苏-57换装矢量发动机，歼-20需要跟进吗？

最近关于俄罗斯苏-57隐形战斗机测试二元矢量推力发动机的消息，引发中国网友们的热烈期待：何时中国歼-20隐形战斗机也换上矢量推力发动机？

先说明一下，笔者并非航空飞行器专业设计出身，对于矢量推力发动机的了解也就是大众科普水平，所以这篇就是纯粹的凑热闹讨论，也欢迎大家留言讨论。不过从各国空军的发展经历上看，战斗机采用矢量推力发动机的优势，恐怕没有大家想象的那么乐观。

首先，从目前国外的实际情况看，采用矢量推力发动机的战斗机就那么几种：日本的“心神”试验机配装的XF5-1发动机，在尾喷口装有偏流片可以实现推力矢量控制，但只属于最基本的技术验证，没有实用性。俄罗斯从苏-30MKI也开始批量配备轴对称矢量推力发动机，它的喷管可上下偏转各15度，但通过巧妙地安排让喷管的水平轴线向内偏转32度，从而让苏-30MKI可以同时获得纵向和横向控制。这种设计后来也延续到俄军自用的苏-30SM和苏-35战斗机，以及后来的苏-57隐形战斗机。还有就是美国F-22隐形战斗机采用的二元矩形截面的矢量推力发动机，只具备上下偏转的能力。

多年以来，对于矢量推力发动机的称赞都集中在它可以极大提升战斗机的机动性，尤其是在大迎角甚至是过失速迎角等极端情况下，改善战斗机的飞行性能。利用矢量推力发动机的俄系战斗机与美国F-22，在各种航展上都展现了令人吃惊的空中机动能力。

但问题在于，所有事情都有代价的——矢量推力发动机增加了技术复杂度和维护难度，印度苏-30MKI就因此大吃苦头；推力矢量喷口本身会增加结构重量和飞行阻力，再加上发动机喷流被强行改变会造成推力下降，通常认为采用推力矢量发动机后，飞机的整体动力会下降10%。

因此是否为战斗机装备矢量推力发动机，实际取决于对于其超机动性能到底有多看重。俄罗斯秉承一贯重视战斗机超机动性的趋势，在苏-57的技术验证机上测试类似F-22的二元矢量推力发动机，这也并不奇怪。美国“动力”网站称，俄罗斯公布的设计图显示，苏-57新配备的二元矢量推力发动机采用四个独立控制的舵片，通过改变高温喷气的面积和方向来工作。这些舵面以一定角度安装，其中两个为亚音速飞行设计，另外两个为超音速飞行设计，同时这种设计将更有助于冷却高温喷气，降低战斗机后半球的红外信号。

但报道承认，这种设计到底是不是合算，还需要更多测试才能确定。

而美国在F-22之后推出的F-35A和F-35C战斗机都没有采用矢量推力发动机，只有F-35B因为垂直起降的需求才选用了可向下偏转95度的矢量推力发动机。从美国空军的实际作战设想看，第五代战斗机更强调利用隐形特性展开超视距作战，尽量减少近距离格斗——F-22作为全球首款五代机，设计于上世纪80年代，因此它采用矢量推力发动机，其实可以看做是当时美国空军对于未来空战发展的不成熟甚至是错误判断。

至于说中国空军，目前来看对于五代机的发展判断更类似美国空军。此前在2018年的珠海航展上，曾有配备矢量推力发动机的歼-10B-OVT技术验证机进行过高难度的空中机动飞行表演，2022年的珠海航展上也展出过带二元矢量喷管的“太行”发动机，这些都证明中国在矢量推力发动机领域有相当的技术积累。

但至今没有看到任何一款中国现役战斗机采用矢量推力发动机。笔者认为这可能与多方面因素有关。首先是中国战斗机常年都有动力相对不足的“心脏病”，保证足够的推力是头等大事，会带来动力大幅下降的矢量推力发动机因此首先就不被看好。

其次，中国空军现在越来越多的强调超视距作战，特别是采用氮化镓元件的先进有源相控阵雷达配合霹雳-15等远程空对空导弹，让歼-10C、歼-16等非隐形战斗机也在超视距作战领域相对其他国家的主力战斗机取得了不对称优势。中国空军这种强化超视距作战的思路，在最近频繁亮相、利用复合挂架成倍增加中程空对空导弹挂载量的歼-10C身上，也可以略见一瞥。

直白地说，中国空军当前更愿意让这些非隐形战斗机携带更多中程导弹执行视距外空战，而不是凭借机动能力展开格斗——毕竟有人驾驶战斗机换上矢量推力发动机之后的超机动性能再怎么厉害，也比不过霹雳-10格斗导弹60G的最大过载。

最后，歼-20隐形战斗机乃至歼-35/35A隐形战斗机，同样更侧重超视距作战——从它们都没有配备机炮，就能看出中国空军对此的态度。另外即便是换装WS-15大推力发动机的歼-20A，也远远谈不上动力“绰绰有余”到可以无视矢量推力发动机的影响，更何况歼-35还在采用过渡性质的WS-21，因此短时间内，这两种国产隐形战斗机都不太可能配备矢量推力发动机。至于说采用矢量推力发动机的歼-35有助于从滑跃式航母上起飞，这样的需求实在太小了——未来弹射版航母的电磁弹射器可以提供足够的起飞速度，也不需要矢量推力发动机提供的那点帮助了。