我国最强大的涡轴发动机（新型轴对称矢量发动机完胜二元矢量发动机）

今年的珠海航展大量令人叹为观止的新装备首次亮相，鹰击21高超音速反舰导弹、FH97A、二元矢量发动机、MD22宽域飞行器等。其中，二元矢量喷管一被曝光就引起轰动，立即引起网友的热议。

很多网友都认为二元矢量喷管在雷达隐身性能和红外隐身性能方面相比轴对称矢量喷管具有较大优势。

配备二元矢量喷管的涡扇发动机

实际上并非如此！

据了解，传统矢量喷管分为二元矢量喷管和轴对称矢量喷管。

1、技术难度方面，二元矢量喷管结构相对简单。

涡扇发动机喷管都需要承受高温高压气流，对材料的耐高温和强度要求没什么区别。然而，从技术复杂度来看，轴对称矢量喷管零部件数量远高于二元矢量喷管，结构要复杂得多，这也导致轴对称矢量喷管的密封难度更大，因此问世时间也更晚。

2、综合性能方面，两者各有所长。

二元矢量喷管优势在于有利于雷达隐身和红外隐身，但结构死重较大，推力损失也较大。

这是因为涡扇发动机涵道是圆形的，但二元矢量喷管截面却是矩形的，这就导致圆柱形高温高压气流经过二元矢量喷管时会被转变成截面呈矩形的气流，这个过程中将导致较大推力损失，俄方的测试结果表明，采用二元矢量喷管将导致发动机推力损失5%~12%。

轴对称矢量喷管优势在于重量更轻，推力损失较小，但不利于降低尾流红外特征，使用寿命较短。

传统轴对称矢量喷管的尾流红外特征相比二元矢量喷管更明显

这是因为，轴对称矢量喷管截面与涡扇发动机一样，都是圆形，发动机喷出的气流不需要改变形状，不会导致推力损失。然而，正因为轴对称矢量发动机喷出的气流呈圆柱形，出尾喷口后，高温高压气流与高空冷空气混合的速度远低于二元矢量发动机，导致红外特征更加明显。此外，轴对称矢量喷管截面与发动机截面一样都是圆形，无法遮挡发动机后部的热端部件，雷达波可以直接照射到，导致轴对称矢量发动机尾部雷达反射截面较大，隐身性能很差。

因此，这两种矢量喷管只能说各有所长，不能简单说谁更好。如果是用在隐身战机上，显然，二元矢量发动机更加合适。如果是用在对机动性要求很高，但对隐身性能要求不高的飞机上，那轴对称矢量发动机无疑更适合。

技术的发展往往能改变原有结论！

上面提到，轴对称矢量喷管无法实现雷达隐身的根本原因在于轴对称矢量发动机后部的高温部件没有遮挡，如果能够增加遮挡物，那就能降低雷达反射截面，达到甚至超过二元矢量发动机的水平。

轴对称矢量发动机测试动态图

于是，后来有人就提出了在喷管中心增加封闭中心体的构想，以便遮挡发动机后部的热端部件，避免被雷达波直接照射导致雷达反射截面较大。然而，这种方法却有很大缺陷，因为封闭中心体横截面积较大，将严重影响喷管喉道面积的调节范围，影响发动机的工作，而且还将致使发动机外廓结构增大，严重影响发动机适装性。

后来，我国的科技人员另辟蹊径，提出了另一种新构想，完美兼顾了传统轴对称矢量发动机和二元矢量发动机的优点。

2014年，中华人民共和国国家知识产权局对外公布了一项名为《一种具有良好隐身功能的轴对称矢量喷管》的专利，专利申请方为中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所。根据该专利的介绍，只要在发动机尾部筒体中心增加一个“薄壁旋流中心体”，就可实现良好隐身效果。

新型轴对称矢量喷管的配图，图中12为“薄壁旋流中心体”

