矢量发动机 知道你们都想问，到底什么是矢量发动机？

所谓矢量发动机，是上世纪50年代前苏联米格军用飞机设计师为提高战斗机机动性而提出的方案。严格来说，矢量发动机这个名字并不准确，因为所谓的矢量发动机只是改变了尾喷管的可变性，发动机本身并没有改变，所以它的定义完全可以用矢量尾喷来概括。矢量尾注入有两层意思，一是调整功率输出，二是调整功率输出方向。飞机需要巡航时，可以收缩尾喷，节省燃油，增加战斗半径。当飞机进入战斗状态时，可以调整动力输出方向，以获得更快的反向动力，提高机动性。

简单说一下什么是向量。向量是既有大小又有方向的量，也称为向量。一般来说，物理上叫矢量，比如速度，加速度，力等等。抛弃实际意义，我们抽象成一个数学概念——向量。在计算机中，矢量图可以无限放大，永远不会变形。

1、矢量引擎的概念，与普通引擎的区别？

简单理解就是推力方向可以控制。

我们所知道的常规飞机发动机，只能给飞机正常飞行提供一个向前的推力；或者反推(启动反推后)，在飞机急剧减速时使用，如着陆。

推力矢量发动机可以为飞机提供除前后方向以外的其他方向的推力。

至于好处，是第二个问题。

2.有什么优势？

我不确定推力矢量有多高级，我就举几个例子。

冷战期间，所有军事强国都在激烈发展武器。众所周知，悲剧有两个:英国和苏联。

他们没有像样的航空母舰。飞机进入喷气式时代后，他们的航母无法像美帝一样登上牛b飞机。我该怎么办？研究短距起降甚至垂直起降~

随后地球上诞生了两种推力矢量战斗机，即英国的鹞式Mk.50战斗机和苏联的Yak-36技术验证机。(懒得查谁先来，请清家理解精神)

这里总结第一点:推力矢量技术的诞生是为了使喷气式飞机具有短距/垂直起降能力。

目前，我们已经开发了以下垂直/短距起飞和着陆喷气机:

这个丑东西就是YAK-36技术验证机。注意肚子下面的圆形管口。

那东西可以旋转，垂直起降时旋转到向下的位置提供向上的推力帮助飞机起飞/降落，水平飞行时喷管向后，提供向前的推力使飞机水平飞行。

这就是美帝的AV-8B鹞式。注意机身侧面的喷嘴，也可以向下转。

你可能会问，你刚才不是说这是英国的鹞式Mk.50战斗机吗？怎么变成美帝的AV-8B了？美帝不是有各种高性能的战机吗？

因为美国海军陆战队的直升机航母和船坞登陆舰需要，所以从英国购买了版权，为海军陆战队生产了一批空，这也是后来要求X32B和X35B在JSF具备短程起降能力的原因。

这是著名的牦牛38铁匠，是牦牛36的正式发展。

从图中可以看出，机身前部有两个小型发动机，机身后部的发动机是具有推力矢量能力的喷管。这个设计借鉴了F35B。

但是这种美观的设计有一个巨大的缺陷，就是在正常飞行阶段，升力发动机完全是自重，严重降低了飞机的机动性、速度、航程和炸弹载荷。所以苏联对这货没什么装备，就研发了下一个东西来扛炸天。

就是这货炸了天，Yak-141。他之所以说是单纯因为发动机在吹，推力巨大。太阳系第一架垂直起降飞机可能是超音速的。速度方面，连美帝的F35B都要跪在他面前。(这个我没研究过，大家都懂精神，但是有传说说TG拿到了这个发动机，即将出货。注意这个传说，不要迷信。)

然后就是F35B的故事。没什么好说的。小学生比我懂。

不过说了这么多，大家可能觉得不需要推力矢量发动机，这些飞机都是渣。

的确，这些飞机根本不会飞。然而太阳系有个美国皇帝打外星人。又是推力矢量到他手上的一幕。

首先是凭借合作做出的X-31。

以往的计算机仿真表明，过失速提出的敏捷性对战时枪械的使用影响很大，但对于导弹则完全不同。因为导弹发射时只有攻角是有限的，所以在模拟空战争中只有机枪作为武器，飞机之间的交战距离一般从机枪的极限射程开始，然后迅速进入机枪进行战斗。从1993年11月到1994年，X-31和F/A-18之间进行了一系列模拟空战斗。在X-31飞机开始与F/A-18同向平行作战而不使用推力矢量技术的情况下，F/A-16作战，当X-31使用推力矢量技术时，X-31在66次交战中获得64次胜利。

在与F/A-18的模拟空战斗中，X-31取得了巨大的胜利，而这些胜利都依赖于大迎角下的滚转机动。1994年，X-31被转移到美国空陆军的422试验中队，与F-15和F-16一起进行空战争训练。虽然X-31的超强机动性在低速领域还是无人能及的，但F-15和F-16的推重比远高于F/A-18。

由以上可知，推力矢量技术是提高战斗机敏捷性最直接的手段。

但是扰流板推力矢量有“推力损失巨大”的巨大缺点，而且由于材料问题很难在大推力发动机上使用(射流尾焰不仅温度高，而且具有腐蚀性，虽然我不明白尾焰腐蚀性是什么意思)。

这也是日本《心灵》出来后被军迷嘲讽的原因——带扰流板推力矢量的小推力发动机，这TM能飞吗？！

于是人类点亮了一棵新的技术树，“矩形二元推力矢量喷管”，大大降低了推力损失，但也带来了新的问题——尺寸和重量有点大。

我们先来看看毛子的产品。

这是SU27的推力矢量验证机。看那迷人的菊花。目测它有一吨重...

当然，人类的救世主，美国皇帝，要强大得多...

这是F-15S/MTD。虽然这个菊花看起来很和谐，但是和普通的F-15相比还是很大的。

后来这项技术成长成熟，应用到F-22上。

这就是菊花开的状态。

这种推力矢量设计还是会损失一些推力的，但是和扰流板相比，已经不能称之为损失了，更何况美帝的发动机会跳过太阳系而失去这个推力，所以板砖还是可以超机动的。

另外矩形喷管在1.6马赫以上不会产生额外的阻力，同时会带来一定的升力，所以超巡航F22选择矩形二维推力矢量喷管是一个非常好的选择。

但毛子表示不满，于是推出了自己的二元推力矢量发动机，首次在SU-37上使用。看起来是这样的:

这种推力矢量技术在概念上有点类似于YAK141或F35B的喷管，即转动整个喷管来改变推力方向。

它的缺点也是推力损失，但这种方案的优点是比较简单，推力损失可以容忍。

然而，对生命绝望的人类仍在孜孜不倦地追求更好的武器。二元论如何满足美苏中想喷哪儿就喷哪儿的欲望？

所以他们发明了一种新游戏——可以指向360的菊花。

顾名思义，喷嘴叶片实现的推力矢量理论上可以指向任何方向。

它们看起来像这样:

这是F-16/MATV的菊花。

这是F-15Active的菊花。

这是毛子的菊花。我忘了我在谁身上用过了。我依稀记得米格-29 OVT使用了这项技术，虽然它看起来不像它在图片上。

这种技术的优点是想喷哪儿就喷哪儿。但缺点很多，所以没有提到推力损失，比二进制矢量损失多得多，控制系统复杂。

这种矢量技术有一个明显的缺点，就是偏转角太小，效果不明显。

3.设计制造困难？

首先是材料。我们知道，喷气发动机尾焰的温度非常非常非常高。推力矢量喷管的作用机构应能承受如此高的温度，在高温环境下正常运动而不变形，并且非常耐用。

其次是加工，尾喷管的压力也非常非常大。矢量喷管活动时如何保证不漏气？

最后，还有控制。以前我们说飞行控制只需要控制飞机的气动舵面。现在增加推力方向控制。有了推力方向控制，还需要增加推力大小控制。这个事情说起来简单。不管怎么说，目前程菲的飞控在中国没有问题，只有程菲的飞控在放入太阳系的时候没有掉飞机。美帝、法神、沈飞都在飞控发展期间和之后投下了飞机，包括F22。但是，程菲和法申从来没有玩过推力矢量的飞控。苏联还是上个世纪的模拟信号技术，暂时不谈。SU35SM和MIG35不清楚。SU37的矢量是手动控制的。

还有一个困难，严格来说，不是推力矢量的困难，而是发动机的困难，也就是推力损失。

4.各国矢量发动机的R&D和制造水平如何？

太阳系里能造推力矢量发动机的国家只有美国、俄罗斯(前苏联)和英国。苏联和英国是推力矢量发动机的先驱。只是后来英国打不了了，只好抱着美帝的大腿。

这是英国飞马座发动机，装在Mk.50鹞(AV-8B鹞)上。

至于前面说的日本，就是个笑话。好像用的是扰流板推力矢量吧？其实是这样的…

传说中国也搞推力矢量发动机，是轴对称全向推力矢量，但是官方还没有定型。鉴于中国的基础工业水平，还没有上市。

珠海航展前后，J20上出现了一系列清晰的飞行照片。从这些照片可以看出，它的发动机具有推力矢量能力。虽然偏转角还是很小，但确实有推力矢量偏转的痕迹。

当然，这还不足以确定目前我国推力矢量技术的程度。毕竟J20使用的引擎来源还是有疑问的，目前关于俄罗斯发展的说法都是不合理的。

但是，总的来说，并不影响对国与国之间差距的判断。即使确定J20正式搭载国产矢量引擎，也不代表中国的技术已经超越任何人。毕竟这是整体产业能力的体现，单个产品还是不足以对抗别人已经玩过的各种花样和产品体系。当我们的相关产品变得系统化，产量大大提高，性能和质量稳定的时候，我们可以自豪的说:“我不是针对谁，我是指这里所有的辣鸡。”。

简单来说，就是美帝碾压太阳系其他国家，还有英国...我很想给他第三名，但是人家不玩了。

美国和俄罗斯的差距在7、8中国左右。这个论证不严谨，可以自己理解精神。

源自:航空空制造网络