F22的發動機噴口，只能俯仰的動作，俗稱二元向量噴口。相應的，可以全向動作的向量噴口，則被稱為三元向量噴口，也叫軸對稱向量噴口。

F22的發動機噴口程矩形，而發動機截面自然是圓形的，發動機和噴口之間有個連線結構，即便在電腦上計算的再細緻，矩形噴口的推力損失還是比較大的，當然是相對於軸對稱而言。

F22的二元噴口，在專案設計上可謂是點睛之筆，這個噴口讓F22的後機身更加纖細平順，機體的升力體設計更加流暢，增升效果明顯，F22的後機身設計可謂是經典。

F22採用二元發動機噴口，也是為滿足了隱身的需求。F22的假設戰場環境，是在歐洲與蘇聯的全面戰場上，戰鬥機需要在複雜的環境下，反覆投入前線作戰，全面的隱身效能是必須的。其實相對於F22的競爭對手YF23而言，二元發動機噴口的隱身效能還不是最好的，不過對全機的效能支援來說，卻是最合適的。

我的分析觀點是；

一，美國F22A使用的是惠普公司研製的二元向量發動機，F119一pw一100渦輪扇發動機。

二元向量噴管是飛機尾噴管能在俯仰和偏航方向偏轉，使飛機 能在俯仰偏航方向上產生垂直於飛機軸線附加力矩，使飛機具有推力向量控制能力。裝備這種發動機可作無後燃超音速巡航，可維持該機在MaCh1.4以上巡航率，這也有助於增加作戰航程和縮短迅速撤離戰場能力。

二元向量發動機，由於只能上下活動，氣流也只能俯仰控制，對飛機全面調控有限。

其優點是，對密封技術，和耐高溫上，F22A二元向量發動機可達數千小時。

二，全向能向量噴口發動機，從技術和理論上更為先進，但是，由於發動機向量偏轉噴口密封技術和耐高溫材料性動侷限，其成熟度反而不如F22A二元向量發動可靠。全向能向量偏轉噴管可靠性只有100多小時左右就得更換噴口頁面。

三，透過F22A的二元向量發動機和全向能向量噴口發動機的比較還是F22A二元向量發動機更為出色。

總結以上向量發動機的概況，我們軍迷這能略知一二。真正航空向量發動機，是大國競爭的必然措施。中國自主研製的太行向量航空發動機也正著機試飛。

目前世界上的向量噴口分為二維和三維（全向），這兩種方式都是利用控制推進器噴嘴偏轉，而達到改變噴射氣流方向並進而使向量改變，目前美帝的F22使用二維，毛熊的SU-57使用的是三維

二維向量噴嘴，只能上下活動，改變噴射氣流上下的方向，所以功能相對單一一些，但是也使得結構相對比較簡單，重量比較輕，同時兩塊改變方向的擋板，可以很好的遮蔽發動機熱能訊號，大幅度提升戰機隱身效能，由於兩塊擋板需要承受高壓高溫氣流的直接噴射，所以對材料的要求極高。而且，二維向量噴水還會使發動機推力損失一些，好在美帝的F119一pw一100渦輪扇發動機推力十分的牛，因此損失一些推力對F22的效能影響不大

三維向量噴嘴，顧名思義，就是可以做360度的全形度改變，因此對戰機的機動效能比二維向量噴嘴幫助更大，甚至可以做出一些匪夷所思的機動動作，相應的，由於控制結構更多，所以三維向量噴嘴的結構要更復雜，同時，紅外輻射相對較高，不利於戰機的隱身效能

所以，美軍F22戰機選擇二維向量，是為了更多的追求戰機隱身性，再者其耐高壓耐高溫的材料技術過關，發動機推力足夠強，不在乎二維向量對推力的損失。兩種向量推進方式各有優缺點，但我認為隨著科技的進步，三維向量會成為行業潮流

