俄罗斯第一款五代机苏-57前段时间现身第十五届珠海航展,如此大方的作派也掀起了一阵令人瞩目的北国风暴,不过现在看来,俄罗斯官方这么豪爽地亮出唯一堪用的五代机,还是因为有底气。据苏霍伊设计局成立85年纪录片《天空之主》中的画面,编号052的苏-57原型机左侧发动机换成了配备扁平喷口和可偏转推力的隐身二元矢量喷管发动机,而且还是逆时针倾斜安装的,可以说不是一般的标新立异。
(这个倾斜角度很有意思)
不寻常的一幕也马上引来热议,因为发动机性能对五代机的整体技战术水平具有极其重要的作用,苏-57有一定可能靠着矢量推力将本就出色地机动性能更上一层楼,所以这么一来,是否意味着至今都没有配备矢量发动机的歼-20被落下了?
要回答这个问题,还要从普通航空发动机和适量航空发动机的区别说起。普通航发无论是涡轮喷气还是涡轮风扇,产生的推力都是固定沿着机身轴线方向,至于改变机身动作这些任务,就要交给尾翼、襟翼等姿态控制设备。
矢量发动机则允许在一定范围内改变发动机喷口方向来改变推力方向,增强飞机的操控性,特别是在低速和大迎角等状态下,矢量发动机能赋予飞机很强的机动性,做出各种普通航空发动机几乎不可能实现的机动动作。
(苏霍伊宣传册对新型喷口的注解)
其中,矢量发动机又可以分为二元和三元,部分资料也称二维和三维。二元矢量推力指的是发动机可以在俯仰轴和偏航轴,也就是上下和左右两个维度进行调整,三元矢量推力更进一步,增加了滚转控制一个维度,也就是可以让发动机产生的推力沿着轴线旋转,在滚转轴上产生扭矩,提供更惊人的机动能力,当然机械结构的复杂程度同样惊人。
不管是几元,如何实现矢量推力才是首要问题。目前来看俄罗斯采用了与美国不同的技术路线,F-22的F119-PW-100采用了能够在俯仰轴,也就是上下方向偏转最多20度的矢量喷口,以损失一部分推力为代价,实现矢量控制。
而苏-57这次亮相的矢量喷口,看起来很像F-22的设计,可能也兼顾考虑了隐身,但上下叶片是对称偏转,发动机的喷流转向依然要靠万向节头控制喷管整体转向实现。
(喷口整体转动)
在俄媒公布的CG动画中,可以很明显看出来整个喷管都在转向,但与原本的矢量喷管相比,除了将喷流从圆形改为矩形外,没有根本改变,而且从一些发动机喷管细节来看,更像是在原版的产品-30,即AL-51F1发动机基础上套了了矢量喷管。另一个比较有意思的细节,则是这台发动机呈一定的逆时针倾斜角度安装,原因未知,有有观点认为这是俄罗斯人依然没有放弃三元矢量推力,至于是真是假还有待证实。
虽然能从只装了一台二元矢量推力喷管看出来,052号苏-57只是来测试的,但也可以说在一定程度上,俄罗斯航空业承认二元比三元可能更全面更具优越性,不排除未来苏-57会在获得订单后,专门向这个方向改进的可能。如此一来,歼-20就成为唯一没有二元矢量推力的现役五代机了,包括今年出现、可能配备涡扇-15的歼-20B,短期来看也不太可能配备矢量发动机。
(歼-20B,可见依然不是矢量推力发动机)
无论F-22还是苏-57还是歼-20,本质上都是武器,武器就是要适合本国国情和实际技术以及维护能力,如果要说矢量推力的话,2018年亮相的歼-10B TVC就足以证明中国航空工业有这个能力。但必须清楚的是,矢量推力是一种增益,不是说随便安装在哪种飞机上就能包打天下,据称有F-22飞行员接受采访时表示,矢量发动机在近距空战中有很大威力,但在95%的情况下用不到。
不可否认,超机动确实是五代机的硬性指标,但在五代机有机会发挥超机动能力之前,更能决定空战胜败的是超态势感知和机载武器等能力,如果依靠这些能力就可以击败对手,超机动反倒显得有些鸡肋。而就算是强调超机动,歼-20的气动设计也可以弥补没有矢量推力的缺憾,何况还有更先进的头盔显示器和近距格斗弹作为撒手锏。
(合适不合适才是最重要的)
考虑到苏/俄系战斗机一向以优秀的机动能力闻名,苏-57又是其中的佼佼者,所以这次配备二元矢量推力喷管其实显得很奇怪。结合那个独具特色的倾斜角度来看,与其说是为了进一步增强苏-57的机动能力,倒不如说俄罗斯航空工业在努力克服苏-57后半球红外隐身能力差的毛病,毕竟只有实现全面隐身,苏-57才有可能拿到更多的订单,这恐怕才是俄罗斯人最关心的问题。
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