跳到主要內容

【軍事博評】呂琪:網上輿論對「矢量發動機」有何迷思?


 


在今年珠海航展上,一架1034號「殲10B」成為眾人關注的焦點,其風頭甚至蓋過了「殲20」。其最大的亮點就是攜帶了中國自產的矢量發動機,在第一天的飛行表演中就做出了「眼鏡蛇」、「J-Turn」和「落葉飄」等諸多過失速動作。這讓過去一直說中國造不出矢量發動機的人受到深深的「傷害」。這架「殲10B」正是去年曝光的那架「殲10」,如今現身珠海航展並可能進行飛行表演,說明其矢量發動機技術已經非常可靠,達到了實用化的階段。


不少軍迷都知道,現代戰鬥機都要求飛機要具有過失速機動能力,即「大迎角下的機動能力推力矢量控制(thrust vector control,簡稱:TVC)——是通過改變發動機排氣方向,為飛機提供更強轉向力矩的技術。飛機推力矢量技術的應用能賦予戰鬥機超機動性、短距起降和低可探測性(大概指F-22用的二納矢量噴嘴),極大提高戰鬥機的作戰有效性和生存能力。


F-15 ACTIVE不單試驗過PYBBN / 克里莫夫式TVC,改名前(當時叫F-15S/MTD)連二元軸對稱TVC也有試驗過。其二元噴嘴兼具推力反向功能,以增加短場起降能力。研究可說為ATF(日後的YF-22 / 23)所引擎的發展提供良好的測試平台。(網絡圖片)

 


在飛機推力矢量技術的研究中,改變發動機排氣方向,即推力矢量噴管的研究,是關鍵且具決定意義的一環,必須首先研究發展。最早在1990年代初,美國的普惠公司和GE公司就分別推出兩款矢量發動機,普惠公司的是「F100-PW-229」,GE的是「F110-GE-129」。這兩款發動機分別裝備在「F-15 Active」和「F16 MATV」專案試運行。隨後在1990年代末,俄羅斯也推出了自己的矢量發動機,並在唯一的一架「SU-37」上測試。此前全球只有美國和俄羅斯掌握了這一技術,而「F-22」和「Su-35」就是兩國裝備了這一先進技術的各自代表機種。


 


嚴格來說,蘇聯最早的TVC測試機應該是1989年的Su-27 UB LL-UV (PS),不過那是二維的,而且推力損失甚大,更有甚者,部分資料甚至指這噴嘴根本是給T-60S轟炸機用的。(網絡圖片)

 


裝備了推力矢量技術的戰鬥機,由於具有了過失速機動能力,擁有極大的空中優勢,美國早期使用裝備了推力矢量技術的「X-31」驗證機與「F-18」做過模擬空戰,結果「X-31」以1:32的戰績遙遙領先於「F-18」。


X-31及F-18 HARVE的初代折流片式偏轉噴嘴,所額外提高的機身空重更多,而且飛機部分後機身直徑可能需加大,以收納折流片的活動裝置,更有甚者,凸出的折流片也會造成阻力。(網絡圖片)

 


網上對發動機的兩種傳聞


自從這架「殲10B」亮相以來,網上出現了兩種說法:


一、中國的這款矢量發動機來源於俄羅斯的「117S」,理由是在中國前年引進的俄羅斯「SU-35」戰鬥機上,配備的就是「117S」;


二、面對現在越來越先進的雷達和導彈技術,這種超機動性動作變得沒有意義。


筆者就認為,對於以上兩種觀點,網上的說法未免有點想當然。


遠在引入117S前,中航至少已有兩種TVC正進行地面台架測試。(網絡圖片)

 


首先即使中國有再厲害的逆向工程仿製能力,一款現代化的航空發動機想在短短不到兩年時間內就完全仿製出來嗎,基本是天方夜譚。在一台新型航空燃氣渦輪發動機的研製過程中,必須對大量的主要零部件和系統進行試驗,這類試驗往往占總試驗時間的90%以上。全台發動機的試驗總時數不會少於2至4萬小時,而內地對於發動機的試驗總時間要求是不低於5萬小時。


以美軍的「F119」發動機為例,該發動機1982年起立項論證,1986年開始試驗,直到1997年才通過驗收投入量產,交付第一台生產型發動機,前後跨度十幾年。所以,如果中國仿製「F117S」發動機,在短短兩年內根本無法完成全部試驗。而且,早在2008年時,網絡上就有關於中國研發矢量發動機的論文和圖片被披露,可見中國研發矢量發動機的時間至少有10年了。


117S(左)及太行TVC版本(右)不但結構及外觀迴異,其更不屬於同一類型TVC。指責太行噴嘴「山寨」的人,可說不是軍盲,就是為黑而黑。(網絡圖片)