二元向量發動機噴管分為二元收斂－擴散噴管、純膨脹斜坡噴管、二元楔體式噴管滑動喉道式噴管、和球面收斂調節片噴管等。

二元向量發動機噴管通常是矩形的，或者是四塊可以配套轉動的調節板，發動機推力能上、下調節控制，美國的F-22是二元方形向量噴管的代表作。

全向向量發動機噴管並不是360無死角的調節，全向只是拿二元做比較對比，其可以調節的方向比二元更要豐富，除了具備二元上下調節控制，還具有左右調節控制自己四個方向相互之間的調節控制，以俄羅斯為代表。

至於美國為什麼要使用二元向量發動機噴管有很多的考慮。

1隨著現在飛發一體化設計的成熟，現代的重型戰鬥機尤其是五代隱身戰鬥機相比以前戰鬥機都要扁平，沒有了以前戰鬥機的圓潤，二元向量噴管能很和機身進行容易高度融合，二元延伸的尾噴口也可以減少飛發一體的阻力，起到減阻的效果，美國的二元向量噴口也是美國在五代機飛發一體化獨有的拿手絕活。

2二元向量發動機噴管在隱身方面比三元向量發動機有很大的優勢，戰鬥機在飛行過程中其尾部噴口噴出的火焰，會很容易被對方紅外製導導彈鎖定，二元向量噴管噴出的氣流更容易和外界冷氣流相融合，能有效的降低噴口溫度，達到減少紅外的影響。

據有關訊息顯示美國在隔熱屏內部安裝了可以對抗紅外的裝置。

二元向量發動機噴管可以有效降低雷達反射截面積，利用平行效應將雷達波折射到其他不重要的方向，二元與三元在隱身方面的差距是不爭的事實，當然東方大國後來居上彌補了這一缺陷。

三元向量發動機噴口缺陷

三元向量噴口優點是推力大、機動強可以進行各種非常規的規避動作，但是複雜的噴嘴設計會導致控制複雜、結構複雜、成本增加、複雜的結構故障率自然就高、而且維護成本也高。

最重要的是三元向量發動機噴口在飛發一體中不利於雷達隱身和紅外隱身。

衡量五代機的標準並不是機動性，而是隱身和超音速巡航。

美國二元向量發動機噴管能夠和隱身外形融為一體，發動機尾焰熱也更易於和冷空氣混合降低紅外特徵，還能降低戰鬥機飛行阻力提升升力。

俄羅斯的三元向量發動機噴管更側重的是推力大，機動性強（目前俄羅斯三元向量發動機質量也進步一下降）。

美國和俄羅斯只是技術路線的不同，不能說誰領先於誰，只能說各有各的優勢。

美國F-22隱形戰鬥機用的是二元推力向量發動機，為什麼不用全向向量發動機（三元推力向量發動機）？這中間有這幾個原因。下面就由“天明”給大家進行分析、講解。

一、當初美國在1981年6月，對研發先進戰術戰鬥機時，提出的三點硬性要求:隱形、超音速巡航、短距離起飛。採用二元推力向量發動機就能夠滿足F-22戰機的要求所以沒有必要採用全向推力向量發動機。

二、飛機研發還是需要控制成本，在達到客戶的要求情況下會盡量的降低製造的成本，全元推力向量發動機構造，要比二元推力向量發動機複雜，所以需要的成本會更高，所以不會採用全元推力向量發動機。美國PW公司設計，二元尾噴口（2代）具有俯仰、偏航、反推能力，是在20世紀80年代中期才開始。

三、由於三元推力向量發動機出世較晚，但是先進戰術戰鬥機的提議在，80年代初期就已經提出，所以當時的技術不是特別成熟，美國是不會採用到隱形先進戰術戰鬥機上的。設計時沒有考慮換裝三元推力向量發動機（圖）

二元推力向量發動機，一般是採用矩形的噴口，採用折流板的方式，來改變尾噴氣流的方向，來實現尾噴推力向量。這種方法簡單、成本低、無需對發動機進行改裝。但是由於尾噴氣流推力大、溫度高、對材料的結構強度要求高，所以導致折流板比較厚實沉重。後來在80年代中期採用了軸對稱推力向量噴管。一共用了3個A9調節轉向作動筒、4個A8喉道面積調節作動筒、3個調節環支撐機構、噴管制控閥、耐熱片等一些零件構成。

