近日，香港凤凰卫视对歼-20型战斗机首飞试飞员、中国空军“试飞英雄”李刚大校进行了采访，不出意外，歼-20型战斗机这一由李刚大校试飞、中国空军最先进的第四代（美俄标第五代）战斗机，成为了采访的“重头戏”。

李刚大校的两个期许

而李刚大校在镜头前也相当直爽，直接提出了自己对歼-20型战斗机的“两个期望”：第一是希望歼-20型战斗机将来能够发展出多用途功能、也就是增强该机的对面攻击能力；第二则是希望歼-20型战斗机能够早日使用“二元矢量推力发动机”，通过加装矢量发动机喷口提升战机的机动性。

期许1：歼-20对地能力

关于李刚大校的这“两个期望”，第一个期望是最没有什么悬念、也是咱们提过很多次的，很简单，从歼-20型战斗机的机体设计和平台性能来讲，大伊万之前就说过，“找不到比它更好的、更完备的机体平台了”：

一方面，歼-20型战斗机的机体和内部容积足够大，机体和容积足够大，就有容纳更多电子设备和武器的潜能，就可以容纳直径和质量更大的对面打击武器；另一方面，歼-20型战斗机是一款典型的第四代（俄标第五代）战斗机，具备极佳的低可探测性能和态势感知、信息化性能，自身就具备极强的战场生存能力和实施穿透式攻击的能力。

大佬制作的双座歼-20与忠诚僚机（图源：微博@西葛西造舰军事CG）

这两个特点结合起来，决定了歼-20型战斗机“先天”就具备了技术改进成为一型多用途“打击战斗机”甚至“忠诚僚机”指挥机的潜能，在中国空军正在加速进行新质装备建设、大力发展无人机部队的当下，不好好利用歼-20型战斗机的这些固有潜能，大伊万反而觉得不正常。

期许2：歼-20的矢量发动机

而李刚大校的第二个期望，也就是希望歼-20型第四代战斗机在不就的将来，可以“使用二元矢量推力发动机”，大伊万认为也是非常符合歼-20型战斗机未来发展要求的一个技术提升措施。

很简单，推力矢量发动机对于歼-20型战斗机这种重型战斗机而言，能够为歼-20带来两大性能上的优势：

第一是改善歼-20战斗机包线左侧也就是亚音速速段的性能，尤其是可以改善战机在亚音速速段的可用迎角，提高空战机动时的瞬盘能力；

第二是可以改善歼-20型战斗机在包线右上角也就是超音速速段、中高空飞行时的性能，既可以提高战机在超音速飞行时的控制力矩，又可以确保战机在超音速机动时“锁定”所有气动控制面，在一定程度上改善战机超视距空战时的隐身性能。

矢量推力发动机

当然了，相信对于大多数读者来说，最感兴趣的应该还是李刚大校对于矢量推力发动机的精确描述：“二元矢量推力发动机”，那么，何谓“二元矢量推力发动机”、目前的矢量推力发动机到底有哪些技术构型、其技术特点分别是什么、哪些航空大国已经分别研发了自己的矢量推力发动机、中国航空工业的矢量推力发动机研发和试验工作到底进展到了何种地步呢？

咱们就直接从矢量推力发动机的类型和技术构型来分析好了，根据目前各主要军事强国曾经研发过、拿出过工程样机、且已经实际投入运用的矢量推力发动机种类来看：

如果用矢量推力喷口的外形来加以区分，可以被分为“矩形发动机喷口”和“轴对称型发动机喷口”两种，前者需要对发动机尾喷口进行矩形修型，而后者从外观来看和普通的航空发动机圆形喷口没有太大的区别；

而如果用偏流板对发动机燃气射流的偏转效应来加以区分，又可以被分为“二元矢量推力发动机”和“三元矢量推力发动机”两种，其中前者的发动机燃气射流只能在一个平面上偏转，而后者的发动机燃气射流则可以向任意方向偏转。

值得注意的是，目前所有的采用了矩形喷口构型的矢量推力发动机喷口均为二元矢量推力发动机，而采用了轴对称型喷口构型的矢量推力发动机既包括有二元矢量推力发动机、也包括了三元矢量推力发动机，需要结合型号分析。

矩形矢量发动机喷口

咱们先来说矩形矢量发动机喷口，该型矢量推力发动机喷管发轫于上世纪八十年代末期，美、苏两国几乎同步开始的研发：

美国空军在1989年根据其STOL/MTD验证项目（短距起飞和超机动验证），改装了一架F-15B型战斗机，改装之后的这架F-15B将两台F-100-PW100型发动机尾喷管更换为两部矩形推力矢量发动机喷管，通过喷口内部的偏流板调节发动机燃气射流的喷射方向，最多可以在垂直方向上各偏转二十度。同时为了进一步增强战机的机动性，这架F-15B型战斗机还增加了一对鸭翼，和苏联空军的苏-27M战斗机一样成为了一种三翼面战斗机，经过试飞，美国空军认为这种二元推力矢量发动机对于战机的亚音速机动性提升极其明显，适合转入下一阶段工程运用。

