原创 航空小筑的方方 2024-12-11 22:18 广东
网上流出的一段苏-57宣传视频中，出现了该机试装二元矢推喷管的片段。如题图。从外形上看，新喷管确实跟F-22有点像，但两者其实骨子里还是不一样的。
首先，基本结构不同。
F-22的矢推喷管，发动机喷流的加速和偏转，都是通过调整喷管叶片角度实现的。苏-57的新二元喷管，看起来类似F-22，但其实上下叶片都是对称偏转，仅用于喷流加速，而喷流转向仍然是通过万向节头控制喷管整体转向来实现。换句话说，跟现在装的矢量喷管相比，除了喷管改为二元矩形截面外，其它的并没有改变。
为什么这么说？
看下图，这是大毛的CG模拟图。很明显是喷管整体转动。
当然，也可能是CG做得不标准，没有真实体现喷管偏转的动作。那么再看一个旁证。
如上两图，蓝圈是发动机短舱在燃烧室末端的横截面形状，此处仍是近似圆形。再往后一段，到了收-扩喷管第一级叶片铰链线处，横截面变为矩形。
从蓝圈到红圈这段距离太长，很大可能就是用于放置万向节式的喷管偏转机构。这也是此类矢量喷管长度相对较大的原因。
第二，控制轴不同。
F-22的矢量喷管仅用于飞机纵轴控制。而苏-57的矢量喷管则用于纵轴、横轴控制，并且由于喷管本身倾斜放置，所以具有一定的方向控制能力。两种设计各有特点，各取所需，谈不上谁好谁坏。
F-22在设计之初就追求小的超声速阻力，所以选择了窄间距双发布局。对于矢量推力来说，由于力臂太短，使得喷管差动进行横向控制的难度大大增加。所以F-22横向控制是由襟副翼和平尾共同完成。至于方向控制，二元矢量喷管并非不能实现，但可能存在重量、复杂性、可靠性方面的问题，关于这一点，没见过相关的文章/资料提及，只是猜测。另外值得一提的是，F-22进入超大迎角后，平尾输入更像是方向控制，而方向舵输入更接近横向控制。
那么，苏-57改用这种二元矢量喷管的意义何在？
在控制上与原设计相同，尺寸也和原喷管相差无几，重量可能更重一点，气动上也没有特殊优势，唯一可能影响到的就是飞机后向雷达散射控制。
理论上说，大锯齿对RCS控制更有利，小锯齿对重量控制有利。所以，采用二元矢量喷管的苏-57的后向RCS可能会小于采用三元圆形截面锯齿喷管的构型，但到底小多少，只能通过微波实验室来检测，外界不可能知道。
那么新的推测是，假定上面推测为真，那么苏-57宁可付出重量代价也要改善后向RCS，是不是意味着该机的其它方向RCS有了阶段性的提高？
就现在的视频来看，苏-57的二元矢量喷管仍然是试验性质，只装了一侧发动机，飞机也肯定是试飞用的原型机之一。如果按照上面的推测，就应该有一种新的苏-57改型，通过优化制造工艺和采用新型涂料/材料来减小RCS，这样才能跟新的二元矢量喷管匹配。至于这种改型是不是真的存在，且留待后续看看。
