(转帖)俄罗斯向量推力技术(TVC)的发展

本文出自杨可夫斯基

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推力向量控制(TVC)技术是指引擎推力方向可调整的技术，俄国在这方面有留里卡式与克里莫夫式两大系。

一‧ 留里卡设计局的TVC技术

俄国人不是最早研究向量推力的，但却是最早推出实用向量推进技术的。1980年代初期，Su-27基本型都还没服役，苏霍设计局就启动了Su-27M计划，当时西蒙诺夫就看准了向量推力的优势。1986年，留里卡设计局开始为AL-31F研制向量推力喷嘴与控制技术，这一方面是因应苏霍设计局对Su-27M的需求，一方面也是为当时接手的AL-41F第五代发动机做有关技术储备。

向量喷嘴是由AL-31F的主任设计师Anatoly Andreyyev负责的。他们最先推出的是能上下15度活动的轴对偁二维次音速向量喷嘴。于1989年装备于T-10-26原型机上试飞(这架飞机又称为LL-UV(KS)，简称LL-KS。分别表示实验几、上下活动、轴对偁喷嘴之意。)，首任试飞员为欧列格‧卓伊(Oleg Tsoi，Su-27M首任试飞员，驾驶P-42打破世界纪录的飞行英雄之一)，之后包加契夫也飞过。试飞结果良好，之后开始研制实用化喷嘴，也就是后来用在AL-37FU上的AL-100轴对偁二维喷嘴，为了让飞行员便于操控，其控制系统亦与机上飞控系统整合在一起。

AL-37FU上的AL-100向量喷嘴仅重70kg，且气流能平顺的从涡轮流出外界，减少推力损失。是一种有实用价值的TVC喷嘴。他已经是〝原型喷嘴〞而不只是〝实验喷嘴〞，若非苏联解体，他早该服役，成为第一种服役的TVC喷嘴。目前其原有头衔已被美国F-119夺去，退居第二。

除了轴对偁喷嘴外，留里卡设计局也应第五代战机之需研制扁平喷嘴。扁平喷嘴的好处是在拥有TVC的机动优势外，还有减低红外线特征、产生反推力之优点。扁平喷嘴由留里卡设计局、Motor科学生产联合体、中央航空引擎研究院(TsIAM)、格洛莫夫试飞院、苏霍设计局合作研制。1990年，Motor公司生产的扁平喷嘴被安装在Su-27UB的左侧试飞(该实验机命名为LL-UV(PS)，分别表示实验机、上下活动、扁平喷嘴，由波戈项负责全系列实验)。LL-UV(PS)飞行20次，证实扁平喷嘴的确大幅降低喷嘴红外线特征，但因乏资金因而无法进行向量推力与反推力试验。另外也发现扁平喷嘴会减少14~17%的最大推力以及增重数百公斤。因此才决定先让AL-41F配备轴对偁TVC喷嘴。


(圖為留里卡式"整桶作動式TVC噴嘴")

(注：虽然1996年时苏霍设计局在AL-37FU装机不到一年、试飞不到100次、原型机只有三具的情况下就出席各大航展的行为被称做是冒险燥进，也有不少人质疑其TVC喷嘴的实用性。其实AL-37FU的喷嘴已经非常成熟，在喷嘴的密封性、喷流的连续性等方面皆算成熟作品，与之相关的实验喷嘴是80年代中后期的历史产物，只不过当年封闭的苏联没有让大家知道太多，才引发〝AL-37FU的喷嘴是不成熟的实验作品〞的误解。(比对一下，同时期欧美测试中的TVC喷嘴，要不就是像X-31那种效率不高的外露折流板式，就是像F-15SMTD那种喷嘴重达一顿的大家夥，与AL-31FP那种气流过度平顺，仅重不到100kg的TVC喷嘴相差甚远；欧美某些正在研究的三维喷嘴性能虽超越AL-37FU所用者，但这些喷嘴服役时间也大约是2010年左右的事，而AL-31FP在2000年就定型，并很快的提供给印度空军，倘若苏联没有瓦解，这个时程还会提前几年))


二.克里莫夫设计局的向量推力技术

克里莫夫设计局也有自己为R-33引擎研制的向量推力技术，其TVC喷嘴与目前欧洲国家研制的类似，系透过每一片喷嘴衬片调整推力方向而不是像AL-31FP那样油整个喷嘴达成，而且是三维转向。透过与MMPP Salyut的合作，克里莫夫设计局的TVC技术已被用于AL-31FN以及AL-31F-M系列上。这种克里莫夫式TVC喷嘴在各个方向自由度一样，不像留里卡式的限制侧向推力(AL-31F-M1的在各方向达16度，而AL-41F左右被限制在8度)，而且似乎更为灵巧，只是构造较为复杂。
在RD-33MK上的向量喷嘴活动角度达到+-20度。为AL-31F-M1研制的喷嘴活动速度45度/秒，这种指标已超越欧洲研制中的TVC喷嘴。欧洲的仍在研制中，而俄国的却早已出席各大航展表演，是随时可用的技术。


