今年的珠海航展大量令人歎為觀止的新裝備首次亮相，鷹擊21高超音速反艦導彈、FH97A、二元矢量發動機、MD22寬域飛行器等。其中，二元矢量噴管一被曝光就引起轟動，立即引起網友的熱議。

很多網友都認為二元矢量噴管在雷達隐身性能和紅外隐身性能方面相比軸對稱矢量噴管具有較大優勢。

配備二元矢量噴管的渦扇發動機

實際上并非如此！

據了解，傳統矢量噴管分為二元矢量噴管和軸對稱矢量噴管。

1、技術難度方面，二元矢量噴管結構相對簡單。

渦扇發動機噴管都需要承受高溫高壓氣流，對材料的耐高溫和強度要求沒什麼區别。然而，從技術複雜度來看，軸對稱矢量噴管零部件數量遠高于二元矢量噴管，結構要複雜得多，這也導緻軸對稱矢量噴管的密封難度更大，因此問世時間也更晚。

2、綜合性能方面，兩者各有所長。

二元矢量噴管優勢在于有利于雷達隐身和紅外隐身，但結構死重較大，推力損失也較大。

這是因為渦扇發動機涵道是圓形的，但二元矢量噴管截面卻是矩形的，這就導緻圓柱形高溫高壓氣流經過二元矢量噴管時會被轉變成截面呈矩形的氣流，這個過程中将導緻較大推力損失，俄方的測試結果表明，采用二元矢量噴管将導緻發動機推力損失5%~12%。

軸對稱矢量噴管優勢在于重量更輕，推力損失較小，但不利于降低尾流紅外特征，使用壽命較短。

傳統軸對稱矢量噴管的尾流紅外特征相比二元矢量噴管更明顯

這是因為，軸對稱矢量噴管截面與渦扇發動機一樣，都是圓形，發動機噴出的氣流不需要改變形狀，不會導緻推力損失。然而，正因為軸對稱矢量發動機噴出的氣流呈圓柱形，出尾噴口後，高溫高壓氣流與高空冷空氣混合的速度遠低于二元矢量發動機，導緻紅外特征更加明顯。此外，軸對稱矢量噴管截面與發動機截面一樣都是圓形，無法遮擋發動機後部的熱端部件，雷達波可以直接照射到，導緻軸對稱矢量發動機尾部雷達反射截面較大，隐身性能很差。

因此，這兩種矢量噴管隻能說各有所長，不能簡單說誰更好。如果是用在隐身戰機上，顯然，二元矢量發動機更加合适。如果是用在對機動性要求很高，但對隐身性能要求不高的飛機上，那軸對稱矢量發動機無疑更适合。

技術的發展往往能改變原有結論！

上面提到，軸對稱矢量噴管無法實現雷達隐身的根本原因在于軸對稱矢量發動機後部的高溫部件沒有遮擋，如果能夠增加遮擋物，那就能降低雷達反射截面，達到甚至超過二元矢量發動機的水平。

軸對稱矢量發動機測試動态圖

于是，後來有人就提出了在噴管中心增加封閉中心體的構想，以便遮擋發動機後部的熱端部件，避免被雷達波直接照射導緻雷達反射截面較大。然而，這種方法卻有很大缺陷，因為封閉中心體橫截面積較大，将嚴重影響噴管喉道面積的調節範圍，影響發動機的工作，而且還将緻使發動機外廓結構增大，嚴重影響發動機适裝性。

後來，我國的科技人員另辟蹊徑，提出了另一種新構想，完美兼顧了傳統軸對稱矢量發動機和二元矢量發動機的優點。

2014年，中華人民共和國國家知識産權局對外公布了一項名為《一種具有良好隐身功能的軸對稱矢量噴管》的專利，專利申請方為中國航空工業集團公司沈陽發動機設計研究所。根據該專利的介紹，隻要在發動機尾部筒體中心增加一個“薄壁旋流中心體”，就可實現良好隐身效果。

新型軸對稱矢量噴管的配圖，圖中12為“薄壁旋流中心體”

