微博用户@飞舞的摩羯今日发了一张漫画，画面中有一架具有特别锯齿尾喷管的歼-10战斗机，并配上“冬日晴好。预乘风，白菊摇。”的优美诗句，引发热烈转发，因为这条微博预示着传说中的歼-10D原型机即将首飞。
歼-10D相对于歼-10C的最大改进是增加推力矢量系统，机动性大幅提高。世界现役战斗机的推力矢量无一例外都是二元矢量喷管，也就是只能在俯仰方向上下偏转，并不能提供偏航控制力矩，如苏-35和F-22。歼-10D则采用的是更先进的三元轴对称矢量喷管，可向任意方向偏转。三元矢量喷管是六代机的一项重要技术，只有具备该计划，才能让尾喷同时提供俯仰和偏航控制力矩，进而实现取消平尾和垂尾。
我国在轴对称矢量喷管的研制上起步较早。早在2003年12月15日，工程院院士、航空动力工程专家刘大响教授就在央视《百家讲坛》栏目《飞翔的动力》中证实我国606、624所自行研制的轴对称矢量喷管已经进行台架测试，运转得非常成功，而且比国外同类产品更加灵活。
他还生动地讲解了矢量喷管对提高战斗机机动性的好处：“我们第一代飞机打仗的时候，就是要从后面追，如果你跑到敌人前面去了，那人家就打你了。那怎么办？你赶快拐弯，拐个大弯，再绕到它屁股后面再打它。而这种发动机装了尾喷管之后，它不用这么拐大弯了，它直接翻个跟头就过来了。所以装了矢量喷管之后，飞机机动性大大地改善。”
在20世纪90年代初，美国曾在F-16多轴推力矢量计划（MATV）中给该机装上了通用动力公司的AVEN轴对称矢量喷管。矢量喷管使F-16这种原本限制在25度迎角以下飞行的战斗机实现了无迎角限制飞行，可以完成眼镜蛇、J 转弯等机动以及类似直升机的动作。推力矢量和过失速机动大幅改善了F-16的空战能力，让该机在模拟空战中占尽优势。
歼-10D的矢量喷管在结构上应该类似普惠公司为F-16研制的俯仰/偏航平衡梁式喷管（P/YBBN），这种喷管通过一个同步环同时实现尾喷管的收敛-扩散运动和矢量运动，设计非常巧妙，使尾喷管动作筒的数量最小化，在减轻重量的同时提高了可靠性和可维护性。
下面来看看这种矢量尾喷管的结构。
在环绕加力燃烧室壳体布置多个液压作动筒，作动筒直接驱动一个直径略大于加力燃烧室壳体的同步环，同步环与尾喷管封严片之间通过连杆刚性连接。当动作筒驱动同步环前后移动时，封严片就在连杆的带动下使尾喷管做收敛-扩散运动，当同步环向前移动时尾喷管就张开，反之就缩小。动作筒差动使同步环偏转时，封严片也在连杆的带动下使尾喷管向同一方向偏转，于是就实现了全向矢量偏转功能，真是天才的设计！
当然，战斗机升级推力矢量系统并不是光换一个矢量喷管这么简单，还要对飞控的控制律进行重大修改，让尾喷管自动配合操纵翼面偏转，实现机动性最大化和飞火推一体化。
歼-10D上矢量从另一个侧面也反映出14吨太行改的成熟，其推力和可靠性都已能满足单发战斗机的需求。因为对于战斗机来说，如果推重比不高强行上矢量，就会陷入印度苏-30MKI在军演中乱开矢量陷入低能量状态被F-15吊打的窘境。（作者署名：空军之翼）
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发表于 31-12-2017 11:11 PM
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