 其次,2011年內地某軍事論壇就爆出一張中國當時正在試驗的一種軸對稱矢量發動機的照片,照片裡的發動機噴口是軸對稱矢量噴管,明顯與俄羅斯的「117S」不是同一類型。根據資料,「117S」發動機的噴嘴外觀是像套筒一樣的「留里卡式」噴嘴。而這次亮相珠海航展的國產矢量發動機,明顯是藉由噴嘴擴散段的調整來實現矢量推力,俗稱「克里莫夫式」噴嘴。


從技術上來看後者比前者有不小的優勢。「留里卡式」噴嘴因為是整個噴嘴一起活動,需要額外的制動機構,會增加長度與較多重量。安裝這種發動機會導致飛機的重心發生大的改變,這時候需要對飛機重新配重,以穩定飛機的平衡。俄羅斯當初第一台矢量推力發動機安裝的時候就需要在機頭額外添加100千克的重量,以維持飛機的穩定和平衡。而「克里莫夫式」噴嘴是在常規機械式收擴噴管上發展出來的一種推力矢量噴管,通過噴管擴散段的偏轉改變發動機排氣方向,發動機整體增重不大,對飛機、發動機主機的改裝要求小。


這種發動機被認為在超音速時表現好於亞音速,亞音速時候容易出現推力不足的現象,而戰鬥機在起降、纏鬥、過失速機動時通常都是亞音速,這時「117S」所配發動機的表現就強差人意了。事實上,目前就中美俄三國對於矢量發動機的研究來看,「克里莫夫」式噴嘴應該是主要發展趨勢,而俄羅斯已經計畫在「SU-57」上使用他們最新的矢量發動機「產品-30」,該發動機也使用「克里莫夫」式噴嘴。


若超機動只算飛行特技,其「功臣」偏轉噴嘴及優秀可靠的飛控編程則不但讓戰鬥機有優秀的短場起降能力,在纏鬥時也有更靈活的性能,甚至在中距離空戰中能施展更佳的隨控布局,例如以更高速實行更長時間的高攻角飛行,更容易鎖定不在自己前進方向上的遠距離敵機。(網絡圖片)

 


最後,筆者個人認為對於各種超機動性動作意義不大的話題,有點脫離實際情況。因為這種情況很久以前就出現過,在20世紀50至60年代,隨著飛機突破超音速和空對空導彈的誕生,不少人就預測未來是導彈的天下,機炮遲早落伍並必將退出歷史舞台。該觀點在當時受到許多認可,不少國家在新研製的戰鬥機上直接取消了機炮(像是美國的「F-4」鬼怪戰鬥機)。結果到了越戰時發現,在戰場上大部分空對空導彈的命中率慘不忍睹。無奈之下最後美軍只能重新給「F-4」加裝機炮。另外,飛機要完成這類過失速機動,除了矢量發動機以外,還有很重要的一點就是飛控系統和航電技術要過硬,而這兩種技術無論空戰未來如何發展都會是戰鬥機必不可少的。因此現在「在先進雷達和導彈面前,這種機動性都是靶子」的斷言有點為時過早。



先起步者一定吃虧


就目前全球的情況:美國「F-22」上的「F119」發動機是世界上最早服役的矢量發動機,在航電系統和飛控系統方面表現就不錯,但是「F119」的矢量控制設計比較早,也因此在推力損失和漏氣方面損失就要大一些。



F-16 MATV / VISTA的噴嘴結構似乎更為簡單,但靈活度同樣很高。

而安裝在「猛禽」上的「F119-PW-100」發動機噴口只能垂直偏轉,其偏轉速度僅為每秒20度,遠不如中俄兩國矢量發動機的每秒45度。但是這並不代表美國在矢量發動機這一技術上落後。美國的推力矢量驗證從1980年代開始,1990年代中期就已完成全部試驗,驗證機從「F15 ACTIVE」,「F16 MATV」,「F18 HARVE」,再到專門研製的「X31」等,技術上是其他國家無法企及的。對於誕生於上世紀90年代的「F-22」來說,「F119」已經完全夠用,短時間內並沒有代替的需要。退一萬步來說,即使美軍需要,相信以美國的技術儲備來說更新換代也並非難事。


第六代戰鬥機其中一個可能的特色,是控制翼面進一步減少,以減低RCS。這時只能透過TVC來做進一步的飛行動作控制了。圖為法國剛開始研發的第六代戰鬥機的模型。(網絡圖片)

 