三元推力向量發動機，它與二元向量發動機不同。他可以延發動機軸心360°旋轉。他的功能要比二元推力向量發動機更強大。也是透過轉向作動筒控制一個類似大的魚眼軸承的機件，來調整尾噴口的轉向。它不僅可以改變飛機的俯仰和偏向，而且還可以透過尾噴的方向來調整飛機在空中的飛行姿態，讓飛機能有更強的機動效能，失速效能更大。

三元推力向量發動機從效能上要比二元向量發動機要好。但是從發動機的穩定上來講要比二元要強。但是三元推力向量發動機在操縱上要比二元推力向量發動機難度要大很多。軟體設計難度也較大。三元推力向量發動機噴口，複雜結構（圖）

從F-22的機體構造上想更換三元推力向量發動機，需要改變原來的尾噴邊條形狀，我們可以從下圖↓分析，F-22戰機的尾噴邊條左右留下的間隙已經不夠噴口偏轉的角度，如果需要切一個角出來，這樣會變飛機的平衡得不償失，所以F-22隱形戰鬥機不會選擇裝三元推力向量發動機。

美國F22的F119發動機是上下二維失量噴口。這樣的優勢是減少尾部紅外輻射。在格鬥戰中降低了被紅外導彈的命中機率即減小了不可逃逸區。但機動性較三維向量發動機差，同時側面/尾部的Rcs也較三維的大些。三維向量發動機機動性更強，正/側尾部Rcs較二維的小，但紅外特徵較二維矢發強，格鬥中易被紅外導彈鎖定，增大了不可逃逸區。但若導彈在動力射程外，三維矢發的更易靠更強機動甩掉導彈。鑑於五代機隱身都好，很容易進入格鬥 故今後會有一部份二維矢發的殲20服役混編。

向量是既有大小又有方向的量，稱為向量，在物理學中稱向量，在計算中可以無限放大永大變形。兩向向量發動機推力方向上下控制，全向向量發動機推力方向可360度控制。

蘇聯研發蘇27測試穩步進行，美國空軍感覺到挑戰，美空軍高層開始下一代戰機研發探討，研發新戰機，代替主力戰鬥機F15。於是1981年6月，美國空軍釋出研製招標書，該研發專案由承包商完成，硬性要求三點：隱身、超音速巡航、短距離起飛，為滿足計劃中提出低耗能、高速、遠航等矛盾指標設計。

為省資金選擇兩向向量發動機，兩向向量發動機零件數量相比全向向量發動機少40%，容易成熟，能多輸出約22%推力，如果選擇全向向量發動機，耗油、零件數量多、結構複雜、可以做到不開加力照樣超音速飛行，海軍部怕技術外洩，追加資金將全向向量發動機列入技術儲備。

無論兩向或全向向量發動機部件繁瑣機械裝置控制發動機向量噴嘴方向轉變，導致嚴重後果，發動機向量推力噴嘴變換角度越多，機械操作，操控結構越複雜，容易磨損，造成壽命短、可靠性差，增加發動機壽命，唯一是研發更耐磨稀土。

兩向向量發動機和全向向量發動機指在發動機尾噴管上安裝導流系統，使高溫高壓燃氣改變噴出方向，而改變整機推力狀態，完成一系列機動。向量噴氣系統分兩向和全向兩種，兩向發動機高溫高壓改變上下方向，全向發動機尾噴管全方位擺動，高溫高壓燃氣因此能全方位改變方向。

折流板

折流板個案在飛機機尾罩外側加裝三至四塊可作向內，向外徑向轉動的尾板，靠尾板轉向來改變飛機尾氣流方向，實現推力向量。

兩向向量噴管

兩向向量噴管是飛機尾噴管能在俯仰和偏航方向偏轉，使飛機能在俯仰和偏航方向上產生垂直於飛機軸線附加力矩，使飛機具有推力向量控制能力。兩向向量噴管是矩形，或四塊配套轉動調節板。兩向向量噴管種類：兩向收斂-擴散噴管、純膨帳斜坡噴管、兩向楔體式噴管、滑動喉道式噴管和球面收斂調節片噴管等。兩向向量噴管容易實現推力向量化，80年代末，釆用這種向量噴管。

兩向向量噴管缺點是結構笨重，內流特性較差。

軸對稱向量噴管

80年代中期開始軸對稱推力向量噴管研製，噴管由3個a9/轉向調節作動筒、4個a8/喉道面積調節作動筒、3個調節環支承機構、噴管控制閥以及一組內熱密封片等構成。

流場推力向量噴管

特點是透過在噴管擴散段引入側向次氣流去影響主氣流狀態，以達到改變和控制主氣流面積與方向，進而獲取推力向量目的。流場推力向量噴管優點是節省大量實施推力向量用機械運動件，簡化結構，減輕飛機重量，降低成本。

F22要求飛機具有過失速機動能力，即大迎角下機動能力。兩向向量發動機技術恰恰提這能力，實現F22戰鬥機戰術，技術要求必然選擇。全向向量發動機，當時技術比較陌生，結構複雜難以建造，耗能，選擇全向向量發動機很難解決隱形能力，這是不用全向向量發動機原因。

F22戰鬥機作為美國空軍主力隱形戰機，是世界上第一款服役的五代戰鬥機，具備超音速巡航、超視距攻擊、隱形和超機動性。不僅如此，F22更是引領了五代戰鬥機的發展方向，成為了五代機的業界標杆。無論是俄羅斯的蘇57還是中國的殲20，都以對抗F22作為戰機的設計定位。發動機作為戰鬥機的心臟，F22裝備的F119發動機更是效能強勁，但是F119畢竟是一款二維向量推進發動機，那麼以美國的技術能力，為何不換成三維向量發動機呢？

（F22戰鬥機）

（蘇57戰鬥機）

（殲20戰鬥機）

目前世界上可以製造向量發動機的國家，只有中美俄等極少數國家。向量發動機難度之大，號稱是“工程學和物理學所能實踐的最高領域”，沒有強大的航空工業實力根本無法制造。向量發動機又分為二維向量發動機和三維向量發動機，二維向量發動機的尾噴口只能做上下偏轉，而三維向量發動機則可以進行360°全方向偏轉。向量發動機的出現讓戰鬥機機動能力得到了根本性改變，很多匪夷所思的機動動作都可以依靠向量發動機完成。它也讓戰鬥機的近距格鬥空戰變得越來越複雜多變，也在某種程度上改變了空戰的格局。比如蘇35、mig29OVT和殲10B都曾作出過的落葉飄機動。

（裝備向量發動機米格29OVT戰鬥機）

（使用向量發動機的殲10B）

二維向量發動機和三維向量發動機其實各有優缺點。三維向量發動機的優點在於推力強，可以全方向偏轉尾噴口，這可以讓戰機的機動性得到很大的提升。但它的缺點在於控制系統比較複雜，結構也變得複雜精密，當然造價也隨之水漲船高。而且這會讓發動機尾焰變得難於遮蓋，削弱隱身效能。二維向量發動機的優點在於結構簡單，採用擾流板控制尾噴口方向，造價也比較低，可以在尾噴口處設定分流層，降低尾焰的紅外輻射，提高隱身能力。它的缺點在於只能上下偏轉尾噴口，推力沒有三維發動機強，重量也比較大。

（三維向量發動機可以全方向360度偏轉尾噴口）

（二維向量發動機僅可以上下偏轉尾噴口）

目前比較典型的二維向量發動機為F22裝備的F119發動機，其最大推力為156KN，推重比為10左右，可以上下偏轉30度左右。三維向量發動機則以俄羅斯蘇57裝備的AL41F發動機為代表，其最大推力為180KN，推重比可以達到11，可以全向偏轉尾噴口。不過AL41F是以犧牲壽命為代價來保證推力，雖然它的推力要優於F119，但壽命卻只有F119發動機的一半。F119發動機的最大壽命為1.2萬小時，而AL41F僅有6000千小時左右。從綜合能力上看，F22裝備的F119發動機研發於上世紀八十年代，當時三維向量發動機尚不成熟，由於F22更講求隱身能力，二維向量發動機結構簡單、造價低，方便使用冷熱分流層減小尾焰溫度，提高隱身能力。三維向量發動機雖然可以提供良好的機動性，但是因為結構複雜、技術難度大，加之當時技術並不成熟，所以F22放棄了三維向量發動機，改用二維向量發動機，況且它也可以滿足F22的效能需要。

（F22裝備的F119發動機）

（蘇57裝備的AL41F發動機）

在F22研發階段，二維發動機確實很先進，不過隨著三維向量發動機技術的發展，二維發動機技術已經稍顯落後。目前世界主要五代機研發國家，都計劃使用三維向量發動機。F22裝備的F119二維向量發動機也可以滿足需求，與三維相比，雖然二維發動機的重量有點大，但是它的隱身能力更好。二維向量發動機和三維向量發動機各有各的優點，隨著發動機技術的發展，會有更多效能更好的向量發動機問世，屆時將助力隱形戰機發展。

（F119二維向量發動機研發的年代，三維向量發動機並不成熟）

但是武器的裝備並不是一定要最先進的，而是要最適合本國軍隊的！

對於F22來說，推力大得變態的發動機只需配上二維向量噴管已經夠用了，足以對所有的戰鬥機形成優勢，不管是殲20還是蘇57，面對F22都沒有五成的勝算，而美國在戰機代差已被中俄追上的情況下，仍然可以透過預警指揮系統和電子戰系統以及龐大的戰機數量對敵方形成空中優勢甚至是壓制！

所以美國目前還暫時不需要花費鉅額資金去研發三維向量噴管！

全向向量噴口和兩向向量噴口是沒有先進之分，只有適合之分。將來中國的殲20也可能裝備的是兩向適向量噴口。也就是說，美國和中國未來的發動機向量噴口都很先進。

可以看一看美國F22，全向向量噴口是裝不下的，發動機距離太近，即使裝備了，也飛不出效能，不如直接裝兩向向量噴口。俯抬機動靠向量，左右機動另有技術。

中國殲20飛機尾部和美國的F22相似，看上去稍微遠一些，他們的平行雙S進氣道，但比不上俄羅斯的蘇57的直通進氣道。而直通進氣道又影響了隱身效能，各方面需要均衡。

所以，全向向量噴口和雙向向量噴口沒有先進之分，如果是一個國家研製，材料工藝沒有差異，效能是相匹配的，而不是效能差異。

F22使用二維向量噴口，是綜合考慮機動效能和隱身效果所做的權衡結果。並不美國研製不出俄羅斯那種全向向量控制尾噴。

美國上下二維控制能夠提升飛機爬升和下降的機動效能，在加電傳操控系統翼面配合，全向機動效能並不弱(整體機動效能稍弱於俄羅斯的飛機)。二維模式是為了儘可能的提高F22戰機的後向和側向隱身效能。

中國殲20採用俄式向量控制發動機，所以後向隱身不如F22。但中國的隱身塗料技術目前已全面超越美俄，獨樹一幟。無論是隱身頻譜、耐久性和隱身效能都是一流的。

能飛當然比能跑能跳來得好，但是受限於製造工藝，全向向量就成了個華而不實的功能了。比如，F22的二元向量噴口可以有大約180～200小時的使用壽命，而全向向量的j20的向量噴口最多隻有50小時左右的使用壽命，這二者之間的差異就在那了。

其次，推力比不一樣，f22的發動機推力比重大約是1比1.12，也就是說，f22的向量能力足可以把戰機垂直拋射起飛。而j的中中國產發動機推力比重也不過1比0.9，單單航發的動力就跟不上f22了，再加向量噴口造成的衰減，那麼損耗還會更大。

第三點，從使用功能上看，全向向量的應用用途華而不實。我們都知道向量發動機的作用就是為突然變向提供動力（其他時候根本就就用不上），那麼極速轉彎的時候實際上只要一個最大角度的向量噴向就足夠了，即便是全向向量在這個時候也只會用到這個角度，這就使得全向向量沒有意義，倒不如直接使用二元向量，這樣的話製造工藝相對簡單，而且也會來得更加堅固和耐用。