據公開的資訊，殲20將突破飛發一體化的高難度技術，即飛控和發動機控制的一體化，採用四代機獨有的鴨翼，因此，一旦裝備向量發動機，將再也沒有明顯的短板，其超級機動性和超音速巡航將遠超F35，甚至直追蘇57。

裝備向量發動機後，殲20的航程，載荷和超音速巡航的速度都會有明顯提升，還將大幅提升殲20的近距格鬥能力，根據各國空軍對向量發動機效能的驗證，同樣的機型，改用向量發動機後，其格鬥效能對沒有向量的機型有碾壓的優勢。

所以殲20一旦上了向量發動機，壓制F35已經毫無問題，即使對抗F22，也不遜色了。

裝備向量發動機最大的收穫，是殲20可以大批次生產了，現在使用落後的發動機，畢竟是無奈之舉，屬於過渡階段，所以殲20只能小批次生產，大推力的向量發動機才是殲20標配。

中國的向量發動機噴口使用“鋸齒”形狀，可以降低雷達反射波，還可以減少發動機的紅外線噴出量，降低戰機的紅外特徵。

因此，換裝向量發動機的殲20將是效能上的全面提升，也標誌著完整版的殲20正式出現，使得殲20真正站在世界空軍的巔峰位置。

會改善低速效能，但是由於調整幅度有限，作用不明顯，指望秒天秒地算了。不過由於付出的代價也低，是個不錯的甜點。

我們走的是AVEN(軸對稱向量噴管)向量模式，這種代價小，構造較簡單，不過調整範圍和幅度小。AVEN向量模式是直接對發動機噴管整流片進行調整，在原有地位收緬-擴散噴管基礎上提高控制環和動作筒活動範圍，改變各調節片方向實行向量控制。這種模式結構空間和重量代價很少，方便改裝。但是這種向量模式調整範圍有限，之前公佈是全向20°的幅度，對於機動效能的改善幅度有限。屬於實行“飛(控)火(控)推(力)一體化”設計後的飯後甜點。中國的AVEN向量早已成熟和各種公開展示過，只不過受制於可靠的FADEC(全權數字控制)發動機，所以一直沒有實用化，目前實現FADEC的太行B在2016年透過驗收，加裝AVEN也是順理成章的事情。

毛子的推力控制型向量發動機，最高階也效能最強，相當於在整個發動機噴管前裝了個萬向頭，可以實現全向60°調整。F-22的F119發動機2D-CD向量模式只能上下60°調整，而且結構重量和代價更大，不過利於隱身。

實際上對於戰鬥來說，加裝向量發動機是一把雙刃劍，推力控制獲得更加機動效能的時候，也造成推力損失，飛行效能下降。特別是歐洲國家是反向量控制的代表，英國EJ200發動機早就進行了AVEN向量噴管的測試，但認為還是利大於弊沒有安裝。颱風擊敗F-22的對抗演習中，德國飛行員特別提到F-22飛行員開啟向量後導致推力下降，能量下降導致最終被擊敗

但有一點要提醒的是，向量發動機對於起降效能改善，以及臨界失速前的低速機動效能調整有很大幫助。而在一個領域對於這些效能非常看中，那就是艦載機。美國海軍研究艦載機低速要求是能夠在260公里時速下，在海平面高度能進行1.5G的機動調整，這要求對於一大票追求超音速機動效能的第四代戰鬥機來說是巨大的困難，所以如果四代重殲想要上艦的話，上向量是必然選擇。

至於進度上，雖然帶AVEN向量的太行B已經在殲-10上試驗了，沒有AVEN向量的太行已經在殲-20上研究“飛火推一體化”的控制軟體編寫。但是個人覺得不大會直接在殲-20上使用。因為殲-20的目標發動機是渦扇-15“峨眉”，而不是太行B，要加向量也應該在峨眉上，這樣換髮後難免控制率又要重複編寫，造成較大浪費，最多進行研究，真是更換安裝還是要等到渦扇-15。

這個要看用上何種向量發動機，如果是渦扇10改，那也只能提高下機動性，如果裝上全新渦扇15就會有革命性的變化。

圖網上曝光的向量推力噴口

前幾天在網上曝出的中國產向量發動機，如果不出意外的話，應該是渦扇10改進型。簡單一點講，就是將渦扇10的噴管替換成具有向量功能的噴管，其它部件不會有太大的改動，推力和渦扇10發動機的推力也是一樣的。