多元矢量技術是未來矢量發動機的發展趨勢,中國的這款矢量發動機用到了複合材料,技術上要比俄羅斯的「117S」先進。而且多元矢量發動機對其他核心系統也有相當高的要求,最重要的就是飛控系統和航電系統。飛控系統的設計和航電系統的可靠性必須要嚴謹,還要經過多次測試和試飛,確保沒有問題後,多元矢量發動機才能上天飛行。這不僅考驗一個國家的整體電子科技水準,也考驗航空工業水準。這一次亮相珠海航展的國產矢量發動機,可以說是中國航空業,多年累積的成果。


很少人留意到的是,太行/太行改現在已拿來玩飛行特技,而且大仰角/過失速機動下仍沒有喘震的情況,動力仍然飽滿,其實表示太行系列已非常成熟;要知道航展表演若有什麼閃失,不但大失面子,而且往往會搞出嚴重傷亡,若太行仍不可靠,根本不可能連續表演幾天類似的超機動動作給你看。(網絡圖片)


https://www.litenews.hk/?p=62280

留言

這個網誌中的熱門文章

【旅遊】馬來西亞奇怪食材:青龍菜(四)

筆者在馬來西亞太平市的幾家餐廳發現一種從未見過的蔬菜——當地人稱「青龍菜」。聽說只有怡保附近的金馬侖山上才有栽種,是一名劉姓退休的農業科學家近年才新培育成功的。青龍菜顏色淺綠,外觀似韭菜,口味也接近韭菜或青蒜,不過氣味淡一點,口感更爽嫩。
此蔬在當地餐廳總是與綠豆芽同炒,不過,在太平的菜市場要轉一大圈,才看見一個攤檔有售。包裝很精致,300克一扎,賣4馬幣,若不加點豆芽還真炒不成一碟。上網才知道青龍菜屬於高貴菜,在馬來西亞其他地區要賣十元一扎,在當地是貴價蔬菜了。
青龍菜炒豆芽(筆者供圖)新鮮的青龍菜(筆者供圖)至於說搭配奇特的食物,筆者首推「豆芽雞」。初聞菜名,實在想不出究竟是怎樣的做法,在當地小有名氣的某餐廳點的豆芽雞:端上桌兩個盤子,一盤白切雞,一盤炒綠豆芽。雞自然是放養的走地雞,豆芽也長得矮胖喜人——但分明是兩碟菜,不明白它們之間有什麼巧妙和關聯。
還有一碟深色的食物,有人介紹是水果沙拉。滿腹狐疑地試上一口,果然是水果,但用醬油炒過了,還撒上花生碎,也算是個罕見的搭配。
值得一提的是,太平的菜市場乾淨整潔,菜場樓上設有大排檔,當地人在這裏解決早午晚三餐。至於這裡的小吃,品種融合了當地華人、馬來人、印度人的各類特色:肉骨茶、印度飛餅、炒貴刁,丸子湯、河粉條、珍多冰 ……與香港吃慣的口味都有少許不同,但不算太驚喜。
但是,有一款非常簡單的早餐「面包蛋」,令人印象深刻,做法也很簡單:生雞蛋兩個,破殼打在咖啡杯裏,連杯子一起蓋在滾水裏十分鐘,至蛋白半凝結,隨自己口味加胡椒粉和醬油,用烘脆的面包蘸蛋液吃。天天見慣見熟的面包和雞蛋,這樣配搭的吃法很有驚喜。
北馬當地特色菜『豆芽雞』。(筆者供圖)北馬特色小菜『炒水果』。(筆者供圖)北馬當地特色早餐『麵包蛋』。(筆者供圖)