(图为克里莫夫式喷嘴)


http://blog.yam.com/SlavaRossii/article/15042730


本文出自杨可夫斯基

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推力向量控制(TVC)技术是指引擎推力方向可调整的技术，俄国在这方面有留里卡式与克里莫夫式两大系。

一‧ 留里卡设计局的TVC技术

俄国人不是最早研究向量推力的，但却是最早推出实用向量推进技术的。1980年代初期，Su-27基本型都还没服役，苏霍设计局就启动了Su-27M计划，当时西蒙诺夫就看准了向量推力的优势。1986年，留里卡设计局开始为AL-31F研制向量推力喷嘴与控制技术，这一方面是因应苏霍设计局对Su-27M的需求，一方面也是为当时接手的AL-41F第五代发动机做有关技术储备。

向量喷嘴是由AL-31F的主任设计师Anatoly Andreyyev负责的。他们最先推出的是能上下15度活动的轴对偁二维次音速向量喷嘴。于1989年装备于T-10-26原型机上试飞(这架飞机又称为LL-UV(KS)，简称LL-KS。分别表示实验几、上下活动、轴对偁喷嘴之意。)，首任试飞员为欧列格‧卓伊(Oleg Tsoi，Su-27M首任试飞员，驾驶P-42打破世界纪录的飞行英雄之一)，之后包加契夫也飞过。试飞结果良好，之后开始研制实用化喷嘴，也就是后来用在AL-37FU上的AL-100轴对偁二维喷嘴，为了让飞行员便于操控，其控制系统亦与机上飞控系统整合在一起。

AL-37FU上的AL-100向量喷嘴仅重70kg，且气流能平顺的从涡轮流出外界，减少推力损失。是一种有实用价值的TVC喷嘴。他已经是〝原型喷嘴〞而不只是〝实验喷嘴〞，若非苏联解体，他早该服役，成为第一种服役的TVC喷嘴。目前其原有头衔已被美国F-119夺去，退居第二。

除了轴对偁喷嘴外，留里卡设计局也应第五代战机之需研制扁平喷嘴。扁平喷嘴的好处是在拥有TVC的机动优势外，还有减低红外线特征、产生反推力之优点。扁平喷嘴由留里卡设计局、Motor科学生产联合体、中央航空引擎研究院(TsIAM)、格洛莫夫试飞院、苏霍设计局合作研制。1990年，Motor公司生产的扁平喷嘴被安装在Su-27UB的左侧试飞(该实验机命名为LL-UV(PS)，分别表示实验机、上下活动、扁平喷嘴，由波戈项负责全系列实验)。LL-UV(PS)飞行20次，证实扁平喷嘴的确大幅降低喷嘴红外线特征，但因乏资金因而无法进行向量推力与反推力试验。另外也发现扁平喷嘴会减少14~17%的最大推力以及增重数百公斤。因此才决定先让AL-41F配备轴对偁TVC喷嘴。


(圖為留里卡式"整桶作動式TVC噴嘴")

(注：虽然1996年时苏霍设计局在AL-37FU装机不到一年、试飞不到100次、原型机只有三具的情况下就出席各大航展的行为被称做是冒险燥进，也有不少人质疑其TVC喷嘴的实用性。其实AL-37FU的喷嘴已经非常成熟，在喷嘴的密封性、喷流的连续性等方面皆算成熟作品，与之相关的实验喷嘴是80年代中后期的历史产物，只不过当年封闭的苏联没有让大家知道太多，才引发〝AL-37FU的喷嘴是不成熟的实验作品〞的误解。(比对一下，同时期欧美测试中的TVC喷嘴，要不就是像X-31那种效率不高的外露折流板式，就是像F-15SMTD那种喷嘴重达一顿的大家夥，与AL-31FP那种气流过度平顺，仅重不到100kg的TVC喷嘴相差甚远；欧美某些正在研究的三维喷嘴性能虽超越AL-37FU所用者，但这些喷嘴服役时间也大约是2010年左右的事，而AL-31FP在2000年就定型，并很快的提供给印度空军，倘若苏联没有瓦解，这个时程还会提前几年))


二.克里莫夫设计局的向量推力技术

克里莫夫设计局也有自己为R-33引擎研制的向量推力技术，其TVC喷嘴与目前欧洲国家研制的类似，系透过每一片喷嘴衬片调整推力方向而不是像AL-31FP那样油整个喷嘴达成，而且是三维转向。透过与MMPP Salyut的合作，克里莫夫设计局的TVC技术已被用于AL-31FN以及AL-31F-M系列上。这种克里莫夫式TVC喷嘴在各个方向自由度一样，不像留里卡式的限制侧向推力(AL-31F-M1的在各方向达16度，而AL-41F左右被限制在8度)，而且似乎更为灵巧，只是构造较为复杂。
在RD-33MK上的向量喷嘴活动角度达到+-20度。为AL-31F-M1研制的喷嘴活动速度45度/秒，这种指标已超越欧洲研制中的TVC喷嘴。欧洲的仍在研制中，而俄国的却早已出席各大航展表演，是随时可用的技术。


(图为克里莫夫式喷嘴)


http://blog.yam.com/SlavaRossii/article/15042730