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为何五代机只有歼20用鸭翼用最小风险换取最大收益

2017-10-15 20:09:09

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目前世界上最先进的一代战斗机，就是第五代战机。第五代战斗机与上一代最大的差异，就是其低可侦测性技术。目前已经开始服役的、符合原始定义的第五代战斗机，有美国洛克希德·马丁生产的F-22“猛禽”战斗机、F-35“闪电II”战斗机和我国成都飞机工业集团生产的歼-20战斗机。另外还有未服役的五代机，例如俄罗斯的苏-57（T-50）战斗机、日本的ATD-X“心神”试验机和我国的FC-31战斗机。

　　目前世界上的五代机俯视图

通过观察上面提到的这几型第五代战机，会发现它们的气动布局几乎都是使用常规气动布局，常规气动布局就是指飞机的水平尾翼和垂直尾翼，都布置在主机翼后面的飞机尾部。这种布局从飞机诞生以来就一直沿用到现在，也是现代飞机最经常采用的气动布局，因此称之为“常规布局”。而唯独我国的歼-20战斗机，使用了鸭式气动布局。那为什么歼-20战斗机要选择如此“另类”的设计，这样设计的好处和坏处都有哪些呢？

　　正在进行机动性展示的歼-20战斗机

歼-20战斗机使用鸭式气动布局，可以说是开创了一个先例，因为在传统隐身战斗机设计理论中认为，鸭翼不利于降低战斗机的前半球雷达截面积（RCS），由于不像平尾那样能被主翼遮挡，所以鸭翼任何偏转动作形成的与机身间的空隙都会增大RCS。

但同时，鸭式三角翼气动布局也具有显著的气动优点，首先由于鸭翼能产生正升力，所以可以增加战斗机的最大起飞重量，缩短起飞距离。其次随着战斗机为对发动机推力需求与日俱增，导致发动机重量随之增加，传统布局会造成飞机重心后移，缩短水平尾翼力臂，但把水平安定面安装在主翼前方成为鸭翼，就会有较长力臂，提高操控性能。最后，鸭翼产生的涡流流过主翼上表面时能提供气流能量，增加机翼升力，推迟气流分离，提高大迎角飞行性能，改善纵向稳定性。