首次曝光！俄罗斯纪录片展示装配二元矢量喷管发动机的苏-57

12月15日是俄罗斯苏霍伊设计局和米格设计局成立85周年纪念日。俄罗斯第一频道在该日期前后推出了名为《天空之主》的纪录片，纪念这两家具有传奇色彩的航空设计局。

带有二元矢量喷管的苏-57第二架原型机

12月9日，俄罗斯第一频道发布了《天空之主》预告片，片中出现了俄罗斯五代机苏-57第二架原型机（编号052）。画面中，该机左侧发动机舱换装了二元矢量喷管的“产品30”（也称AL-51F-1）发动机，这是“产品30”发动机首次曝光安装二元矢量喷管。目前没有官方发布关于该机进行飞行测试的新闻。

苏-57二号原型机

据美国军事网站“战区”12月10日报道，苏-57战斗机配备二元矢量喷管的目的是进一步增强其隐身性能。

苏-57第二架原型机于2011年3月首飞，随后该机用来测试“产品30”发动机。2017年12月，该机安装“产品30”发动机完成首飞，但飞机上只安装一台“产品30”发动机，另一台仍安装“产品117”（也称AL-41F-1）发动机。“战区”分析称，“产品30”发动机更新尾喷管“具有试验性意义，但其未来发展仍无法确定”。

苏-57二号原型机的二元矢量喷管

苏-57二号原型机左发动机舱换装了“产品30”发动机后，最引人注目的便是外形“扁平”呈矩形状的喷管。这种设计被称为矩形二元矢量喷管，美国五代机F-22“猛禽”使用的F119发动机也采用了这种“扁平”状的喷管，此类设计旨在减少雷达信号，同时具有降低红外信号的优势。

“战区”推测，安装矩形二元矢量喷管的“产品30”发动机未来有望安装在改进型苏-57M上。不过目前该机型未接到任何订单。

“产品117”发动机

初始型苏-57以及苏-35所安装的“产品117”发动机采用轴对称型推力矢量喷管，可提供俯仰、偏航和滚转控制，也称三元推力矢量喷管。俄媒预告片画面中出现的二元矢量喷管，仅能提供俯仰控制以及有限的滚转控制。但在预告片画面中，苏-57二号原型机尾部喷管呈倾斜安装，目前尚不明确是否为提供额外的方向控制而故意设计的。

“产品117”发动机是俄罗斯对早期苏-27和苏-30系列战斗机使用的AL-31F发动机进行现代化改造而诞生的。该发动机作为初始型苏-57的发动机，也安装在苏-35多用途战斗机上。但是多家海外媒体都曾报道称，“产品117”发动机无法为苏-57提供超声速巡航能力，即在不使用加力燃烧室的情况下持续以超过1马赫的速度飞行。

“产品30”发动机

相比之下，“产品30”发动机采用了“全新设计”，有更大的推力、更轻的重量和更低的运营成本。“产品30”发动机设计之初也保留了类似的三元推力矢量喷管，可以实现喷管的全向运动。但2023年7月，《航空周刊》的一篇报道提到了，负责研发“产品30”发动机的俄罗斯留里卡发动机设计局首席执行官叶夫根尼·马尔丘科夫曾表示苏霍伊公司在苏-57项目启动时对使用扁平喷管并不感兴趣，在苏-57和“产品30”发动机试飞后，苏霍伊公司确认了对扁平喷管“产品30”的订单。

留里卡发动机设计局相关宣传册的图片

据留里卡发动机设计局宣传册图片显示，“产品30”发动机的二元矢量喷管拥有4块独立的燃气导流板，通过修改空气出口横截面积和推力矢量来工作。这些燃气导流板以一定角度安装，其中两个燃气导流板专门控制亚声速飞行，两个燃气导流板专门控制超声速飞行。宣传册图片中还显示，当发动机排气时，4块燃气导流板张开，有助于空气流通，快速冷却高温尾焰，从而降低飞机红外特征。

马尔丘科夫表示：“由于苏霍伊拒绝改变苏-57机身，因此我们才设计出一个结构相当复杂的扁平喷管。”他还证实，“产品30”发动机新喷口已在地面试验台上成功运行，包括加力燃烧。根据《航空周刊》的那篇报道，马尔丘科夫当时曾表示扁平喷管的“产品30”预计将于2023年底前装载在飞机上进行试飞。

苏-57和苏-35S编队飞行

对于苏-57来说，扁平喷嘴有助于提升其后方隐身性能，苏-57在初始设计时着重优化了正面隐身性能，但对侧面和后方隐身性能关注较少。尽管采用二元矢量喷管会导致一定程度的发动机推力下降，但综合考虑其带来的隐身性改进，显然苏霍伊认为此举是值得的。

采用低可探测性设计的S-70“猎人”无人机

值得注意的是，俄罗斯还为其S-70“猎人”重型亚声速无人战斗机使用的“产品117”发动机设计了一款二元扁平喷管。其原理旨在减少红外和雷达信号，但结构要简单得多，且不具备矢量控制能力。S-70“猎人”无人机最初采用临时发动机飞行，配备标准圆形喷嘴，但改进后的喷嘴外形更接近美国X-45A验证机，该飞机于2021年12月首次通过模型方式展示。

俄罗斯希望S-70“猎人”采用低可探测性设计，从而与苏-57协同作战化身为“忠诚僚机”。在目前这种热战趋势下，这种协同战略显然十分有意义。同时，对于寻求隐身战机和深度穿透能力的国家来说，苏-57与S-70的组合也可能成为一个有吸引力的购买选项。

亮相第十五届中国航展的苏-57

对配备二元矢量喷管的“产品30”发动机未来将如何发展，“战区”评论称，这一点很大程度上取决于苏-57M未来的市场发展。目前苏-57已经正式量产并服役，升级型苏-57M的研制工作也在推进中，但俄罗斯空天军目前仅对苏-57授予了76架的初始型号合同，未来苏-57M能否获得客户的青睐，依然是未知数。

苏霍伊公司曾发布消息称，苏-57M原型机将于2022年中期开始飞行测试，并于2024年底开始批量生产。但截至目前，这些工作的进展情况并没有获得披露，很可能是没有如期实现。如果俄罗斯军方或海外客户能下单更多苏-57，必然将有助于苏-57M打开销路，届时，我们可能才会看到“产品30”发动机二元矢量版本的量产产品。