網上曝光的圖片顯示，中國向量發動機採用的技術是軸對稱向量噴口。這種噴口結構簡單、增重小 、可以提供各個方向的向量推力、最重要的一點是推力損失小，推力損失不到3%，損失一點推力換來機動性的提升，這筆賬還是比較划算的。

圖俄羅斯“產品30”向量推力內部結構

殲20這種重型四代機，使用渦扇10發動機，一直有小馬拉大車的感覺，兩臺渦扇10最大隻有25噸的推力，還趕不上飛機的重量。不開加力進不了超音速，也不能實現超音速巡航，不能不說是很遺憾的事。

殲20最終還是要裝上中國產渦扇15發動機，最大推力達到19噸以上，輕鬆實現超音速巡航。這樣殲20的機動性就可以得到最大程度的發揮。渦扇15發動機肯定是具備向量推力的，如果推力富裕較多，完全可以採用F22的二元向量推力噴口，隱身性將得到更大幅的提升，二元向量噴口阻力小的特點也可以讓殲20更容易實現超音速巡航。

圖與F22相比殲20具備後發優勢

這時候的殲20才是完整意義上的4代機，完全具備四代機的4s標準（隱身，超音速巡航，超視距攻擊，超機動性）。再加上殲20原本就具備更優秀的氣動佈局，更大的彈艙，更遠的航程。我認為殲20到時候可以問鼎全球最強戰鬥機。

F22的二元向量推力噴口

我個人認為，在發動機推力允許的情況下，應當堅持走二元向量推力的路線，隱身和超音速巡航能力誘惑實在是太大，讓人無法放棄。

殲20是中國獨立自主研製的最新一代戰鬥機：第四代隱身戰鬥機。自從我軍方公佈殲20的訊息以來，一直就是華人心中的“戰神”。

殲-20換裝發動機首飛的畫面

從官方證實研發第四代戰鬥機開始，殲20就在西方的質疑聲、某些華人的批評聲中，一步步走到今天——已小批次產，並已加入我作戰部隊服役。不管外界如何批評、怎麼質疑，殲20還是成長為了真正的四代機：擁有隱身性、超音速巡航能力、高機動性、高態勢感知能力。

這主要得益於殲20優異的氣動外型設計——鴨翼佈局，這就是網上所說的：動力不足，氣動外型補。以我們之長，補我們之短，拉近與西方的差距，這才是正確的發展方向。

殲20目前使用的是中國產渦扇10B型發動機，屬第三代發動機。其配套發動機渦扇15，第四代向量發動機，尚未服役。在發動機研製方面，我們相比美、俄等傳統的航空強國，仍有很大差距。

殲20在與三代、三代半戰機的對抗演練中打出了0：10的戰績，可碾壓一切三代、三代半戰機，足見其強悍的戰鬥力，但是還遠未達到其設計指標。

一旦渦扇15向量發動機到位，殲20將擁有更強大的戰鬥力，更突出的效能。殲20將擁有更令人驚羨的超音速巡航能力、具有超高機動性，在近距格鬥時將擁有其它戰機難以相比的優勢。在殲20身上，應用了大量的新科技、新裝備、新技術，這就是後發優勢。渦扇15一旦服役，殲20的戰鬥力至少不輸於F22。

值得期待的是：渦扇15的向量噴管，採用全程可調收斂、擴張三元向量噴管。第四代向量發動機，目前以俄羅斯的技術最為領先、美國其次。渦扇15一旦服役，不僅解決了殲20的“心臟病”問題，使殲20的戰鬥力、效能等得到很大提高，對中國航發的研製也起到極大的促進作用，使我們的航發研製水平上了一個臺階，達到世界先進水平。

美、俄、中三國的四款第四代戰鬥機。左上：殲20；右上：蘇57；左下：F22；右下：F35

近期網路上傳出了殲20已經使用帶有向量尾噴管的太行發動機進行試飛的訊息，而且為殲20驗證向量推理技術的殲10驗證機的照片在網路上大量流傳。根據各方面訊息，向量推力版的殲20將會成為現實。

安裝有向量推力噴管的殲10B驗證機。

目前在戰鬥機上應用的向量噴管技術有四種類型，下面就簡要介紹一下。

第一種是F-22上使用的矩形二元向量噴管。F-22的向量推力技術非常先進，在全許可權數字發動機控制系統的控制下，F-22的收斂-擴散噴管可以向上或向下偏轉達20度。尾噴管不僅提高了F-22的敏捷性，還降低了飛機噴氣系統的雷達和紅外特徵。