老當益壯?八旬翁酷愛打機 《Far Cry 5》已通關兩次

家住四川的83歲老翁楊炳林,已是一名20年資歷的『老玩家』。(圖片來源:觸樂網)
【香港輕新聞】提到打機,不少人都會認為是年輕人的喜好。但在四川有位八旬老翁,自20年前退休以來,每天除規律作息外,最大的娛樂竟是打各種主機遊戲。對於現時有成年人認為打機是玩物喪志,老人家就覺得遊戲「除了鍛煉智商增長見識,也能磨礪人的精神」,不僅自己玩,亦把兒子與外孫都培養成遊戲愛好者……
內地遊戲資訊網站「觸樂網」近日發布了一篇對一位資深的「老玩家」的採訪:該玩家不僅體現在遊戲資歷的久遠,同樣也體現在該玩家今年83歲的高齡。據採訪報導,該位名叫楊炳林的老玩家居住在四川瀘州,平時大部分生活習慣與一般退休長者無異:早睡早起,注重飲食,每日有定時外出散步運動的習慣,每年還有至少兩次旅遊計劃。
但是除這些起居日常外,楊炳林每日還固定有3至6小時的打機時間。據他本人介紹,自己對遊戲感興趣始於自己剛退休的1998年,由於不再上班逐漸感到空虛,遂開始為自己生活「加碼」,先後發展出每日打乒乓球、打麻雀等愛好,之後又因個人喜好,將打麻雀替換成打機,「一開始是在街上看到很多年輕人在玩遊戲,看了以後感覺裡頭有很多文章……也不用工作了,腦子也沒用了,就打遊戲唄」,「放棄麻將是因為怕肺癌——每次麻將桌上總有人在食煙,對肺不好」。
據老人外孫介紹,自己從記事起,外公就在家裡用初代PlayStation打遊戲,當時外公愛玩的遊戲有《生化危機》、《恐龍危機》、《袋狼大進攻擊》等遊戲,於是外公便成了遠近皆知的「老頑童」。每逢周末,鄰居街坊有事無法照顧小孩時,都會拜託外公暫時看顧。
即使用遊戲手掣打第一人稱射擊遊戲(FPS),操作也十分精準。(圖片來源:觸樂網)
每份通關的遊戲,老人家都會手寫通關日期標籤,精心保存碟片。(圖片來源:觸樂網)
由於兒時常與外公相伴,外孫也在耳濡目染中養成為了遊戲愛好者。楊炳林的兒子是暴雪著名線上遊戲的《魔獸世界》的常年玩家,外孫長大後也成為《CSGO》、《鬥陣特工》等FPS類型遊戲以及《Dota 2》的玩家。
楊炳林自言是日本Sony的忠實擁躉,在開始玩遊戲後陸續購入了Sony的PS、PS2、PS4以及微軟的Xbox 360等遊戲主機,而且緊追近年新遊戲發售的節奏,購買了不少諸如《盜墓者羅拉:崛起》、《刺客教條:大革命》、《刺客教條:起源》以及《極地戰嚎5》等3A級遊戲大作,由於十分喜愛《極地戰嚎5》這…

澳洲代購奶粉華人女子疑涉接贓遭警方拘捕

因搜購嬰兒奶粉聞名澳洲的華人女子被警察鎖上手銬拘捕。


【香港輕新聞】華人在澳洲搶購嬰兒奶粉導致出現買奶粉難現象早已引起詬病,最近更被揭發有中國家庭專門偷竊奶粉轉售。一名在澳洲從事代購嬰兒奶粉的華人女子近日被墨爾本警方拘捕,有報道指這名女子涉嫌購買早前發生的華人家庭犯罪團伙「奶粉大盜」案的賊贓奶粉,據悉目前這位華人女子已經被警方釋放,但可能只是作為嫌疑人等候審理,而並非無罪釋放,目前此案仍在繼續調查之中。
今年1月澳洲警方偵破嬰幼兒奶粉盜竊家族
在今年1月份,一位名叫柯劍鋒(音譯,Jian Feng Ke)的華人剛剛從中國飛抵澳洲,就在機場被警方拘捕,他的父母和妹妹在他被捕前也已經被警方拘捕,警方一共逮捕了8名家庭成員,其中年紀最小的22歲,最大的53歲,各人被指控在澳洲盜竊嬰幼兒奶粉。

警方在被捕女子寓所發現大批奶粉,部分疑為賊贓。

疑犯房屋搜出4000罐奶粉、蜂蜜和保健品
澳洲警方從疑犯家庭位於悉尼的兩棟房屋中搜出了總價值超過100萬澳元、多達4000罐的嬰兒奶粉、麥盧卡蜂蜜和保健品,以及21.5萬澳元現金贓款。這些被盜的奶粉和保健品都正準備運往中國。從2018年開始,澳洲警方就一直在調查被盜奶粉的下落,之後順藤摸瓜找到這名做代購的華人女子,並人贓俱獲將她逮捕。

被捕女子被稱為「墨爾本夢幻」,曾被電視台跟蹤拍攝她搜購奶粉手法。

被捕女子外號「墨爾本夢幻」圈內十分知名
據知情華人透露,這名被捕的華人女子在澳洲代購圈內很出名,她就是「墨爾本夢幻」。在澳洲九號電視台的一檔名為《A Current Affair》的節目2018年曾播出的一個專題片《瘋狂的嬰幼兒配方奶粉》(Baby formula frenzy)中,她就是被拍到搶購奶粉的主角。
祖孫三代螞蟻搬家不斷到超市購買奶粉
在這個電視台的特別節目中,記者跟拍了這個住在墨爾本的華人家庭一整天,從背後看著「夢幻」女士一家人,她和母親還有孩子(祖孫三代),各自開車到不同的超市瘋狂購買奶粉,之後塞滿汽車後備箱,並囤積到自家車庫。這個節目還採訪了澳洲的年輕媽媽們。她們講述了由於這些華人代購無視4罐限量,以「螞蟻搬家」的方式不斷掃貨,以至於她們經常為買不到嬰幼兒配方奶粉而苦惱。



https://www.litenews.hk/?p=70068