[科普中国]-矢量发动机

矢量发动机（Thrust vector control engine，简称：TVC Engine），是喷口可以向不同方向偏转以产生不同方向的推力的一种发动机。

采用推力矢量技术的飞机，则是通过尾喷管偏转，利用发动机产生的推力，获得附加的控制力矩，实现飞机的姿态变化控制。其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关，而不受飞机本身姿态的影响。不采用推力矢量技术的飞机，发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的，产生的推力也沿轴线向前，这种情况下发动机的推力只是用于克服飞机所受到的阻力，提供飞机加速的动力。因此，矢量发动机可以保证在飞机作低速、大攻角机动飞行而操纵舵面几近失效时利用推力矢量提供的额外操纵力矩来控制飞机机动。

简介矢量发动机（Thrust vector control engine，简称：TVC Engine），是喷口可以向不同方向偏转以产生不同方向的推力的一种发动机。

采用推力矢量技术的飞机，则是通过尾喷管偏转，利用发动机产生的推力，获得附加的控制力矩，实现飞机的姿态变化控制。其突出特点是控制力矩与发动机紧密相关，而不受飞机本身姿态的影响。不采用推力矢量技术的飞机，发动机的喷流都是与飞机的轴线重合的，产生的推力也沿轴线向前，这种情况下发动机的推力只是用于克服飞机所受到的阻力，提供飞机加速的动力。因此，矢量发动机可以保证在飞机作低速、大攻角机动飞行而操纵舵面几近失效时利用推力矢量提供的额外操纵力矩来控制飞机机动1。

技术原理普通飞机的飞行迎角是比较小的，在这种状态下飞机的机翼和尾翼都能够产生足够的升力，保证飞机的正常飞行。当飞机攻角逐渐增大，飞机的尾翼将陷入机翼的低能尾流中，造成尾翼失速，飞机进入尾旋而导致坠毁。这个时候，纵然发动机工作正常，也无法使飞机保持平衡停留在空中。

然而当飞机采用了推力矢量之后，发动机喷管上下偏转，产生的推力不再通过飞机的重心，产生了绕飞机重心的俯仰力距，这时推力就发挥了和飞机操纵面一样的作用。由于推力的产生只与发动机有关系，这样就算飞机的迎角超过了失速迎角，推力仍然能够提供力矩使飞机配平，只要机翼还能产生足够大的升力，飞机就能继续在空中飞行了。而且，通过实验还发现推力偏转之后，不仅推力能产生直接的投影升力，还能通过超环量效应令机翼产生诱导升力，使总的升力提高。

装备了推力矢量技术的战斗机由于具有了过失速机动能力，拥有极大的空中优势，美国用装备了推力矢量技术的X-31验证机与F-18做过模拟空战，结果X-31以1:32的战绩遥遥领先于F-18。

推力矢量技术是一项综合性很强的技术，它包括推力转向喷管技术和飞机机体/推进/控制系统一体化技术。推力矢量技术的开发和研究需要尖端的航空科技，反映了一个国家的综合国力，世界上只有美国和俄罗斯掌握了这一技术，F-22和Su-35就是两国装备了这一先进技术的各自代表机种。

我国也展开了对推力矢量技术的预先研究，并取得了一定的成果，相信在不远的将来，我们的飞机也能够装备上这一先进技术翱翔蓝天，增强我国的国防实力1。

四代战机第四代战斗机要求飞机要具有过失速机动能力，即大迎角下的机动能力。

使用推力矢量技术的飞机不仅其机动性大大提高，而且还具有前所未有的短距起落能力，这是因为使用推力矢量技术的飞机的超环量升力和推力在升力方向的分量都有利于减小飞机的离地和接地速度，缩短飞机的滑跑距离。另外，由于推力矢量喷管很容易实现推力反向，飞机在降落之后的制动力也大幅提高，因此着陆滑跑距离更加缩短了。如果发动机的喷管不仅可以上下偏转，还能够左右偏转，那么推力不仅能够提供飞机的俯仰力矩，还能够提供偏航力矩，这就是全矢量飞机。

推力矢量技术的运用提高了飞机的控制效率，使飞机的气动控制面，例如垂尾和立尾可以大大缩小，从而飞机的重量可以减轻。另外，垂尾和立尾形成的角反射器也因此缩小，飞机的隐身性能也得到了改善。

国产引擎某军刊曾介绍我国高推重比涡扇发动机核心机研制成功！TVC轴对称矢量喷管研制成功！

飞机推力矢量技术是通过改变发动机排气方向为飞机提供更强的转向力矩的技术。飞机推力矢量技术的应用能赋予战斗机超机动性、短距起降和低的可探测性，极大地提高战斗机的作战有效性和生存能力。美国、俄罗斯等发达国家都将其作为重要技术优先发展。

在飞机推力矢量技术的研究中，改变发动机排气方向，即推力矢量喷管的研究是关键且具决定意义的一环，必须首先研究发展。轴对称矢量喷管(AVEN)是在常规机械式收扩喷管上发展出来的一种推力矢量喷管，通过喷管扩散段的偏转改变发动机排气方向。就整个飞机推力矢量技术来讲，AVEN具有简单、轻质、低风险的特点，对飞机、发动机主机的改装要求小，是实施推力矢量技术的最佳喷管方案。AVEN技术研究的目标是完成目标平台涡扇型的AVEN试验件的研制，并实现热态试车。

但是我国的矢量发动机又有了新的突破，但是鉴于机密，暂时不能公开1。

自主研发从正在试飞的J20一些渐渐曝光的消息可以看出，我国4代战机和5代战机已经基本进入了全部自主开发的阶段，并在很多方面开始领先世界，我们期待着大家不断探讨的J20能早日登场，为中国的军事强大再谱新章。

据最新媒体报道，中国歼20隐形战斗机已于2011年1月11日中午12时50分左右进行首次升空飞行测试，13时11分成功着地。整个首飞过程是在歼10S战斗教练机陪伴下完成的，历时大约18分钟，首飞过程取得圆满成功。

时任中国国家主席、中央军委主席胡锦涛于2011年1月11日下午接见到访的美国国防部长盖茨，并且盖茨在会后向传媒表示，胡锦涛向他确认，中国进行了歼20首次试飞。

2016年1月18日13:30许，中国歼20首架编号为2101的量产机成功首飞，历时40余分钟，按量产机习惯首飞进行了起落架收放测试，降落前数次超低空通场并大坡度小半径转弯1。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学