F-22的向量推力實現了火控-飛控-推力系統的一體化，而且向量噴管的設計與機身渾然一體，取得了很好的氣動效果。

第二種就是俄羅斯在蘇35和蘇47上使用的關節式軸對稱向量噴管，透過在普通尾噴管前端增加一個俯仰轉軸就實現了向量偏轉。

蘇35的尾噴管。網路上流傳俄羅斯的軸對稱向量噴管可以實現360度的偏轉，實際上只是毛機黨吹牛而已。俄羅斯的尾噴管只是能沿著一個向內傾斜的線路偏轉，兩臺發動機尾噴管的偏轉路線類似一個“V”字形或者一個倒八字型。

第三種是F35B上的垂直起降噴管，這種三軸承旋轉噴管（3BSD）的尾噴管分成三段，接面都呈一定角度，透過三個密封圓形軸承連線起來。外部馬達透過驅動旋轉段上的齒輪來讓尾噴管向下彎曲，在這個過程中前段和後段保持不動，只是中段旋轉180度。最前端的軸承負責偏航控制，可以在垂直起降模式中對噴管進行橫向偏擺。

第四種是全向軸對稱向量噴管（AVEN），也就是中國殲20正在驗證的這種。這種噴管可以向任意方向偏轉，而且推力損失最小。

AVEN真正實現了360度偏轉。

殲20使用AVEN有如下好處：

一是提高隱身效能。目前裝機驗證的向量尾噴管後緣呈鋸齒狀，鋸齒邊緣的角度遵循隱身設計中最基本的邊緣對齊原則，將入射雷達波向特定幾個角度反射，降低殲-20後半球RCS。鋸齒噴管後緣在發動機噴氣時能產生噴氣流渦，加速尾噴管排氣與冷空氣的摻混，降低紅外輻射。研究表明，鋸齒噴管的排氣核心溫度與普通噴管相同，但距離噴管出口環形邊緣10釐米內出口附近噴流的溫度普遍降低，紅外輻射強度最多能降低10%。向量技尾噴管的運用將補齊殲20隱身效能的最後一塊短板。

軍迷大佬繪製的中國向量推力噴管細節圖，明顯可見尾噴管後緣呈鋸齒狀。

二是提高殲20的機動效能，尤其是過失速機動效能。殲20裝備向量推力技術後可以進一步擴充套件飛行保險，使飛機在更大的角度、更低的速度進行機動，增強了飛機的佔位和規避能力。

有了推力向量和強大的發動機，殲20也能做出這樣風騷的動作。

航空發動機是衡量一個國家航空航天工業的一張里程碑式的大國名片，沒有之一，尤其是當前第四代向量航空發動機！

目前，美國和俄羅斯是世界上最早能夠研製生產並服役向量航空發動機的國家。美國的F-22戰機裝配的是二維向量航空發動機，也就是可以上下調節，蘇-57裝配的是三維向量航空發動機，比二維更具優勢。

而中國的殲-20戰機裝配的是第四代向量航空發動機。

向量航空發動機並不能為戰機本身提供一丁點兒的額外推力，但是與普通的渦扇發動機相比，向量航空發動機的尾噴口能夠產生一定的偏轉。

航發所產生與戰機首方向不同的推力，在這種狀態下，最直接的特性就是戰機的推力不必再單一的依靠重心，哪怕是戰機在亞音速飛行或者大仰角的狀態下也能使戰機獲得額外推力來提高戰機的機動效能。

那麼，殲-20在裝配了官方指配航發WS-15之後，其又會發生什麼變化呢？

殲-20在裝配WS-15向量航空發動機之後最直觀的變化就是推力可以達到18噸左右，也就意味著在不開加力的狀態可以實現不低於1.5馬赫的超音速巡航。

據業內專家稱，殲-20在未裝配WS-15航發之前只能說具備了初始戰鬥力，而當前殲-20已然裝配了WS-15向量航空發動機，其戰鬥力至少會比上一代航空發動機的戰力提升1倍以上，也就是完全具備了壓制和秒殺F-22、F-35的能力。

殲-20戰機從2013年裝配117S航空發動機，2014年裝配AL-31系列航空發動機，近兩年裝配中國產WS-10B航空發動機……直到近期，又換裝了其指配航發WS-15，說明殲-20在向量航空發動機領域的測試和資料收集工作已進入尾聲，即將面臨最終的定型和後續的升級。待升級完成之後必然會衍生殲-20A/B等新的型號。