這個中心體就像泵噴推進器的驅動葉盤那樣，隻是角度葉片扭轉不一樣。“薄壁旋流中心體”内部采用中空設計，用于引入氣流冷卻筒體，同時也能實現發動機尾流的先行冷卻。這樣既可以遮擋發動機後部熱端零部件，起到降低雷達反射截面的作用，還能降低發動機尾流的溫度，從而降低紅外特征，簡直是一舉兩得！

由于“薄壁旋流中心體”的截面很小，因此幾乎不會阻礙發動機高溫高壓尾流通過，對發動機的推力影響很小，遠低于二元矢量發動機。按照大推力渦扇發動機截面直接1.1米計算，這種中心體的外輪廓直徑預計不會超過0.5米，長度不會超過0.3米，又采用中空設計，再加上4根中空支架，其總重預計不超過50公斤，對于重達1500公斤以上的大推力渦扇發動機來說幾乎可以忽略不計。

這就尴尬了，原本在雷達隐身和紅外隐身方面具備很大優勢的二元矢量發動機，在這種新型軸對稱矢量發動機面前優勢盡失，在推力損失方面二元矢量發動機又處于劣勢，在偏轉角度方面，二元矢量發動機同樣處于絕對劣勢，因此其綜合性能已經大幅度落後于這種新型軸對稱矢量發動機。

今年8月份，某官方網站發布了一則“中國航發四川燃氣渦輪研究院HS項目T101艙二元矢量摸底試驗測試系統配套材料定制采購公告”。資料顯示，四川燃氣渦輪研究院正式黃山發動機（渦扇19）的研制方，顯然這裡的“HS項目”指的就是黃山發動機研制項目。這說明渦扇19将來基本上可以确定采用二元矢量噴管。據了解，殲35的标配發動機就是黃山發動機。這意味着殲35仍然會采用二元矢量發動機，而不是綜合性能更先進的新型軸對稱矢量發動機。

這又是為啥呢？

其實原因也很簡單。因為這種新型軸對稱矢量發動機結構更加複雜，活動部件更多，預計其使用壽命遠不如二元矢量發動機，預計造價也更高。

疑似黃山發動機（渦扇19）二元矢量噴管測試采購信息

據了解，殲35運用了“一體化3D打印技術”，結構減重幅度十分驚人，按照FC31總師孫聰在某研究論文透露的數據，其空重相比FC31僅增加10%。按照航展公布的數據，FC31的2.0版本機身内油7.2噸、載彈量8噸，據此可計算出其空重僅12.8噸，因此殲35的空重僅14.08噸而已，遠低于F35C。

對于殲35來說，配備2台推力達12000kg·f的渦扇19之後，其整機推重比甚至比美國F22還要高，即便推力損失12%，其有效推力仍然高達21.12噸，仍然遠高于殲35的戰略對手F35，再加上矢量噴管可以讓它增加較大的偏轉力矩，機動性仍然遠超F35，甚至可以達到F22的水準！

根據航展上展出的二元矢量發動機模型，我們發現，它與F22采用的二元矢量噴管又有所不同，F22的二元矢量噴管明顯可以看出金屬色澤，設計也更加複雜，而航展上的這款二元矢量發動機噴管通體呈現黑色，很可能是非金屬材料制造，設計更加簡單，重量很可能比美國的二元矢量噴管低很多。

對于戰略定位與殲20實現高低搭配，量大價優的殲35來說，在發動機推力充沛的前提下，采用複雜度更低的二元矢量發動機不僅有利于快速量産，也有利于降低整機造價。按照殲35總師的說法，這款飛機包括四個型号，預計今後還将增加單座型陸基型号，雙座型陸基型号，雙座型艦載機型号，總生産數量很可能将突破1000架。

殲35總師接受采訪時表示新一代飛機包括4個型号

生産數量如此龐大，為便于生産，盡可能降低生産複雜度是十分必要的，在配備二元矢量噴管已經夠用的前提下，顯然沒有必要采用更為複雜、造價更高，使用壽命卻更短的新型軸對稱矢量噴管，畢竟我國軍費仍然遠低于美國，即便我國裝備物美價廉，也仍然要精打細算。

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