【军武次位面】作者：乐乐
近日，《央视新闻》就中航工业在涡扇发动机领域，的60余年发展历史进行了专题报道。除了早期研发的涡扇-5，涡扇-6，如今正开枝散叶应用在多款战机上的涡扇-10之外，还非常罕见地提及，一直只处于外界猜测之中的涡扇-15。并对于这款外界期待已久的先进发动机，做出了一定总结：涡扇-15是一款大推力小涵道比矢量推力发动机，已进行过多轮测试，各项指标都有进一步提升和完善。这种来自官方的正式认可，是对涡扇-15发展的权威认可，也使得外界为之欢欣鼓舞。而一个很有意思的问题是，涡扇-15除了推力的增大之外，其矢量推力技术，对歼-20究竟有多重要？
▲官方媒体的相关报道
就目前来说，国内真正在发动机矢量喷管领域肉眼可见的成绩，当属2018年珠海航展上，惊鸿一瞥的歼-10B矢量技术验证机。事实上，当时歼-10B表演虽然非常精彩，但外界其实还是有一些关于矢量推力技术，究竟有何用途的疑问。而如果用一些苍白干涩的理论来解释这个问题，不免有些枯燥，因此，可以举一个更加生动形象，又便于理解的对比例子，来解决歼-10B矢量技术验证机，以及日后涡扇-15所搭载的矢量喷管，对于其载机究竟有何意义。
▲当时歼-10B矢量技术验证机的惊艳表演
2012年前后，俄罗斯在其一系列苏-30战斗机基础上，推出了被称为“苏-27终极改进型号”的苏-35S战斗机，其应用的117S发动机，就搭载有俄罗斯航空工业研发的矢量喷管。而在仅仅4年之后的2016年，国产歼-16战斗机也开始小批量生产，因为其技术渊源同样是俄制苏-27战斗机，并且整体技术水平与苏-35S非常接近，因此两者经常被用来对比。而如果从外观上来看，两款战斗机最为显著的区别，就是苏-35S去掉了背部的减速板，而歼-16仍然搭载这个装置，这正是两者之间的巨大差距。
▲苏-35S背部已经没有减速板
相比更容易在降落时见到的减速伞，战斗机背部搭载的减速板，主要并不是用于在降落时帮助战斗机减速。事实上，正如同普通汽车所设置的油门与刹车片一样，战斗机的推进装置与减速板，同样是负责在战斗机飞行时，加速和减速的装置。当战斗机进行机动时，减速片实际上是堪称与推进系统同样影响，战斗机速度切换、状态转变的关键系统。而苏-35S之所以能取消这个，一般认为不可或缺的重要装置，正是因为苏-35S已经将其动力系统、机翼、以及尾部的矢量装置，融合在新型飞控系统之中，完成了从普通战斗机二维控制向三维的跨越性转变。其最重要的意义并不在于取消减速板，省下来的上百公斤重量，而是在于飞控系统对机身的精确控制能力，已经实现了飞跃，从而大幅度提高战斗机操作、机动性能。
▲苏-35S的飞控技术非常优秀
从某种意义上来说，这种进步就如同二维画图与3D建模的区别，即使后者刚刚起步，但的确是本质上的差距。而这一切是建立在苏霍伊设计局，在苏-27机体上20余年的不懈研究，以及在与印度合作发展苏-30MKI项目时，后者前后投入数十亿美元所完善的矢量喷管技术基础上。相比之下，歼-16的机体外形虽然与苏-35S非常接近，但国内无论是在矢量喷管领域的技术积累，还是对于歼-16飞行特性的研究，均与俄罗斯航空工业有显著差距。因此，最终诞生的第一套国产矢量喷管，反而是搭载在纯国产的歼-10上，原因就在于，从第一张图纸开始就是自主设计的歼-10，国内掌握的远比歼-11/歼-16系列更深刻。
▲歼-10B矢量技术验证机确实异常震撼
同时，歼-10也在不经意间创下了，第一款单发战斗机搭载矢量喷管，并进行高机动矢量表演的成就。而美制F-35系列虽然同样是单发战斗机，并搭载了矢量喷管，但由于F-35B的垂直起降要求，使得其矢量喷管能够偏转的角度和应用范围较为有限。因此F-35虽然能够凭借优秀的发动机和基础设计，即使不凭借矢量喷管也能对外展示，例如“落叶飘”的高机动表演，但一般认为，F-35系列并不具备常规意义的矢量机动能力。
▲F-35的机动性能并没有那么差
更重要的是，一旦未来歼-20成功搭载拥有矢量喷管的成熟型涡扇-15，其意义远不是增强机动性，提高近距格斗能力那么简单。美国空军曾对其F-22A隐身战斗机，进行过一项别有意味的测试，那就是在F-22A放弃隐身能力（搭载龙勃透镜）的情况下，分别只进行简单机动配合超音速飞行，或在高机动飞行保持较低速度，以测试AIM-120D这类先进中距空空导弹，对其有效攻击范围。结果显示，AIM-120D在以上两种情况，往往能保证60到70千米的杀伤距离（排除外界干扰）。然而，一旦F-22A将超机动性和超音速巡航能力结合在一起，那么AIM-120D对其有效拦截距离，就迅速缩水至不足30千米。
▲F-22A的综合性能相当不错
背后的根本原因在于空空导弹的有效拦截距离，本质上是导弹当时的能量以及剩余燃料，和战斗机速度与机动性能的较量，如果战斗机能够凭借较高的速度及机动能力，消耗掉空空导弹剩余燃料及能量，那么战斗机自然能够躲避空空导弹的追击，反之，则往往凶多吉少。而F-22A之所以能表现出如此强悍的姿态，就在于将超机动性和超音速巡航能力结合在一起，事实上，哪怕仅是仅将速度发挥到极致，机动性能很差的苏制米格-25战斗机，就已经成为不朽的传奇，在1991年海湾战争中，仍然能展示属于自己的锋芒。
▲多种因素的结合造就了F-22A的出色
而F-22A在实战中的表现，其实是超机动性和超音速巡航的有机结合基础上，进一步融入隐身性能，这三种有利因素综合影响带来的增益效果，往往是呈指数性上升的姿态。就目前来说，美国空军并未公开过更进一步的研究，但即使以最简单的逻辑推测，这也将是一个相当恐怖的结果，也是目前国产歼-20需要努力的地方。
▲歼-20仍然需要努力
曾几何时，先进矢量喷管技术由于印度与俄罗斯合作开发的苏-30MKI战斗机，在服役时表现出的不可靠状态，以及美国航空工业为F-22A、F-35所搭载的矢量喷管，所付出的一系列惨重代价，使得国内舆论长期对于国产矢量喷管并没有太大信心。但谁也没有提前想到的是，歼-10B矢量技术验证机在2018年的惊天一跃，却使得这一切变得似乎触手可及。而如今官方对于涡扇-15性能的表态，无疑使得歼-20距离大规模装备涡扇-15更近一步，也许在不久之后，就能见证来自歼-20与涡扇-15的更大惊喜，从而收获一份期待已久的喜悦。
