推力矢量技術是指發動機推力通過噴管或尾噴流的偏轉產生的推力分量來替代原飛機的操縱面或增強飛機的操縱功能,對飛行進行實時控制的技術,即發動機矢量化。推力矢量技術是第四代戰斗機實現高機動的研制目標的重要技術手段之一,它具有以下技術優勢:
首先,戰斗機使用推力矢量技術最顯著的作用是增強戰機的機動性和敏捷性,能極大地改善飛行性能,能通過發動機提供的力和力矩進行姿態調整,提升作戰效能。如美國F-22戰斗機采用二元矢量噴管后,大迎角過失速能力有了大幅提升,其最大迎角達60°,并在該迎角狀態下翻滾速率為30°/秒,機頭指向速率可達到90°/秒。
其次,改善戰機的起降性能,縮短戰機的起飛和降落時的滑行距離,降低戰機對機場的要求和依賴,實現戰機的垂直/短距起降。美國通過裝有推力矢量技術裝置的F-15STOL/MTD和常規F-15S的起降性能做對比試飛研究,實驗表明:在利用推力矢量技術輔助起飛后,F-15STOL/MTD的起飛距離比常規的F-15S縮短38%;利用反向推力輔助降落時,該機降落時的著陸距離比常規的F-15S縮短63%。
再者,戰斗機使用推力矢量技術后,能讓發動機推力的一部分變成操縱力,代替或部分代替操縱面。如此,可以部分或全部替代常規戰機的水平尾翼和垂直尾翼,降低戰機的雷達反射面積(RCS)。同時,推力矢量噴管的偏轉和遮蔽能起到降低發動機尾噴流紅外輻射特征的作用。水平尾翼和垂直尾翼面積減少,還可以起到減少飛行阻力,減少機翼結構重量的目的。
推力矢量技術的應用并不是獨立于飛機本身單獨存在的。它的應用還必須高度依賴計算機、電子技術、自動控制技術、發動機制造技術、材料和工藝等技術的一體化發展。推力矢量噴管一般分為4種:折流板式推力矢量噴管、二元推力矢量噴管、軸對稱推力矢量噴管和流場推力矢量噴管。其中,前三種噴管均為機械式推力矢量噴管,主要是通過機械部件的驅動改變噴管出口方向進而實現推力矢量偏轉。流場推力矢量噴管則完全不同,其主要是通過在噴管擴散段引入側向次氣流去影響主氣流的狀態,以達到改變和控制主氣流的面積和方向,進而獲取推力矢量的目的。到目前為止,美國和俄羅斯投入實用的推力矢量噴管均為機械式推力矢量噴管。


