舵面统统取消，飞机身上开洞，空中漂移转向，五角大楼还挺看好 世界新要闻

飞机要在空中做出转向、翻滚、爬升或者俯冲等动作，要么靠各种舵面的控制，要么就要依赖推力矢量技术，这已经成了人们的固有观念，不过有家公司却不这么想。

(资料图片仅供参考)

（美国国防高级计划研究局赞助的主动射流控制技术验证机风洞模型）

2023年元月底，美国国防宣布，将和波音旗下“极光飞行科学”公司签署合约，由后者研究开发主动射流控制技术试验机。主动射流控制技术，就可以让飞机脱离舵面控制的范畴，具备更强的机动性，那么这个主动射流控制技术到底是怎么一回事？且听我慢慢道来。

航空器主动气流控制（Active flow control）是现代航空技术发展一个热点，它通过改变燃气流方向和强度来实现对航空器的控制，从而取消空气舵面及控制系统，这样可以简化航空器结构，降低重量，提高飞行器性能。

(AFC技术验证机的风洞模型，可以见到机身上用于射流的开孔）

航空器主要用空气舵面进行操纵，空气舵面技术难度低，容易实现，从飞机诞生至今一直是飞机最主要的操纵系统。不过空气舵面也有很大缺点，一个是结构复杂，每个空气舵面都要有自己的杆线、舵机、动作机构、控制系统，飞机内部就结构就非常复杂。

现代飞机性能要求越来越高，舵面也越来越多，内部杆线、舵面和控制系统也越来越多，相应就增加了飞机的结构重量。当飞机进入隐身时代，这个问题更加严重，隐身飞机要求表面光滑平顺，以控制波束反射方向，但是有此部位的动作机构无法隐藏，例如襟翼，只能暴露在外，从而降低飞机的隐身能力。

（修理中的F-22战机，可以看到机翼上有大量管线）

空气舵面还有一个问题不容忽视，那就是功能滞后。比如说采用电传系统的飞机，它空气舵面的动作，就依靠来自飞控系统的操纵指令。根据指令，控制系统形成控制信号，再通过杆线和舵机传递到空气舵面，空气舵面偏转到一定角度或者位置改变气流，这个过程需要一定的时间。

当飞机速度较低的时候，这个迟滞可以忽视。不过高超声速时代正在大步临近，现代飞机速度将会大幅度提高，届时空气舵面的滞后性就不容忽视了。

（拆掉舵面后的F-18F战斗机）

作为新的控制手段，主动射流控制技术就出现了。它的道理很简单，就是利用发动机高温燃气排放速度和角度实现对飞行器的控制，进而取消或者减少空气舵面。

（主动射流控制技术执行器）

主动射流技术与空气舵面相比，不需要杆线、舵机和动作机构，结构更加简单，可以简化飞机内部结构，降低重量。高温燃气冲出飞机之后就能形成控制力，几乎没有迟滞时间，控制更加精准，更适合高速飞机。

国内外航空工业早就注意到主动射流控制技术，它在航空领域运用一直没有停止，例如鹞式飞机利用发动机燃气实现垂直起降，就具备主动射流控制技术的雏形。

（“鹞”式战斗机采用的“飞马”系列发动机，安装了引流管和推力矢量喷管）

现代防空反导系统已经广泛使用的侧推火箭技术也属于早期的主动射流控制技术，现代防空反导拦截弹本身速度就高达数马赫，而弹道导弹重返大气层的速度更是高达十马赫以上。拦截弹和导弹交汇那一瞬间，双方相对速度可能接近20马赫，在这样高速条件下，一个微小的误差或者迟滞都会急剧放大，所以空气舵面很难适应这样的要求，需要采用侧推火箭，实现主动射流控制。

（爱国者-3的拦截弹就使用了侧推技术）

不过主动射流控制技术技术难度非常大，首先它的工作介质是发动机高温燃气。温度高达数百度，这样高的温度对于飞机、机载系统尤其是油箱、电子设备危害甚大，需要找到办法解决。系统本身对于器件要求极高，由于系统工作在高温、高速和高压环境之中，对于器件可靠性要求更高。

还有就是采用主动射流控制技术的飞机没有空气舵面，如果主动射流控制系统失效，飞机就会失去控制，需要找到备用的操纵手段。因此现在主动射流控制技术还处于发展阶段，即由系统由飞机整机运用过渡阶段。

（伊利诺伊理工学院、美国空军学院、Astrium 和海军研究办公室联合参与的AFC验证机）

为了稳妥起见，美国及其他发达国家暂时只把主动射流控制技术第一步应该用于小型无人机上面，通过这样的运用积累相关经验，然后再向有人机或者更大的飞机过渡。从长远角度来讲，主动射流控制技术应该是发展方向和趋势。

根据国外发展趋势，中国相关单位也开展了主动射流技术探索和研究，现在国产防空导弹已经实现侧向力控制，初步实现了主动射流控制技术的运用。在飞行器方面，我们也取得了一批技术成果，有的单位还申请了技术专利。鉴于主动射流控制技术对机动性的巨大提升，或许会在国产第六代战斗机上，看到这项技术实用化的可能性。

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