效果不一致,就容易導致墜機事故,這也就是所謂的“飛火推一體化”技術。

    向量噴管還有二維和全向之分,F119發動機的向量噴管為二維的,F35B,蘇35,蘇30SM為全向的,而殲10BTVC戰鬥機的向量噴管也是全向的。從圖片中可以看到的是,殲10BTVC的向量噴管偏轉角度很大,比117S發動機的偏轉角度還要大。117S發動機的向量噴管是由液壓桿透過收縮伸展頂著動作筒扭轉整個噴口來達到改變方向的,而殲10BTVC的向量噴管是液壓桿透過收縮伸展控制末端收斂片的扭轉收斂來同步改變噴口方向和噴口大小。這麼來看的話,殲10BTVC戰鬥機的向量噴管小巧靈活,技術難度要比117S的高。

    可以理解為117S發動機的向量噴管相當於兩節管子套在一起,由液壓系統驅動一根管子轉動。而殲10BTVC發動機的向量噴管是相當於將一根管子的後部分割成為15塊可動的,由液壓系統驅動這15塊向同一個方向轉動。也可以這樣認為,殲10BTVC的發動機向量噴管就是發動機尾噴管的一部分,而117S的則是加了一段。殲10BTVC向量噴管最大的好處就是密封效能好,推力的損失較小。

    言歸正傳,向量發動機的研製難點在於:1向量噴管作動機構的壽命和可靠性;2向量噴管與發動機控制系統的融合;3向量噴管偏轉時發動機的受到的彎曲應力。要解決以上三個難點,極為考驗一個國家的材料技術和工業技術以及飛控的編寫的能力,僅僅一個航空發動機就難到了世界上95%的國家,再加上向量噴管,那麼也只有中美俄三國可以研發出來了。總的來說向量發動機美國是走在世界前列,緊隨其後的就是俄羅斯,緊接著就是我國。

  • 2 # 一葉楓流

    推力向量本身並不難。運載火箭發動機都是推力向量的。改變推力方向有很多種方案。比如V-22魚鷹就是旋轉發動機推力向量。運載火箭也有擺動發動機的向量控制。英國鷂式戰鬥機的飛馬發動機也是推力向量發動機。透過轉動噴管實現。但是飛馬發動機的噴管並不能用在尾噴口上。

    F-35的尾噴口採用了分段轉噴口。原理與飛馬發動機類似。

    對於航空渦輪噴氣發動機,最簡單的是F-22的F135發動機的二元噴口,可以上下左右改變推力方向。

    蘇霍伊的蘇-57的117S發動機,採用尾噴管轉動。採用兩個萬向環就可以實現。

    殲十發動機採用的是調節尾噴口方式。從技術難度上來說比前面的難度大。單純改變推力方向,尾噴口截面會改變,變成橢圓。為了保證截面不變,必須採用多段調節。如果採用一段式調節,尾噴口偏轉角度就會受限制。

  • 3 # 鐵男說經濟

    當前的先進戰機,都特別喜歡使用向量發動機,這種先進的發動機,賦予了戰機強大的控制力,讓戰機能輕易完成大攻角機動飛行等高度難度動作。而在向量發動機領域,美國和俄羅斯就是裡面的佼佼者。像俄羅斯的蘇30MKI戰機,以及美國的F22戰機就是使用的向量發動機。然而,就在軍事大國紛紛開始使用向量發動機的時候,中國卻沒有大規模列裝向量發動機,這讓人非常的疑惑。

    中國最先進的殲-20戰機,自面世以來,就一直受到了各方的高度關注,而就在大家進行密切關注的過程中,卻發現中國的殲-20,居然沒有使用向量發動機,這確實讓人非常的疑惑。要知道,我國早就在80年代的時候,就進行了向量發動機的實驗,並在殲-8戰機上面,完成了向量噴管的驗證。而除了那次驗證,在2018年的珠海航展上,我國還使用殲-10B戰機進行了研製,而安裝了向量發動機的殲-10B,還在航展上面進行了飛行表演。

