嚴肅點，這個屁股后面的噴氣管我們學名叫尾噴管，又叫排氣噴管，簡稱噴管。其主要作用是將由渦輪流出的、仍有一定能量（勢能、熱能）的燃氣膨脹加速，以較大的速度（一般為550～600米/秒）排出發動機，用以產生推力。

現場實錄F35B尾噴管，看看做工有多復雜

超機動性、隱身、超視距打擊和超聲速巡航等是當前先進戰機的幾個主要標準，而超機動性、超聲速和隱身三者都與尾噴管息息相關。

戰機改變尾噴管方向，實現懸停

F-35B是如何做到垂直起降的

F-35B尾噴管結構的解讀

尾噴管與超聲速

尾噴管與超聲速的緣分，我們得從氣體的這個特性說起：

亞聲速（速度低于當地聲速）氣體在截面不斷變小的管道中會加速。

超聲速（速度高于當地聲速）氣體在截面不斷變小的管道中會減速，在截面增大的管道中反而會加速。

戰機尾噴管大致有兩種分類方法：1，收斂和收斂擴張；2，噴口面積可調和不可調。

不可調節的收斂形尾噴管（固定噴口的亞聲速尾噴管）：結構最簡單，重量最輕，廣泛應用于亞聲速及低超聲速飛機上的不帶加力燃燒室的渦噴發動機，及渦輪后燃氣焓降較小的渦槳和渦扇發動機。（如WP5甲的尾噴管）

可調節的收斂形尾噴管：能使發動機在各種工況下都獲得良好的性能，帶加力的發動機必須采用可調節的尾噴管，保證在加力狀態下相應地加大噴口。有的發動機通過改變噴口面積來改變工況。其主要類型有：多魚鱗片式，雙魚鱗片式，移動尾椎體式，氣動調節式。（魚鱗片又叫調節片，多魚鱗片式參考WP6，WP7）

可調節的收斂擴張形尾噴管：超聲速飛機用（無論有無加力），其燃氣的膨脹比很大，用此型尾噴管減小燃氣不完全膨脹的推力損失。有移動尾椎體式和多調節片式等。（如AL-31f）

超聲速飛機還用過引射式尾噴管，用引氣氣流調節主流的膨脹比。

以上尾噴管是直流式的，燃氣向后排出。

還有偏轉燃氣流的，如“飛馬”發動機，帶有折流板，用于短距/垂直起降，類似的還有F-135發動機，3軸承旋轉噴管，用于STOVL。

除此之外，還有用于減速，縮短降落時的滑跑距離，或飛行中機動，減速的反推力裝置，主要是將燃氣流偏轉向前方，產生反推力。有蛤殼形門式，戽斗式門，外涵反推裝置。

高溫高壓的燃氣在尾噴管里不斷膨脹加速，最終以高速排出，使發動機獲得推力。對于噴氣式戰斗機（現代先進戰機一般裝配小涵道比渦扇發動機），尾噴管排出的燃氣速度越快，航空發動機獲得的推力就越大。

早期的噴氣式戰機多是亞聲速或低超聲速的，因此可以采用純收斂型噴管，但是不適用于高超聲速飛行。于是，收斂-擴張型噴管出現了。先收斂讓亞聲速氣體膨脹加速，到了聲速以后再擴張讓超聲速氣體繼續膨脹加速。

噴管的形式、喉道面積和出口面積必須和發動機流量、壓比相匹配。發動機在工作時提供給尾噴管的空氣流量和壓強并不是固定值，往往跟隨工作狀態不斷發生變化，因此有必要對噴管的喉道面積和出口面積不斷進行調節，可調噴管也應運而生。

