珠海航展刷屏的歼10B眼镜蛇机动,矢量技术这些汽车也有应用

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首先来一个名词解释——矢量(vector)。矢量是一种既有大小又有方向的量,又称为向量。

(图源网络)

昨天的朋友圈被珠海航展上的国产歼10B战斗机刷屏了,原因是歼10B在表演时做了一个眼镜蛇动作。

“眼镜蛇”机动全名叫“普加乔夫眼镜蛇”机动,它是在1989年6月在巴黎航展上,前苏联著名试飞员维克多尔·普加乔夫驾驶苏-27战斗机做出的一个过失速机动动作。

普加乔夫驾驶苏-27首创了眼镜蛇机动(图源网络)

飞机在前飞的过程中拉抬机头,直到机头超过垂直角度,并且向后仰,这时候机身的姿态像一条准备攻击的眼镜蛇,所以因此而得名。其实普加乔夫还做出过“钟摆”动作,那个难度更高,只是名气没有眼镜蛇高而已。

眼镜蛇动作目前只有苏-27及后来的苏30、35等少数机型能做得出来,包括我国源自上述机型开发的歼11、歼15和歼16。不过无一例外它们都是双垂尾,双发动机的大型战斗机,天生气动和发动机动力都优越过歼10这类中型单发动机战斗机。

歼10B是通过可以改变方向的尾喷管来实现矢量推力的(图源网络)

所以单发动机的歼10B型能突然做出眼镜蛇动作,一部分是新换装的太行版推力矢量发动机的功劳。

什么是“推力矢量”?我们一般看到的喷气发动机,包括经常坐的民航客机,发动机喷气都是直接往后的推的,而歼10B的推力矢量发动机,除了可以直接往后推外,还可以控制尾喷的角度,形成所谓大小又有方向的量的“矢量”。

矢量推力发动机是通过尾喷管的动作来实现方向的改变(图源网络)

要知道飞机之所以能做出转向、爬升等各种机动动作,主要是靠机翼和各种飞行控制面产生的气动力来控制。现在发动机喷气的方向也可以改变,等于又加了一个控制手段,飞机的机动性不要太好哦。这就是歼10B为什么能做出眼镜蛇动作的原因。

说完飞机上,我们聊聊汽车,其它类似原理的矢量技术也在运动性的车型上出现。

喷气式飞机是靠发动机产生推动前进,汽车的推动前进的力是来自发动机,不过执行是由四个轮子来进行。例如前轮驱动就是力量都在前面两个轮子,后轮驱动力量在后面四个轮子,四轮驱动就是四个轮子都有推力。

其实现在几乎所有的四轮驱动车型,都能自动分配前后、轮的扭力的,帮助提升操控性和越野脱困能力,这种可变的力量本身就是一种“矢量”。不过我们今天不聊这种简单的前后力改变,因为要像歼10B那种突然大大提升机动性,必须左右车轮也能作出“矢量”扭力的变化。

三菱EVO第一次采用了后轮AYC扭力分配的四驱

早在90年代末的WRC赛场上,当年最牛的三菱EVO就采用了一种全新的S-AWC四轮驱动技术,这种四驱系统除了能前后分配扭力外,还第一次实现了左右后轮的扭力矢量分配。实现这个技术的核心叫AYC主动偏转控制系统。

AYC主动偏转控制系统,可以使两后轮按实际所需要的扭矩输出,例如当转向过度时,AYC会给内侧车轮多一点扭矩减轻转向过度。转向不足时AYC就向外侧车轮提供更多的扭矩。

在2004年讴歌发布的最高级的豪华轿车ACURA RL上,采用一套SH-AWD超级四轮驱动力自由控制系统。SH-AWD它的“超级“之处,就是能通过后轴上的电磁离合差速器,能在0~100%的范围内,在左右车轮之间自由分配扭力。

后来SH-AWD也成来讴歌家族包括RDX、MDX等车型的卖点之一,包括昨天晚上刚上市的国产化第三代RDX,帮助它们操控性能在豪华车中占一席位。

汽车中的车轮扭力矢量控制,一般都是在四轮驱动中才会出现,但在普通的两驱车型上,也能通过ESP通过电子化的方式来部分实现。其实现在ESP失控救车和高尔夫GTI等高性能车型的LSD(电子差速器)都有一定的矢量控制作用。

而马自达干脆就专业研究这个,推出了一套“GVC”加速度矢量控制系统。

GVC系统的实现原理是,根据驾驶者的方向盘操作智能控制发动机的扭矩输出,整合控制横向与前后方向的加速度,优化四轮对地面的压力分配,从而实现顺畅高效的车辆运动状态。

举一个驾驶的例子,我们在山路驾驶的时候,入弯前会多带一点刹车,让重心转移动车前面帮助入弯。而GVC会模仿这个动力,通过突然减小油门减加阻力等方法来帮助重心转移到前部。当然GVC介入会非常平顺,让驾驶者觉察不出,但的确起到非常明显的效果。

NSX超跑也能实现左右轮的矢量扭力变化

但要真正做到超级的矢量控制,只有靠混合动力和电动车的电动机才能做到。例如讴歌MDX Sport Hybrid在后轴上安装上两个输出都为37马力和73Nm电机,分别负责单独驱动左、右后轮。

MDX Sport Hybrid可以这样在过弯,只用一个电动机驱动外侧的后轮,而内侧的后轮一边在制动回收能量…… 这种逆天的设计,正是当今超跑梦寐以求的过弯方式,这样的弯道中更加灵活,而且过弯极限更高。

美国F-35B的尾喷管还可以偏转,让飞机垂直起降

珠海航展上的歼10B是中国第一次拥有推力矢量的发动机,但也不要太骄傲了,因为航空发动机领域偏偏是我们最薄弱领域。我们从俄罗斯购买的苏-35一早已经采用了推力矢量的发动机,美国的F-22等服役多年的战机技术更先进。

歼10B是成飞的骄傲,也是中国人的自豪(图源网络)

不过至少,矢量推力的出现是我们航空和军工一大进步,值得鼓掌和喝彩!

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