玩過噴水軟管的人就會知道，右手擠壓，改變噴管口的大小、方向，水流就會跟著改變，而我們的手感受到的不同方向的反衝力。

正確的名稱應該是

“裝備了向量尾噴管的發動機”

，就是改變航空發動機產生的高溫氣流的方向，使得機身反方向運動，這好比用不同方向的力推著機身改變角度。

在沒有向量噴管的年代，飛機要想改變方向，只有用操縱桿、腳踏板等機構，改變垂尾、水平尾翼、機翼上面的活動板面，其原理與船舵是一個道理。那個時代的飛機，內部有很多鋼絲、滑輪、槓桿等組成的聯動機構，依靠人的蠻力控制飛機的飛行姿態。

這個看起來簡直就是藝術品啊！

長距離的手動機械聯動裝置有一個致命缺點，那就是滯後性，透過改變機身外形，空氣作用於翼面，然後再作用於機身，有時候，翼面的內部結構並不是剛性的，會受力彎曲，抵消一部分衝擊力，這就使得飛行姿態的改變會延遲，這是機械結構、材料的扭曲、拉伸等性質決定的，有時候，如果碰到機械結構鎖死，直接就完蛋了，很多空難事故，就是這樣引起的，飛行員操作沒問題，可是鋼絲繩、液壓機構出現了問題。

這個時候，由於發動機無法改變氣流方向，發動機的作用就是產生推力，這個推力，永遠是與機身的軸線平行的，不管是單發還是雙發，甚至是三發，都是如此。

不過，透過機械裝置，蠻力改變飛機的氣動結構，對於機身結構具有一定的損傷，嚴重的時候，可能導致飛機的襟翼損壞脫落，尾翼直接被氣流折斷等嚴重事故，那就是機毀人亡的結果。

看上圖，三元向量尾噴，不但可以360度改變方向，還能夠改變噴口的大小，相當於我們捏著噴水軟管，使得高溫氣流的速度增加，獲得更高的反推。直接改變氣流方向，反作用力直接作用到機身大梁，垂尾、水平尾翼、機翼氣動外形不用大幅度改變，受到的衝擊力就小。這樣一來，飛機就會立即改變方向。

航空發動機尾噴出來的氣體，由於經過前段的多級壓縮，燃燒室的接近爆炸的猛烈燃燒，其速度極高，溫度也極高（700-2500攝氏度），向量發動機要改變這樣的氣流方向與大小，對於材料的要求非常高，基本上都是鎢合金，要不然，直接被高溫氣體給熔化了。看看吧，光材料這一項，可以讓全世界100多個國家閉嘴了。

看看上圖中的說明，向量尾噴的每一個金屬片上面，都有各種連桿機構，數一數的話，應該會超過300個活動部件，它們都受飛機航電系統的運算與控制，每一根連桿的行程、受力、溫度等引數，都是經過嚴密計算的，每一個都是大量的積分方程啊。所有連桿機構都有力回饋系統，與航電系統進行資料交換，飛行員透過操縱桿的動作，產生電訊號，以光速告訴航電計算機，然後解析成操作電流，作用於發動機尾部的伺服機，產生各種力，控制連桿機構，

因此現在的飛行員可以輕鬆地控制尾噴的形態，動作輕柔，再也不要使用“洪荒之力”了。

這就不難理解，現在有很多女性飛行員出現在藍天上了，她們不用死命扳動操縱桿，她們在飛行的時候，比開小汽車還要愜意。

飛在天上的玩意，可馬虎不得，一架飛機動則數千萬乃至數億美元，飛行員的生命更加無法用金錢計算，因此向量噴管的零部件，要求極高，選用最好的材料，超精密的加工工藝，強度和精度都是超一流的，製造難度可以同晶片媲美，是機械加工中的皇冠。

上圖是F22的二元向量噴口，是不是很簡單，非常厚實的樣子。當年F22亮相的時候，神秘兮兮的，連本國的記者想拍照都不可以，據說這樣設計的好處就是尾端紅外特徵降低一些，也有助於雷達隱形，但是這樣的向量噴嘴，對機動性的提升並不大，因為只有兩個方向可以調節嘛。

而F35由於需要尾噴大幅度變向，參與垂直起降，自然不能採用F22的二元向量技術，而是採用了三元向量，看看吧，兜了一個大圈子，又繞回來了。

向量尾噴技術，已經有幾十年歷史了，但是要把它做得好，沒有強大的工業基礎是無法完成的，這個需要技術積澱，還要有積極探索、大膽創新的精神。背後涉及到各種材料科技、加工工藝、精確計算、模糊計算，反正就是一大堆普通人想不到的東西。

其實，向量噴管技術，在宇宙航天中也有應用，有些火箭發動機的噴口角度可以微調，用來修正自己的飛行姿態，不過幅度沒有飛機這麼誇張，畢竟目前火箭發動機的工作時間，用秒來計算。