尾噴管與超機動性

聊得火熱的論壇貼吧里，“矢量噴管”幾乎成了先進戰機的代名詞。軸對稱矢量噴管、轉向矢量噴管、二元矢量噴管、氣動矢量噴管等等都是軍迷們的熱門話題。事實上，矢量噴管不僅能為飛機提供向前飛行的推力，而且還可補充或取代氣動舵面對飛機進行控制，甚至幫助飛機實現短距起飛和垂直起降等，大大增強了飛機的機動性。

▲軸對稱矢量噴管

▲軸對稱矢量噴管

軸對稱矢量噴管結構輕質高效，具有良好的氣動性能，使飛機不需要做較大的改裝即可實現矢量推進。

▲轉向矢量噴管

▲三軸承旋轉矢量噴管

▲三軸承旋轉矢量噴管示意圖

轉向矢量噴管可以向下偏轉至與地面垂直，使噴氣流垂直向下噴射，幫助飛機實現垂直起降等。

▲二元矢量噴管

▲F15矩形二元矢量噴管

▲F22矩形二元矢量噴管

二元矢量噴管具有矩形構型，在紅外隱身方面具有明顯優勢，同時更有利于實現與飛機后機身高度一體化的設計。

▲氣動矢量噴管（原理圖）

氣動矢量噴管依靠二次流注入使噴管主流發生偏轉從而形成推力矢量，主要針對未來高推重比發動機排氣系統，具有重量輕、零件數量少等特點。

日本“心神”戰斗機的推力矢量尾噴管很特別，采用了較為簡單和初級的三片折流板設計。

這三片折流板呈120度布置，在飛控系統控制下，協同偏轉，就能夠任意角度改變發動機噴流方向，實現矢量推力。

折流板作動機構特寫，由于僅是單自由度偏轉，結構比較簡單，活動部件也較少。不過缺點也很明顯，偏轉時對推力損耗較大。由于是三片組合作用，不同偏轉角度的矢量推力大小和方向也不均勻。

折流板部件特寫，機體內伸出液壓作動筒，驅動折流片在一定角度內活動。可以看出金屬部件的表面處理工藝還是很不錯的，從外側經過的線纜也被金屬焊接包覆固定。

從側面看，“心神”的折流板還部分運用了隱身修形，采用鋸齒設計。折流片內側據稱為耐高溫鈦合金材料，上面分布了幾處傳感器，用來測量噴流壓強速度等參數，供后續研究使用。

尾噴管與隱身性

發動機隱身技術是戰機隱身的重要一環，其內容涵蓋減小發動機可觀察部件的探測反射特征、降噪和紅外抑制技術，而尾噴管的改造能很大程度上改善發動機的隱身性能。

改變尾噴管的氣流穩定性是發動機降噪的主要途徑之一。鋸齒形尾噴口、微噴射流等技術均能達到不錯的效果。

這是俄羅斯T-50戰機換裝的新型發動機“產品-30”渦扇發動機，采用的是同軸三維推力矢量尾噴管，鋸齒狀的末端擴斂片具備一定的隱身能力。

“產品-30”渦扇發動機的尾噴口特寫，結構非常復雜。

發動機尾噴口的燃氣流是飛機紅外輻射的主要來源之一。伊拉克戰爭期間，幾乎所有的伊拉克戰機都是被紅外制導導彈擊落的。遮掩尾噴管、尾噴管周圍涂隔熱涂層或加紅外擋板、全長加力筒體隔熱屏、改變尾噴口方向等，都是實現紅外抑制、增強發動機隱身性能的有效方式。

▲AL-31發動機尾噴口內部的結構極為復雜

▲“臺風”戰斗機的尾噴口內部已經較為精簡

▲F-22的尾噴口內不但進行了精簡，還部分應用了雷達屏蔽器技術

▲F-35尾噴口內的雷達屏蔽器遮擋了絕大部分復雜機構

日本網友拍攝的最新的

F-35戰斗機隱身尾噴管

內容來源：中國航發作者：中國航發研究院，張靜嫻、航空制造網

原文標題：有這樣的大屁股，才是戰機中的戰斗機

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責任編輯：haq