綜上所述，殲-20戰機在換裝了中國第四代向量航空發動機之後，勢必會成為世界上最最頂尖的四代隱身戰機，在這一點上毋庸置疑！

“黑絲帶”殲20如果換裝了向量發動機的話，除了具有低速下的超強機動外，還有至少三個大用途：

1.短距起降。滑行起飛時，向量發動機會透過偏轉噴管，可讓戰機提前抬起機頭，從而讓戰機儘快離地，縮短滑行距離。

2.有可能取代尾翼。向量發動機不再只是提供推力，因為當其噴口偏轉時，瞬間產生一個力矩，可控制飛機的俯仰、偏航、橫滾等機動。那麼就可能代替飛機上的垂直尾翼。在現階段只能減小戰機尾翼的面積，而未來，它甚至有可能完全取代尾翼。所以未來殲20出現了無尾翼版本大家可不要驚訝喲。

3.超音速巡航時減少阻力。在超音速巡航時飛行姿態的控制主要由機翼和尾翼完成，隱身飛機為了獲取隱身效果會減小它們的面積，同時也就意味著減弱了對飛機穩定性的控制。但是向量發動機透過偏轉噴管，讓一部分推力轉化為對飛機的操縱力。因此，向量推力技術可讓戰機的機翼和尾翼設計得更小，這能有效減小超音速巡航時的阻力。

綜上，如果向量發動機真上了殲20的話，那麼殲20一定會出現一個新的型號----殲20B的！

現在網上很多人都在關注發動機的換裝，W君還要和大家說其實相對應的飛控系統也會改寫幾千行原始碼的，這才是中國軍工人的驕傲！

和大家分享一份舊新聞。早在2014年，國內最新的五自由度變穩飛機飛行控制技術已在地面試驗檯建成。5自由度變穩控制能力是在3自由度（俯仰、滾轉、偏航）3個方向進行變穩定性模擬的基礎上，增加了直接升力和自動油門控制功能，可完成諸如航跡飛行特性、大包線飛行特性、升力特性模擬等多種飛行任務的空中模擬試飛課題研究，可滿足現階段及後續各類先進電傳飛機空中飛行模擬需求。當時這個平臺就是為向量發動機上飛機做出的技術儲備。前段時間的殲10換裝就是證明了其飛推一體技術的可靠性。

（收斂片可調式的向量發動機）

目前殲20所試驗的向量發動機，屬於在收斂片可調式噴口。這與蘇35的117S發動機轉動整個噴口完全不同，可調收斂片的優勢在於結構重量輕、利於設計隱身、推力損失小，而117S轉動整個噴口的優勢在於偏轉角度更大、設計簡單、可靠性高。

（鴨翼在大迎角機動時會先於主翼失速）

殲20使用向量發動機後，首先可以大大提高殲20的可控迎角範圍，眾所周知鴨式佈局飛機在大迎角機動時，鴨翼會先於主翼失速，會自行產生低頭力矩強制飛機改平，這造成鴨式佈局飛機雖然不易因為大迎角機動而整機失速墜毀，但是鴨式佈局的最大可控迎角往往不如常規佈局飛機。在近距格鬥空戰中殲20擁有了更大的可控攻角，將更好的發揮出大離軸格鬥彈的威力。

向量發動機還會提升殲20的滾轉速率、瞬時盤旋角度，提升機動效能。但是頻繁使用向量噴口帶來的推力損失會降低殲20的持續盤旋能力，這點需要謹慎。在超音速機動時，由於鴨翼有很大的配平任務，此時向量噴口可以代替鴨翼進行配平，徹底解放鴨翼進行機動控制，殲20的超音速機動能力也將大大提高。

（殲20的向量發動機效率不如蘇35的高）

殲20目前的向量發動機偏轉噴口較小，不如蘇35的向量噴口大。因此殲20的向量噴口的效率比較低，並且鴨式佈局飛機天生的重心靠後，向量噴口的控制力矩比常規飛機短，因此向量推力的效率也比較低。因此向量推力對於殲20來說有一定的效能提高，但是提升範圍不大，聊勝於無。