    透過這次表演,全世界都知道,中國擁有了向量發動機技術。然而,在這種情況下,我國居然沒有將向量發動機進行大規模列裝,對現代戰機進行改造,這確實有點說不過去。對於這個問題,有專家就進行了分析,據專家表示,中國的向量發動機技術,雖然已經成熟,但是體系還不夠健全,研發出來的向量發動機,就只有“渦扇10”一款而已。而我國的第二款向量發動機,也就是“渦扇15”,現在就還在研究當中。

    而殲-20戰機作為我國的最強戰機,肯定是要配置先進向量發動機才行,像“渦扇10”這款,就完全無法滿足殲-20的需求。未來殲-20安裝的向量發動機,必定是更加先進的“渦扇15”,而現在“渦扇15”,就還在研發之中。所以在這個階段,我國的先進戰機都處於等待之中,沒有列裝向量發動機。

  • 4 # 咖哩咖哩醬

    向量引擎Thrust.vectcr.contol。引擎(TVC.Engⅰnt)也就是說,噴氣發動機的噴嘴可以偏轉到不同方向並在不同方向上產生推力的先進技術...具有這種技術的噴氣式戰鬥機具有極強的機動性,可以完成諸如“眼鏡蛇機動”之類的困難機動。和“落葉”。(配備J-10B的多向量引擎,執行超級機動飛行機動)(美國F22戰鬥機F119-PW-100二進位制向量引擎)(F-35的多元素向量引擎)向量引擎分為二進位制向量引擎技術和多元素向量引擎技術。二進位制向量引擎只能進行15度上下的噴嘴偏轉,並且結構簡單。該多元素向量引擎可以在任何方向進行360度的噴嘴偏轉,結構技術更加複雜,效果更好。向量噴嘴發動機技術是一項全面,超尖端的航空高科技,包括推力轉向噴嘴,機身,推進控制機電一體化,噴嘴材料等。目前,只有美國,中國和俄羅斯掌握此尖端技術。(J-10B多向量發動機的360度偏轉噴嘴的特寫)(俄羅斯/ Su-35多向量發動機噴嘴)(TⅤC-Engⅰne)向量引擎的工作原理是已知的,但是設計和生產技術很複雜,機電控制系統,過程,材料和核心技術仍屬於該技術的“國家機密”技術。美國,中國和俄羅斯。 ...

  • 5 # 沙漠之湖

    隨著殲-10B戰鬥機裝備向量發動機,在珠海航展做出“眼鏡蛇”等機動動作,我國也算是製造出了向量發動機,就差實現量產了。

    所謂向量發動機就是發動機噴口可以朝著不同方向旋轉,從而產生不同方向的推力然後再透過尾噴管控制戰鬥機不同的飛行姿態的發動機。向量發動機是相對於傳統發動機而言的,傳統發動機的噴口是固定不變的,由於噴口固定產生的推力也是固定向後方向,而向量發動機透過旋轉的噴口可以向左、向右、向下、向上四面八方進行推力的控制,傳統發動機是被動的改變飛機的飛行姿態,而向量發動機卻可以主動去改變發動機的飛行姿態,這對於戰鬥機在進行低速、大仰角飛行的時候起到重要的作用。

    向量發動機就是可以向不同方向偏轉的發動機

    目前向量發動機主要分為二維向量噴管發動機和三維向量噴管發動機,所謂的二維向量噴管發動機就是向量發動機噴口只能向下、向上進行偏轉,而不能向左右偏轉,而三維向量噴管發動機,不僅可以向上、下、左,右偏轉,還可以進行360°無死角的旋轉。從兩者的區別上來看,三維向量發動機要比二維向量發動機先進的多,目前世界上只有中俄兩國掌握維向量發動機,而美國F-22戰鬥機採用的還是二維推力向量技術,這就是為什麼F-22戰鬥機尾部採用扁平化設計,其中一個原因就是F-119發動機只能向上、下進行偏轉。

    F-22戰機獨特的二維向量發動機

    不管是二維向量發動機還是三維向量發動機,它們都是能夠把飛機發動機推力向不同方向偏轉的發動機,也就是都是向量發動機,與傳統發動機相比,向量發動機擁有巨大的優勢,首先裝備向量發動機極大的提升了戰鬥機的機動性和靈活性,具備超級機動性,此前蘇-27戰鬥機創造的“眼鏡蛇機動”這個高難度機動動作,向量發動機可以很輕鬆的實現,機動性的提升又提高戰鬥機的近戰能力。其次向量發動機結構重量比傳統發動機要低很多,不過效能卻得到很大提高,這樣的結果立即減輕了飛機的整體重量,同時又增加了推力,讓戰鬥機擁有更高的速度。

    向量發動機最戰鬥機還有一個至關重要的作用,那就是提高了戰鬥機的隱身效能,傳統發動機的噴口由於無法轉向,導致對擾流板等飛控介面要求非常高,而這樣的結果就是增加了雷達反射面積。而向量發動機卻解決了這個問題,大大降低了雷達反射面積。所以說一款效能過硬的實力發動機對於戰鬥機的整體作戰能力提升是非常顯著的,這也就是為什麼第五代隱形戰鬥機的綜合作戰效能那麼強的重要原因。

    目前世界上已經服役或者生產出向量發動機的原理早已不是什麼秘密,都知道它是透過尾噴管偏轉,來調整動力輸出方向的,既然如此,那為什麼有能力研製向量發動機的國家還這麼少呢?和普通發動機比起來,向量發動機的優勢很明顯,比如可以提高機動性、增加推重比等。

    這樣一來,使用向量發動機的戰鬥機,就能做出各種超高機動動作,讓戰鬥機獲得極大的空中優勢。雖然向量發動機比起普通發動機更有優勢,但並不是誰都能造出向量發動機,目前全球只有4個國家有這能力,分別是美國、英國、俄羅斯以及我國。

    首先,航空發動機就是一項極難攻克的技術,如果沒有持續的資金投入和技術積累,根本不可能自主研製出航空發動機,所以有能力自主研製航空發動機的國家屈指可數,至於向量發動機就更不用說,少之又少。

    其次,向量發動機對材料也有很高的要求,但一些稀缺材料基本都被歐美國家壟斷了,就算想要製造向量發動機也不容易。另外,大家可能已經發現了,雖然同為向量發動機,但美俄的向量發動機還是有很大不同。美國F-22戰鬥機使用的F-119發動機是二元向量噴口,所以尾噴口只能上下移動。而蘇-35戰鬥機使用的117S向量發動機,是俄羅斯現役最先進的發動機之一,它和F-119發動機有一個優勢,就是尾噴口可以360度全方面移動,所以表現出來機動性會高一些,但相對的隱身性就比較差了。

    由於我國在航空發動機領域起步較晚,所以技術和美俄比起來還有一定差距。不過我們相信只要不斷努力,遲早有一天會補齊這個差距的。而且我國能在這麼短的時間內,取得如此成就已經非常不錯了,所以就讓我們一起拭目以待,未來會有更多的驚喜等著我們。

  • 6 # 大志遠思想空間

    向量發動機英文簡稱:TVC,是噴口可以向不同方向偏轉以產生不同方向的推力的一種發動機。

    採用推力向量技術的飛機,則是透過尾噴管偏轉,利用發動機產生的推力,獲得附加的控制力矩,實現飛機的姿態變化控制。其突出特點是控制力矩與發動機緊密相關,而不受飛機本身姿態的影響。

    不採用推力向量技術的飛機,發動機的噴流都是與飛機的軸線重合的,產生的推力也沿軸線向前,這種情況下發動機的推力只是用於克服飛機所受到的阻力,提供飛機加速的動力。

    因此,向量發動機可以保證在飛機作低速、大攻角機動飛行而操縱舵面幾近失效時利用推力向量提供的額外操縱力矩來控制飛機機動。有些像撲翼機,機身不必進行飛行半徑就能達到轉向,半徑幾乎是零,大大提高了靈活性。

    想想撲翼機的研製難度,他們的難度差不太多,但相對更容易一些。

  • 7 # 魂舞大漠

    這架殲-10有點野,安裝了矢推噴口上陣,頓時博得一個滿堂彩。為矢推美俄二國花了幾十年功夫,今天我們做到了,只在數年之內。不過冰凍三尺並非一日寒,成就的取得,仍要積幾十年技術進步之厚積,才有實現的可能。

    F-22

    117S

    以殲-10B的矢推,對比於美俄,美國兩種即二元矢推和圓管噴口,分別用於兩款五代機F-22和F-35B,此兩種設計效能自然不錯,分別解決了隱身和垂直起降問題,但都存在死重太大的缺點。俄是全向矢推沒有錯,但其作動機構也略嫌笨重,且在超音速條件下矢推變弱的問題。

    反觀“太行”矢推,使用尾部調節片的方式,這是我們的一個巨大創新,解決了美俄矢推的死重現象,而且珠海現場十分鐘的表演,表現出優秀的可靠性,從而可以表明,用於下一代發動機無疑會推動五代機的技術提升。

  • 8 # 東龍45

    比較難的,逼迫高溫高壓的燃氣轉向,其航空材料的高水平一定很棒棒的,一般材料根本就扛不住的。還有就是,飛控系統棒,推力轉向時,飛機進入了超常規的飛行,飛行員必須要隨時控制住飛機,保持飛行姿態。

  • 9 # 軍武資料庫

    說三點:

    第一點是材料學問題,向量噴管的工況環境要比普通噴複雜的多。

    但是目前不管是中國還是國際上其他國家對於航空材料學的研究在最近20年來都有較大的突破,因此這項技術最低的門檻反而是材料學的問題。

    在幾年前很多外媒在說中國俄羅斯的飛機是搞不了向量推進的,其原因在於鈦合金和耐高溫陶瓷材料不過關。

    但是,現在做噴管材料哪還用鈦合金或者耐高溫陶瓷呢?大部分情況下是用的新興的碳化矽陶瓷材料。

    這種材料目前各國普遍都有,沒什麼技術壟斷一說。

    我們現在的向量噴管主要材料就是纖維化的碳化矽陶瓷。

    這玩意要韌性有韌性,要耐高溫有耐高溫特性,是向量噴管的最好材料。

    咱別高興,這玩意連伊朗的五代原型機“征服者-313”都用上了

    第二個問題就是結構設計了

    噴管要能轉動,但不能側漏或者給發動機排氣帶來過大影響,並且還要穩定且具備足夠的結構強度。

    這就是純設計的問題了。

    從整體上來講我們的向量噴管的結構設計還有很大的改進餘地。

    這種鰭片和鉸鏈外加動作杆的設計還有太大的冗餘度。

    達到這個設計水準並不難。

    現在的機械結構水準還沒有到值得誇耀的地步上。不過也不用妄自菲薄。

    很多文章拿出當年俄羅斯實驗二元噴管的照片

    說比起F-22畫虎不成反類豬。但是真的就忽略了F-22和蘇霍伊戰機的機身結構。蘇霍伊的戰機本身發動機艙就是外露的。

    但如果將F-22的發動機和向量噴口總成拿出來看,實際上和蘇霍伊搞的是類似的。

    最後的第三點是飛控。

    擱在以前,計算機控制的飛控軟體引數設計是一個要不斷試飛不斷調節的過程,這是飛行控制中最難的部分。

    換成向量發動機則是難上加難。因為向量噴管轉動後會直接導致戰機的動力中心、質量中心都有飄移。這就要飛控軟體實時的修正。

    擱在一起這就是一個大難題了。

    但是現在的飛行模擬系統,完全是隻花電費就能做到對飛機飛控進行各種狀態下都調教。

    以前設計飛機的最大難題現在計算機就可以解決了。

    不是潑冷水,向量推進,就合以前的渦扇發動機對於渦輪噴氣式發動機的提升和改進一樣。在不久的將來就是新型戰鬥機的“標配”。

    如果說難,是有一點難度,但是如果就因為我們有向量發動機就特別特別的高興就有點眼窩淺了。

    六代機,才是我們真的挑戰,謙虛點說搞出五代機是“應有的本分”

  • 10 # 資訊所長

    某項技術難不難,看這個地球上有幾個國家掌握這項技術就知道了!目前全球真正掌握向量發動機技術的只有中俄美三國,其中俄羅斯的向量發動機的技術運用最多,最成熟,多款戰鬥機都使用了向量發動機技術,比如蘇30和蘇35戰鬥機等等。

    由於我們和俄製戰鬥機或者發動機的關係密切,所以我們的戰鬥機也使用了向量發動機技術,一開始還是進口俄羅斯,後來我們慢慢消化吸收了俄製發動機技術,開發出了自己的向量發動機,並在多款戰鬥機上面進行了驗證。最有代表性的要屬殲10B,畢竟它在2018年珠海航展上進行過公開的飛行表演,驚豔全場,下面就是裝備向量發動機的殲10B在做普加喬夫眼鏡蛇機動:

    那麼殲10B向量發動機到底難在哪裡呢?其實主要就這麼幾個方面:材料和飛控。

    材料是制約所有發動機發展的一個重大因素,它直接影響著發動機的可靠性和使用壽命等,材料技術是發動機裡面最難的技術,很多國家想要發展發動機,幾乎都卡在了材料方面。材料技術由於太寶貴,所有國家都不願意分享,給錢也不會出售,除非是對本國來說過時的技術了。

    第二就是飛行控制系統,這也是制約戰鬥機發展的另外一個重要因素,有些國家戰鬥機製造出來了,但是飛控系統有問題,經常飛著就無緣無故出現事故,這是非常嚴重的問題,因為是軟體程式,並不是硬體問題。本來戰鬥機的飛控系統就非常難,現在還要加上要控制向量發動機就更麻煩了,這需要大量的試驗和飛行驗證才能確保成功。

    但是即使是殲10B裝備了向量發動機,我們的向量發動機技術目前還不成熟,還需要很長的路要走。

  • 11 # 孔乙己亂彈

    向量發動機Thrust.vectcr.contol.

    engine(TVC.Engⅰnt)

    即噴気發動機噴口可向不同方向偏轉、產生不同方向推力的先進技術……擁有這項技術的噴氣式戰鬥機的機動性超強、可以實現“眼鏡蛇機動”、“落葉飄”高難度機動動作。(殲-10B裝備的多元向量發動機、進行超機動飛行動作)(美國F22戰鬥機F119-PW-100二元向量發動機)(F-35的多元向量發動機)

    向量發動機分二元向量發動機技術和多元向量發動機技術。

    二元向量發動機只能做上下15度的噴管偏轉、結構簡單。

    多元向量發動機可以做360度任何方向的噴口偏轉、結構技術更復雜、效果更好。向量噴口發動機技術是一項綜合性超強的尖端前沿航空高科技、包括推力轉向噴口、機體、推進控制機電一體化、噴管材料等等……

    目前掌握這項前沿技術的只有美國、中國、俄羅斯。(殲-10B多元向量發動機360度偏轉噴口特寫)(俄羅斯/蘇-35多元向量發動機噴口)

    (TⅤC-Engⅰne)向量發動機工作原理都知道、但是設計生產技術複雜、機電一體化控制系統、工藝、材料、核心技術仍然屬於擁有這項技術美國、中國、俄羅斯幾個國家的“國家機密”技術……

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