至于苏联空军，同样在1989年利用一架苏-27UB型战斗机进行了矩形发动机矢量推力喷管的试验，改进后的苏-27UB被赋予了一个特殊的编号“ЛЛ-УВ”，意思是所谓的“矢量推力技术测试飞机”。但和美国空军MTD项目改装的F-15B不同，这架改装后的苏-27UB型战斗机只在左发改装了一个矩形二元矢量推力喷管，右发则保留了原有的轴对称喷管，以降低技术难度。经过试飞，苏联空军同样充分肯定了推力矢量发动机的技术价值，但由于苏联解体、且俄罗斯空军后续选择了轴对称矢量推力发动机的技术路线，故而研发没有继续下去。

美、苏两国的矩形二元矢量推力喷管，最后只“结”出了一个果，那就是运用在美国空军F-22型战斗机上F-119-PW100型发动机的矩形二元矢量推力喷口，该型矢量推力喷口的基本技术性能和美国在MTD项目上曾经测试过的二元矢量推力喷口相近，同样可以做到在垂直方向上上下各偏转二十度、且能够整合进F-22A型战机的飞控系统并与水平安定面等随动。

轴对称矢量推力喷口

相比“开了两朵花、结了一个果”的矩形二元矢量推力喷口，进入九十年代后，美、俄两国开始研发的轴对称矢量推力喷口的型号要多得多了：先说美国，美国从1993年开始启动所谓的MATV（多轴推力矢量）验证项目，这次的技术验证机型号改为使用F-16D型战斗机，并对它使用的F-110-GE100型涡扇发动机进行了技术改造，换用了一部三元轴对称矢量推力喷口。

相比矩形二元矢量推力喷口，三元轴对称矢量推力喷口主要是通过环绕发动机喷口一圈的多个偏流片来控制喷口偏转，且可以利用多个液压作动器的协同动作向任意一个方向偏转，技术水平和实现难度相比矩形二元矢量推力喷口要难得多，当然运用效果也要好得多。美国空军在利用这架F-16D型战斗机进行了数年的试验后，充分肯定了三元矢量推力喷口的技术价值，但由于技术上的复杂性与F-22A型战斗机的技术状态已经冻结，暂时放弃了这一技术方向。

俄罗斯也不例外，先后启动了两个轴对称三元矢量推力发动机研发项目：一是基于AL-31F型发动机展开的，计划运用在99M1型发动机（AL-31FN-M1）上面，主要瞄准的是中国空军歼-10型战斗机的技术状态提升；二是基于RD-33型发动机展开的，计划运用在米格-29SMT/M2/K三种米格-29的改进型号上。

这两种三元矢量推力发动机喷口都先后拿出了技术验证机，其中前者在本世纪初、到2012年左右还都是珠海航展上的“常客”，而后者则用于改进出了一架米格-29OVT型战斗机，曾经在巴黎航展上奉献出了多次精彩的表演。但由于诸多因素，最终俄罗斯航空工业搞出来的这两种三元矢量推力发动机都没有下文，前者没有进入中国空军服役、而后者也没有最终量产。

俄罗斯航空工业最终量产的，是设计较为特殊的、采用了轴对称发动机喷口的二元矢量推力发动机，相比三元矢量推力发动机，俄罗斯的轴对称二元矢量推力发动机并未采取相对复杂的环形偏流片和多个独立的液压作动器的结构，而是采用了非常特殊的整体“肘节式”结构，它的发动机射流偏转主要通过在尾喷口上设置一个独立的整体式转轴来实现，技术实现相对简单，当然也相对笨重。

值得注意的是，尽管这是一种“二元矢量推力发动机”，却并不是典型的、类似于F-22A型战斗机那种只能垂直方向偏转的喷口，而是一种“斜”方向偏转的喷口，等于是用一个偏转方向同时达成了垂直、平面偏转的作用，是一种比较特殊的二元矢量推力喷口，目前俄罗斯空天军的苏-30SM、苏-35S型战斗机，印度空军的苏-30MKI等战斗机均使用了这一类型的矢量推力喷口。

扰流板式矢量推力喷口

最后，还有一种比较特殊的、只停留在验证机阶段的扰流板式矢量推力喷口，目前只有美国利用F/A-18展开的大迎角飞行验证项目、X-31型技术验证机和日本的“心神”验证机试用过。由于这种矢量推力喷口缺乏引射喷管、而是直接用勺型扰流板来改变发动机射流方向，故而对于推力损失的影响较大，最终未能实用化，在这里咱们就不再赘述了。

歼-20矢量推力喷口方案

那么，说了这么多之后，中国空军的歼-20型战斗机到底将使用何种类型的矢量发动机呢？目前当然一切还都是未知数，但是，2018年11月、在珠海的天空上曾经“惊鸿一面”的歼-10B-OVT型技术验证机、该型验证机使用的矢量推力喷口，将成为歼-20使用何种矢量推力发动机的有效参考，让我们拭目以待吧。