美俄推力矢量技术差异谈

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1、美俄推力矢量技术差异谈原载于《兵工科技》2007年第2期李振宇/文廿前，全世界仅冇美国和俄罗斯两国掌握了最先进的推力矢量技术并将其应用于齐口的主力战斗机上，虽同为推力矢量技术，但两国在应用方面却有诸多的不同，进而导致其使用效果也差异很大。应用上的不同俄罗斯俄罗斯在推力矢量发动机开发领域具有十分强大的实力，其在苏-27和米格-29的改进型号上大量使用推力矢量发动机，我们可以用一个简单的加法来表示俄罗斯推力矢量技术的应用方法：常规气动布局+推力矢量发动机。美国美国并没冇像俄罗斯那样将推力矢量发动机直接装在第三代战斗机上來使用，其具备推力矢量技术的战斗机F-22和F-35,都

2、是最新开发的第四代战斗机。以F-22为例说明，其是目前服役的先进战斗机中惟一一种在设计阶段就将推力矢量技术与气动控制技术进行综合设计的机型，这个技术特点使F—22在飞行性能方面达到了一个前所未有的高度。因此，我们不能简单将美国推力矢量技术归类为常规气动布局+推力矢量发动机，而应将其称为气动控制与推力矢量融合技术，它将两者有机地结合到厂一起，合二为一。使用效果上的不同及原因俄罗斯俄罗斯在其第三代战斗机上使用推力矢量发动机后，确实可以明显提高战斗机的机动性能，甚至可以完成很多没有加装推力矢量发动机的常规战斗机所无法完成的高机动飞行动作，其中很多机动动作述具冇改变现冇空战战术

3、的潜力,但是俄罗斯加装推力矢量技术的现役作战飞机的实战效果却并不明显。出现这样问题的原因主要是因为俄罗斯口前使用的第三代战斗机都是在上世纪七十年代开始发展的，那个时候推力矢量技术还处于进行技术验证的初级阶段，因此俄罗斯在开发第三代高机动性战斗机时，是完全依靠气动控制方式來满足飞机对机动性能的耍求，几乎就没冇考虑过未来推力矢量发动机在其机身上的应用可能，这就造成了许多不便，实战效果不佳。俄罗斯战斗机的发动机在加装推力矢量系统之后需要增加一定的结构重量，在飞机木身的重心位置已经基木确定的情况厂改装推力矢量发动机所增加的重量对飞机的重量分配会造成较大的影响。无论是通过调整飞机

4、结构重量分配述是在机身上增加配重，对于现役飞机的改装都是一个比较麻烦的工作。俄罗斯现役战斗机的气动布局已经确定，这些传统的气动布局与推力矢量控制之间存在有一定的矛盾，满足气动控制需要的气动设计冇的时候反倒会影响到推力矢量的效率。根据带有推力矢量的苏-30MK在飞行表演中所进行的过失速机动动作來看，苏-30MK进入机动的速度和姿态限制都比美国F-22耍大，而且在动作转换过程屮述存在姿态调整的问题，有时候还需要依靠推力矢量喷管的偏转来抵消翼面产牛的部分消极干扰，在机动动作控制的精确性和响应速度上与F-22存在比较大的差距。加装了推力矢量发动机后的苏一37/30MK在机动性和

5、皱捷性上确实有明显的提高，尤英是捉高了飞机的过失速机动能力，这也是俄罗斯战斗机加装推力矢量发动机的主要好处，但它的实战程度并不高，原因何在?第三代战斗机的机载导弹武器都采用外挂的形式，而外挂物的气动干扰会对过失速机动稳定性造成影响,廿前俄罗斯采用推力矢量技术的几种机型在做过失速机动动作时都无法携带标准的外挂载荷，而战斗机又不可能只携带符合过失速机动飞行要求的外挂，更何况世界上到目前为止，战斗机所采用的机载导弹武器都不能在过失速条件下冇效使用。美国空军对第三代战斗机过失速机动作战的模拟结果表明，能够在过失速机动过程屮有效使用的机载武器只有航炮，因此当还没有一种空空导弹能够

6、在过失速机动过程中使用的条件下，第三代战斗机的过失速机动动作最大的作用只是占位而不是攻击。俄罗斯现役战斗机在现代战争中的战术使用方法同样限制了推力矢量技术的应用，口前俄罗斯战斗机的战术发展方向是依靠先进的雷达和机载导弹进行超视距空战，而现役格斗导弹的机动性也明显超过了战斗机的机动性，因此改进格斗导弹的机动性所获得的战斗力捉高幅度要远远地超过飞机机动性提高后的效杲，依靠推力矢量发动机所获得的高机动性和过失速机动能力在这种屮距空战屮的意义不大。美国美国也曾在F—15、F-16和F/A-18±改装过推力矢量技术验证机，通过试验发现第三代战斗机并不能够很有效地利用推力矢量的效果

7、，更无法达到像F—22那样通过推力矢量辅助翼而起到减阻、减重的效果，这主要是因为第三代战斗机是强调机动性能的机型，在设计时都是以气动控制作为飞机获得高机动飞行性能的基础，而推力矢量技术在对飞机的控制上与飞机木身的气动控制存在比较大的差别，简单地为-•种采用气动控制作为设计基础的战斗机加装推力矢量发动机的价值非常有限，所能够得到的性能改善也无法真正达到将推力矢量与气动控制完美结合后的效果。F-22在捉高飞机机动飞行性能的设计过程屮，最大的困难就是如何使一架与F-15规格相当的重型战斗机，在空战中能够具备比F-16轻型战斗机更好的机动性和敏捷