为什么中国造不出适量的发动机？
2000年中国轴对称矢量喷管在珠海航展展示，2003年中国航空报道某大推重比发动机装备国产FADEC和国产矢量喷管。
此外，请参考以下文章:
中国轴对称矢量喷管AVEN
1飞机推力矢量技术是通过改变发动机的排气方向，为飞机提供更强的转向力矩的技术。飞机推力矢量技术的应用可以赋予战斗机超强的机动性、短距起降和低可探测性，大大提高其作战效能和生存能力。美国、俄罗斯等发达国家已将其作为重要技术优先发展。
在飞机推力矢量技术的研究中，改变发动机的排气方向，即推力矢量喷管的研究是一个关键的、决定性的环节，必须首先进行研究和发展。轴对称矢量喷管(AVEN)是在常规机械式缩放喷管基础上发展起来的推力矢量喷管，通过喷管扩散段的偏转来改变发动机的排气方向。就全机推力矢量技术而言，AVEN具有简单、重量轻、风险低的特点，对飞机和发动机主机的改动很小，是实现推力矢量技术的最佳喷管方案。AVEN技术研究的目标是完成目标平台涡扇发动机AVEN试验件的研制，并实现热试车。
2研究目标和方法
AVEN应在保持调节轴对称缩放喷管面积和面积比功能的基础上偏转扩散段。AVEN与其他机械装置的重要区别在于它是一种复杂的空间多自由度运动机器。人们最关心的是如何让这样一个机械装置运动起来，如何实现偏转，如何保证偏转后许多重叠的部件协调运动而不卡涩，如何确定正确的运动规律。所以研究思路是攻克运动机理，从计算机仿真到模型。模型成功后，立即决定改装成I: 1的样机，从而攻克了推力矢量喷管研究中的技术关键——运动机构。
由于AVEN研究的技术难度大，国内技术储备不足，又没有类似的机械装置可供参考，不可能一下子找出需要解决的关键技术。针对这种情况，通过自力更生、循序渐进的研究途径，从计算机仿真到模型、从模型到实物、从冷态到热态，对关键技术进行阶段性分解，逐一采取技术措施，并根据需要采用计算机仿真或试件试验的方式对下一阶段的关键技术进行验证。同时，通过这种方式对AVEN各阶段的关键技术进行研究和分解，逐步攻克各阶段的关键技术，最终完成目标平台涡扇AVEN样机的研制和热态。
A ⅵ试验件的研制是一个涉及气动、机械、结构、强度、控制、材料、工艺等多项技术的研究课题，每个方面都有大量创新的研究内容。采用并行工程技术来协调多个项目，整个开发质量获得了巨大的收益。
3计算机模拟
AVEN是一个复杂的空间多自由度运动机构。典型的AVEN机构具有大约200个运动部件和超过300个运动副，并且这些部件在环形空间中彼此重叠。仅靠手工手段是无法研究其运动机理和关系的。在AVEN试验件的整个研制过程中，广泛应用了计算机仿真技术，完成了运动机理研究、运动部件设计、装配工艺检验等多项技术工作，不仅有效缩短了研制周期，还提高了结构设计的准确性。
3.1运动机构模拟
用C语言编写了AVEN主要运动部件的动态运动仿真软件，研究了AVEN的运动机理、主要运动部件的相互运动关系、A9控制执行机构与喷管扩散段的位置关系，从而给出了AVEN的运动位置和控制规律。
3 2实体模拟
在AVEN的研制过程中，特别是在全尺寸冷热试件的研制中，AVEN的闭环设计是利用计算机仿真技术按照以下工作过程完成的:
(1)根据气动设计方案和运动机构仿真结果设计结构方案；
(2)根据机构方案进行初步的三维计算机实体建模和计算机实体装配仿真，然后进行计算机AVEN实体机构运动仿真，检查结构方案的合理性和运动的准确性；
(3)为强度设计提供主要受力构件的三维模型，进行强度和刚度校核以及初步的结构强度优化；
(4)给出初步控制律，并行进行液压系统和控制器的方案设计；
(5)在这个方案设计的小闭环过程中，经过或多或少的迭代，结构设计方案得到优化，再经过后续设计的几次迭代，结构设计方案得到优化，后续的设计工作有了良好的基础。主要部件工程设计完成后，按照真实结构对AVEN进行了三维实体仿真，验证了结构设计的合理性和控制规律的正确性，检验了零件的加工性能和试件的装配性能。
按照这种设计流程，可以在硬件加工前完成虚拟装配和虚拟试验，有效地消除了大部分盲点和错误，大大提高了试验件的开发质量，缩短了开发周期，节约了开发资金。
在这些仿真工作的基础上，编制了AVEN机构方案设计和运动仿真软件，可以快速准确地完成AVEN的方案设计和优化。
4运动机构和模型试件
为了验证运动机构计算机仿真结果的正确性，对Ave. N运动机构进行了进一步研究，并开始了冷动机构和模型试验件的研制和试验。