根據近幾年關於殲20的訊息可以肯定，殲20已經具備了超機動能力，珠海航展上的大迎角機動和垂直爬升表演，以及閱兵飛行員的口述都足以證明在高空高速和亞音速低空，殲20都有足夠的機動能力媲美國外的F22和F35，而有了向量發動機後殲20不一定會再有機動能力的提高了，反而會有氣動佈局上的改變！ 外觀上最有可能發生在機尾和鴨翼上，根據現有圖片對比不難發現，中國的殲20和殲31機尾都類似於F35個F35，修長的水平尾翼和翼根限制了發動機尾噴口的左右轉動，這種設計只能安裝F22那種二維向量噴口了， F22設計之時考慮到對尾噴口的紅外遮蔽作用，故意將尾噴口埋入翼根和平尾之間，麻煩就是隻能上下轉換噴口方向，左右的機動性還要依靠飛行員的操作技術來彌補。殲20的機身外形實際上並沒有徹底定型，很有可能根據中國產向量發動機做出調整，中國產向量發動機超越了俄羅斯技術，就是可以全方位轉動的破片式尾噴口，因此它的機尾佈局很有可能會推倒重來。 網路公佈的中國向量發動機噴口，就是延續和昇華了俄羅斯發動機的設計，利用更復雜更多的破片組合實現對噴口方向的可控調節，不得不佩服中國機加工工業的過硬水平了。 老實說這個靜態下下垂的發動機噴口，看起來並不像是中國的產品，反而更像是俄羅斯L119發動機！不管怎麼說它要裝到殲20上並不容易，正如下圖展示的那樣，殲20的機尾給不了發動機那麼多的活動空間 反而是俄羅斯設計風格最適合這種多指向的向量發動機看看下圖的米格35吧！平尾和翼根恰到好處的為向量發動機轉動提供了空間，至少殲20的翼根一定要減小才行。

有了向量推力發動機之後，超機動性不再依靠氣動優勢來實現，在向量噴口和控制計算機的幫助下，飛行員的操作壓力也會大幅度降低。為了降低操作程式的複雜程度很有可能會取消殲20特有的鴨翼，這不是危言聳聽！鴨翼的作用除了提高主翼升力還有就是實現超機動能力，既然有了向量發動機鴨翼就顯得可有可無了！ 美國的F15戰鬥機也進行過鴨翼佈局的試驗，證明卻是可以提高戰鬥機的升力和機動能力，但是阻力也是明顯增加的，對超音速效能十分不利，目前所有的五代機中只有殲20使用了鴨翼佈局。 沒有了鴨翼的殲20越來越接近六代機的氣動佈局，阻力大幅度較小後對提高戰機的速度、升力都有幫助，屆時機翼邊條可以從主翼一直延伸到機頭的折邊邊條上，增加的機翼邊條也會進一步彌補失去鴨翼造成的升力下降！這或許是殲20最終的進化形態了。

這樣說吧，現在的J-20在基本飛行效能上相比F-22還有較大的差距。這是因為配套的WS-15還未裝機，也沒裝向量噴管。但是，如果未來J-20能夠裝備WS-15以及二元向量噴管，注意是二元，像F-22那樣的。屆時，J-20在基本飛行效能上有望在大部分引數上超越F-22。

4S指標中的超音速巡航和超機動性，目前J-20都沒有達到。

WS-15裝機後能達到超音速巡航的指標，而向量噴管裝機後能達到超機動性，二元向量噴管是最終目標，能夠進一步提高J-20的隱身效能，加速效能以及機動性。

很多人應該不知道的是，二元向量噴管相比軸對稱噴管，發展前景要大的多的多。

引用一下這篇北航論文吧。

二元噴管不僅能夠透過與後機身的整體設計配合依靠面積率減少飛行阻力，還可透過產生超環量效應提高升力，從技術原理層面是一種非常優越的技術。

不過因為技術難度極高，所以中俄一直沒有發展出實用化的二元向量噴管。目前國內研發團隊的重心是AVEN噴管，也就是前段時間J-10B試飛裝的那種。

為什麼說J-20裝備二元向量噴管+WS-15之後飛行效能能在大部分引數上超過F-22呢？

因為從技術分類上講，J-20和Su-57目前屬於渦流增升型，而F-22，YF-23屬於超環量增升型。F-22和YF-23之所以會選擇透過二元噴管的超環量增升提高機動性滿足設計要求，是因為ATF計劃時期，反隱身技術的發展還不是那麼成熟，所以當時對飛機隱身效能的要求極高。

邊條無法與機翼前緣平齊，對隱身效能有影響，而鴨翼會直接影響到整機的隱身設計，所以F-22和YF-23都沒有選擇在四代機上廣泛運用的渦升力，而選擇另闢蹊徑。

也就是說從氣動外形設計上來講，F-22實際上並沒有達到已有技術成果最大化這一要求。相比於後來的J-20和Su-57，其在渦升力上的技術應用也不多，而未來裝備二元噴管的J-20將是真正的集大成者。