美軍戰機不喜歡鴨翼?有中國做榜樣,美國6代機被曝照抄殲-20_風聞
科大二助-2022-01-30 08:21
作者| 科羅廖夫
來源| 科大烽火
近些年來,實際上誕生了很多鴨翼佈局的戰鬥機,例如俄羅斯、瑞典、法國、以色列和中國的一些戰鬥機,包括歐洲的JAS-39“鷹獅”、“陣風”、“颱風”戰機、俄羅斯的蘇-30SM,以及中國的殲-10戰機,尤其是中國的殲-20,是目前唯一採用了鴨翼佈局的第五代隱身戰鬥機。

所謂的“鴨翼佈局”,就是指戰鬥機的主翼前面還有一對小翼,鴨翼在前、主翼在後的一種戰機氣動設計佈局,而傳統的戰機設計佈局是主翼在前,平尾在後。美軍是非常痛恨鴨翼的,迄今為止,美軍所有的戰鬥機都是常規佈局的,並沒有一架現役的鴨翼佈局的戰鬥機,只有F-14A“雄貓”艦載戰鬥機在翼套裏有一對可以伸縮、但不能偏轉的小翼。
那麼問題來了,美軍為什麼不喜歡在戰鬥機上安裝鴨翼?為什麼美國至今都沒有正式列裝鴨翼佈局的戰鬥機?

首先,鴨翼式氣動佈局是一種好壞分明、優點和缺點同樣突出的飛機設計。戰機採用鴨翼佈局後,可提升主翼升力,升阻比將會更大,提高升力系數等,提高戰機的飛行性能。還可以縮短戰機起飛距離、增加戰機的最大起飛重量。以殲-10戰機為例,儘管受發動機性能限制,殲-10戰機的推重比並不高,但是殲-10的大仰角起飛距離只有250-300米,鴨翼佈局設計顯然是功不可沒。
鴨翼能夠產生非常特殊的渦流,這影響了戰機的穩定性,翼面之間存在着極為複雜的干擾氣流,因此必須經過大量的風洞實驗和工程計算,才能夠得出一個較為出色的機身翼面設計。
即便通過出色的設計得出了能夠確保機翼之間的完美數據,鴨式佈局的飛機也存在飛控系統複雜、着陸性能比較差等缺點。

美國人始終認為鴨翼佈局屬於一種“投機取巧”的飛機設計,是在發動機性能不足的情況下,不得不採用的工程上的“捷徑”,自然會存在着“有得必有失”的情況。
由於美國在航空發動機領域的世界頂級水平。擁有多款性能先進、推力強大的軍用航空發動機,因此採用很常規的佈局即可實現所有設計性能指標的要求,自然就沒有必要浪費大力氣去選擇更加複雜的鴨翼佈局設計。

例如,對於大推力軍用渦扇發動機來説,單台推力達到20噸就屬於最頂尖水平,只有美國的F135渦扇發動機可以達到這個指標。F135發動機是目前世界推力最大的軍用小涵道比渦輪風扇發動機,很多國家也發起過對其巨大推力數據的趕超,但迄今為止還沒有成功的。
對於俄羅斯、歐洲和中國的飛機設計師來説,因為航空發動機相對美國要差一點,但又不想降低新型戰機的設計性能指標,也想擁有更強的飛行性能,這就必須想盡一切辦法提高戰鬥機的升阻比,而鴨翼佈局便是最優的解決方案。
例如我國研製的殲-20隱身戰鬥機,有説法認為,殲-20的種種優秀的氣動設計,實際上都是為了彌補發動機推力的不足。中國航空發動機的落後令中國戰機的研發也受到了相當程度的侷限。

但我國的設計人員依靠超前的空氣動力設計,依然讓殲-20獲得了良好的飛行性能。殲-20獨特的“鴨翼+邊條+前後襟翼+全動尾翼”的氣動設計,使得殲-20戰機在空戰中更加靈活,機動性更好,飛行速度更快。而且,殲-20的全動鴨翼並沒有影響隱身性能。
一直以來,美國人都十分痛恨和蔑視帶有鴨翼的戰鬥機,美國空軍有一句著名的話:“鴨翼,最好安裝在敵人的飛機上!”
但事情在去年9月發生了變化,美國空軍助理部長威爾·羅珀表示,新一代空中優勢(NGAD)技術驗證機已經進行了飛行試驗,這是美軍第六代戰鬥機的技術先導機,“試驗機已完成實際首飛,並在試飛時創造了很多新紀錄。”

儘管美國方面並沒有公佈第六代戰鬥機的詳細信息,但目前透露的消息,美國六代機將採用無垂尾的飛翼設計,並且採用類似殲-20戰機的鴨翼佈局。此前美國軍事專家很蔑視殲-20,認為鴨翼沒有隱身性能,然而美國六代機就赫然出現了鴨翼設計,這真是嘴上不承認,但身體很誠實。