首先，完成了AVEN扩散段缩比运动机构的实验件，研究了偏转运动时运动机构的可控性和主要部件的运动协调关系。之后研制了具有真实发动机尺寸的凌状态原理样机，研究了AVEN运动机构和运动机构的结构可行性以及各子机构的具体结构实现方法，并对控制规律和控制系统进行了研究和验证。通过上述两组试件的研制和试验，验证了运动机构计算机仿真结果的正确性。对AVEN运动机理有了直观清晰的认识；掌握了AVEN的操纵方法；找到了优化矢量角的技术途径。完成了步进和半自动控制器的开发；确定了下一步要解决的关键技术。
5.攻克关键技术，通过热试件测试。
在冷试件研究的基础上，根据飞机部提出的l2要求和前期工作的技术成果，对关键技术进行了分解，完成了热试件及其控制系统的设计、建造和联合淬火，实现了在涡喷发动机平台上的全加力试车。热台架试验验证了气动性能、结构设计、强度和刚度分析、自动控制、材料与技术、冷却与隔热、密封与密封、试验与试车等八项关键技术。这些解决方案为AVEN技术验证机在中国的发展奠定了坚实的技术基础。
6热试件的技术验证和改进
在热试件攻克八项关键技术的基础上
为了攻克其他四项关键技术，研制了改进的热试件，并完成了两个阶段的试运行。测试运行的第一阶段完成了5580个矢量周期。试车表明，该试验件完全继承了第二批飞机的全部成功，达到了攻克上述四项关键技术的设计目的。AVEN的设计指标完全满足飞机部提出的12的要求。由于试验台的限制，无法对AVEN的热试件进行全面的试车。为此，对试验台进行了适应性改造，增加了三点测力系统。在具有三点测力系统的试验台上，对改进后的热试件进行了增大矢量角和增加矢量循环次数的试验研究。最大力矢量角达到21度，热矢量循环数为10026。试运行证明，AVEN热试件具有一定的可靠性。
同时，获得了关键部件的温度分布、应力分布和推力特性的测试数据。
7目标平台热试件达标。经过对上述工作的认真总结和分析，通过对三种基本气动方案和两种基本结构方案的优化分析，确定了目标平台AVEN的最终方案和需要克服的困难。
AVEN继承了前两个Aven的所有成功技术措施，改进了所有缺点，最终完成了目标平台Aven的全加力试车。目标平台AVEN保持了与目标平台原喷管相似的气动特性、控制规律和安装界面，具有良好的互换性。试验结果表明，在目标平台大调整范围和高载荷条件下，目标平台AVEN运动灵活准确，喷管密封良好，承载系统可靠有效。同时，目标平台
AVEN拥有全新的小型集成数字控制系统和安全可靠的应急系统。
目标平台AVEN已达到以下技术指标:
(1)偏转方位角:360度；
(2)矢量偏转角:17 ~ 20度；
(3)偏转率:Wx =120度~ 180度/秒，WY = WZ = 45度-60度/秒；
(4)内力传递结构和外形尺寸满足飞机要求；
(5)设置控制系统的紧急复位装置。
AVEN在目标平台上的试运行结果表明:
(1)喷嘴的调节范围完全满足发动机主机的要求。
(2)内力传递结构承受了大推力级别的载荷。
(3)A8设计正确，由原数字电子控制器实现。
3)A8设计正确。AVEN A8自动控制完全兼容原厂数字电子控制器的原厂控制系统，无需改动。
(4)A8和A9可以独立控制，也可以按照给定的关系联动，很好的配合。
(5)A9控制系统小型化、数字化、集成化，工作稳定可靠。
(6)密封件、调整件等部件工作可靠。
(7)AVEN紧急复位功能安全可靠。
(8)发动机处于中立状态、小加力状态、部分加力状态、全加力状态时，喷管与主机气动参数匹配良好，在AVE N偏转时机械系统工作稳定。
(9)外形尺寸和气动外形符合飞机要求。
(1O)在试运行中成功测得了各种工况下的矢量。
力、主要部件的温度分布、应力分布和发动机效率。
涡扇轴对称矢量喷管的成功试车表明，热试件为解决11关键技术所采取的措施是成功的，使推力矢量喷管的研究迈上了一个新台阶。
8结束语
AVEN可以保持现有的国产发动机缩放喷管的所有功能和相同的调节控制方式，最终的AVEN将取代现有的轴对称缩放喷管，使第三代半机具有机动优势。
同样，AVEN可以按照10、12、15推力比发动机的要求进行设计，作为10、12、15推力比的标准喷管，使我国第四代战斗机具有更高的机动性，增强其性能。飞机推力矢量技术可应用于舰载机，有望发展出适用于舰载机和常规垂直起降舰载机的无尾短距起降飞机(常规垂直起降飞机的起降方式类似于运载火箭，可在机动起降平台或中型舰载直升机起降平台起降)。
加装推力矢量喷管的航空发动机经过改装后，作为新型地效飞行器或地效船的动力，将大大提高其突击能力、机动性和生存能力。技术研究中应用的新型果汁制备方法，如计算机模拟技术、新材料(如Ni3AL)和新工艺(如超塑成形和扩散连接)的研究，将对国防技术和民用技术的发展起到推动作用。
第一作者简介:贾，高级工程师，出生于1967。1989年7月毕业于西北工业大学，从事可调喷管、轴对称矢量喷管、加力燃烧室CAD的开发与研究，获2001共青团中央、AVIC一团技术创新奖，2001国防科工委科技一等奖。