这个中心体就像泵喷推进器的驱动叶盘那样，只是角度叶片扭转不一样。“薄壁旋流中心体”内部采用中空设计，用于引入气流冷却筒体，同时也能实现发动机尾流的先行冷却。这样既可以遮挡发动机后部热端零部件，起到降低雷达反射截面的作用，还能降低发动机尾流的温度，从而降低红外特征，简直是一举两得！

由于“薄壁旋流中心体”的截面很小，因此几乎不会阻碍发动机高温高压尾流通过，对发动机的推力影响很小，远低于二元矢量发动机。按照大推力涡扇发动机截面直接1.1米计算，这种中心体的外轮廓直径预计不会超过0.5米，长度不会超过0.3米，又采用中空设计，再加上4根中空支架，其总重预计不超过50公斤，对于重达1500公斤以上的大推力涡扇发动机来说几乎可以忽略不计。

这就尴尬了，原本在雷达隐身和红外隐身方面具备很大优势的二元矢量发动机，在这种新型轴对称矢量发动机面前优势尽失，在推力损失方面二元矢量发动机又处于劣势，在偏转角度方面，二元矢量发动机同样处于绝对劣势，因此其综合性能已经大幅度落后于这种新型轴对称矢量发动机。

今年8月份，某官方网站发布了一则“中国航发四川燃气涡轮研究院HS项目T101舱二元矢量摸底试验测试系统配套材料定制采购公告”。资料显示，四川燃气涡轮研究院正式黄山发动机（涡扇19）的研制方，显然这里的“HS项目”指的就是黄山发动机研制项目。这说明涡扇19将来基本上可以确定采用二元矢量喷管。据了解，歼35的标配发动机就是黄山发动机。这意味着歼35仍然会采用二元矢量发动机，而不是综合性能更先进的新型轴对称矢量发动机。

这又是为啥呢？

其实原因也很简单。因为这种新型轴对称矢量发动机结构更加复杂，活动部件更多，预计其使用寿命远不如二元矢量发动机，预计造价也更高。

疑似黄山发动机（涡扇19）二元矢量喷管测试采购信息

据了解，歼35运用了“一体化3D打印技术”，结构减重幅度十分惊人，按照FC31总师孙聪在某研究论文透露的数据，其空重相比FC31仅增加10%。按照航展公布的数据，FC31的2.0版本机身内油7.2吨、载弹量8吨，据此可计算出其空重仅12.8吨，因此歼35的空重仅14.08吨而已，远低于F35C。

对于歼35来说，配备2台推力达12000kg·f的涡扇19之后，其整机推重比甚至比美国F22还要高，即便推力损失12%，其有效推力仍然高达21.12吨，仍然远高于歼35的战略对手F35，再加上矢量喷管可以让它增加较大的偏转力矩，机动性仍然远超F35，甚至可以达到F22的水准！

根据航展上展出的二元矢量发动机模型，我们发现，它与F22采用的二元矢量喷管又有所不同，F22的二元矢量喷管明显可以看出金属色泽，设计也更加复杂，而航展上的这款二元矢量发动机喷管通体呈现黑色，很可能是非金属材料制造，设计更加简单，重量很可能比美国的二元矢量喷管低很多。

对于战略定位与歼20实现高低搭配，量大价优的歼35来说，在发动机推力充沛的前提下，采用复杂度更低的二元矢量发动机不仅有利于快速量产，也有利于降低整机造价。按照歼35总师的说法，这款飞机包括四个型号，预计今后还将增加单座型陆基型号，双座型陆基型号，双座型舰载机型号，总生产数量很可能将突破1000架。

歼35总师接受采访时表示新一代飞机包括4个型号

生产数量如此庞大，为便于生产，尽可能降低生产复杂度是十分必要的，在配备二元矢量喷管已经够用的前提下，显然没有必要采用更为复杂、造价更高，使用寿命却更短的新型轴对称矢量喷管，毕竟我国军费仍然远低于美国，即便我国装备物美价廉，也仍然要精打细算。

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