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什么是矢量发动机？
矢量,推力,发动机什么是矢量发动机？
发布时间：2016-12-08加入收藏来源：互联网点击：
回答于 2019-09-11 08:43:50
航空发动机专业的同学来回答一下。
矢量发动机，最主要的是解释“矢量”是什么意思。“矢量”这个词是数学上的名词，而在学校里面学过“矢量”这个概念的就会知道，矢量最重要的一点就是有方向。下图就是数学中的“矢量”。
所以说，矢量发动机就是推力有方向的航空发动机。当然了，也不是说以前的发动机推力就没有方向，而是说以前的发动机方向是固定的，相比之下现在的矢量发动机则要考虑发动机推力的方向才行。
如下图所示，就是矢量发动机在调整尾喷口的方向。通过改变发动机尾喷口的方向就可以改变发动机推力的方向。
而在具体的分类上，矢量发动机分为二维矢量发动机和三维矢量发动机。
二维矢量发动机就是推力方向只能在一个平面内改变，而三维矢量发动机则是可以在空间内变动。所以我们从后往前看的时候，二维矢量发动机的推力方向就是上下摆动，而三维矢量发动机的推力方向则可以画圈。下面两张动图就分别是二维矢量发动机和三维矢量发动机。
矢量发动机可以最大程度上提高飞机的机动性。
因为矢量发动机的推力是有方向的，所以推力方向的改变可以用来调整飞机的飞行姿态，达到提高飞机机动性的目的。如下图所示，就是发动机推力方向改变调整火箭姿态的原理，这在飞机上原理是差不多的。
另外，传统的飞机只是依靠飞机机翼、尾部的副翼、升降舵和方向舵来实现的，这种控制方式最大的问题是，一旦飞机速度降下来了，这些结构控制飞机姿态的能力就大大降低了。但是矢量发动机就不一样了，推力的大小跟飞机速度大小没有关系，所以在低俗条件下，矢量发动机对飞机机动性的提高是质的飞跃。
最后，中国现在已经初步掌握了三维矢量推进技术，最近在珠海航展上展示的歼十B就依靠三维矢量发动机做出了种种高难度动作，让人大呼过瘾。
回答于 2019-09-11 08:43:50
学过高一物理的很容易理解，力学分析讲的就是这些原理，准确的说矢量就是指力的作用方向，矢量发动机这个名称并不科学，应该叫喷口方向可调发动机！其实矢量发动机与一般发动机都是矢量发动机，唯一不同的是普通发动机从进气口到喷气口矢量是在一条直线上，而矢量发动机通过喷口转向把力的方向分解成两个方向或者说改变方向！
以垂直起降飞机来说吧，当飞机起飞时尾喷口90度向下，力量由向后改变成向下矢量的推力，这时所有力量只是一个角度上的变化，而随着喷口向后方向的逐步改变，这时喷口力的方向就分解成两个方向的力了，一个向下的方向的推力，一个向后的方向的推力，这两个力的总和就是喷口力的大小，两个力的大小变化可以以喷口力的大小作为对角线长度，把向后与向下两个成90度的线画成矩形来计算，你会发现喷口越向下向下的力越大，向后的力越小，当喷口与水平方向成45度时向下的力与向后的力一样大！但无论喷口朝向那个方向，分解出来的两个力的方向与喷口力的方向都在一个水平平面上！这么一说就很容易理解矢量发动机的工作原理了！
普通发动机由于矢量方向始终向后，所以他只提供向后的推力，转向时只能靠垂尾或机翼的调节板来控制，而矢量发动机由于喷口可以转向，他可以把喷口的推力分解成一个向后的推力推动机身向前飞，一个用于转向的力用于机身转向，增强飞机的机动力！而当喷口转向角度大时，分解出来用于转向的力远远大于调节板提供的转向的力，可以使机身刹间改变方向，（就如同一根棍子一头支在墙上，一头抓在手上摆动一样！）其机动效果是超乎想象的，也是使用普通发动机飞机根本做不到的！在空战格斗中或躲避导弹攻击时的能力也不是使用普通发动机的飞机可比的！还有短距起飞效果也是不一样的！但美国的矢量发动机只能上下调节，所以叫二元矢量喷口，技术水平比较简单，而中俄矢量喷口是可以上下左右360度转动，所以叫多元矢量发动机，技术比美国更先进，不是一个等量级别的！当然这指的是矢量喷口技术，从发动机本身来说，肯定是美国的先进！
回答于 2019-09-11 08:43:50
矢量发动机就是一种通过改变飞机发动机尾喷气流的方向，来实现飞机推力方向发生改变的方式，主要作用就是方便飞机的各种姿态和方向改变，提高飞机的机动性，作出高难度的机动动作，有时也能辅助飞机实现垂直起降。
世界上主要的推力矢量包括两种，一种是F22战斗机使用的偏流板式二维推力矢量技术，一种是俄罗斯的117S使用的三维矢量技术。以此为基础，日本的心神使用了偏流板式的三维矢量技术，而我国正在歼10B战斗机上测试一款三维矢量发动机，采用的是电动尾喷收缩的方式实现矢量。矢量发动机是目前高性能战斗机必备的装备，更是垂直起降战斗机不可或缺的装备，在这个方面，我国处于发展的中期，接近于获得可以量产的三维矢量发动机。
再细一点说，二维矢量可以让发动机的尾喷气流朝向两个方向发生改变，而三维矢量则可以朝任何方向偏流尾喷气流。二维矢量显然没有三维矢量带来的改变和性能提升更大，但是三维矢量技术很难，就连美国也只是在F22上使用了二维矢量，而且还是偏流板式的二维矢量，这样的方式对于推力的损失比较大，因此现在并不算是非常流行的矢量方式，日本的心神也是偏流板式矢量。
我国目前正在歼10B上测试三维矢量尾喷，就是图中的这个发动机，他是基于太行WS10A发动机开发出来的，采用了电传飞控技术和数字化操控，其机械机构较为复杂，但是整个尾喷的长度比较短，而且也比较严密，对于推力的损耗非常小，可以忽略不计，总的技术难度要远大于F22上的偏流板式二维矢量发动机。这款发动机今后将会装备我国新一代战斗机。
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