X

美国战机不用鸭翼布局,基本取决于发动机研制水平太强

鸭翼布局一向被认为是航空发动机落后的表现,因为最典型的例子是代表全球最顶尖科技的美国现役战机没有这种设计,不可否认在航空发动机领域还真没有超越美国的存在。目前世界范围内采用鸭翼布局的战机的法国阵风、欧洲台风、瑞典鹰狮以及我国的歼-10、歼-20等,鸭翼布局设计配平阻力小于常规布局飞机具有较大的升阻比,可以实现以较小机翼面积获得较大全机升力,可以进一步减轻飞机结构重量。

阵风战斗机

JAS-39“鹰狮”战斗机

鸭翼可以对通过的气流形成扰动作用,在后方主翼上形成一个低压区,这样就可以提升主翼的增升效率。飞行过程鸭翼迎角增大的情况下,会形成一定量的涡流反过来扩大低压区域,然后对主翼的增升效果更大。

效果图

对比效果

鸭翼看似效果很好,但在实践应用中战斗机肯定要做出更多机动,这时就需要不断偏转鸭翼。而状态不断改变中的鸭翼自然产生的低压涡流也很难控制,直接影响到主翼升力的飘忽不定(时高时低),反应在飞行员的操纵面就完全是一个负担。

萨博-37战斗机

因此早期虽然对于鸭翼布局设计大家都喜欢,但在飞控系统依赖人工的时代很难妥善处理,直到电传飞控时代的到来。由于鸭翼在飞控计算机的控制下可以不断纠正静不稳定带来的扰动,然后鸭翼布局不再是负担真正可以起到提升飞机性能的作用。

台风战斗机

不过外界普遍认为鸭翼的存在对战斗机的隐身性能将造成一定的影响,特别是四代机之后最注重的隐身性能。飞机对雷达隐身主要是靠外形以及涂层,相对最重要的外形设计主要是让雷达波不能原向反射,而鸭翼会随着飞行过程不断变化角度,原来形成的外形会变化自然雷达反射面也会随之改变。

歼-20战斗机

歼-20战斗机

其实对于鸭翼布局的优劣研究美国人最有发言权,上世纪80年代美国先进战术战斗机(ATF)项目阶段(研发一款取代F-15的下代机型),各大飞机制造厂商提出的方案里绝大多数是鸭翼布局。

ATF项目

鸭翼布局F-15战斗机

格鲁曼前掠翼战斗机

​为什么美国人在这么多方案中就是不选择鸭翼布局,道理很简单首要的是美国有足够多的大推力发动机可供选择。其次大边条翼设计经验丰富,还可以避免鸭翼设计带来的复杂操控以及隐身坏破。

比如经典的F-16战斗机就是采用大边条翼设计,机翼前端机身边条实际起到和鸭翼类似作用。

F-16战斗机

就算是F-22战斗机也是机身和边条紧密结合,进气道部分还有一块下沉角度。

F-22战斗机

因此,美国人说了一句“鸭翼最好装在敌人的飞机上”,受到这种影响很多人误认为鸭翼就是不理想的设计。实际上由于各国航空领域发展情况不同,特别是发动机研制水平不同各有侧重点,美国人可以大边条翼走到底,我国在歼-10、歼-20成功之后也可以鸭翼走到底各有千秋。

toutiao: