這是一個讀者的回復(fù)：

說曾經(jīng)看到過一個節(jié)目中的專家說殲-20的鴨翼設(shè)計就是為了彌補(bǔ)發(fā)動機(jī)推力不足的問題。

當(dāng)然了，還有有很多說法說為什么F-22和F-35不用鴨翼就是發(fā)動機(jī)動力充沛的表現(xiàn)。

但是，殲-20的鴨翼設(shè)計真的就暴露出發(fā)動機(jī)推力不足的“短板”嗎？今天又到了回復(fù)時間，咱們展開來聊聊這個問題。

首先不可否認(rèn)的是F-22的設(shè)計是一個相當(dāng)出色的設(shè)計，別人有長處咱們得看得到。給大家放一個20秒的小視頻大家就能很直觀的看到F-22的氣動設(shè)計優(yōu)越性。

從F-22在高速機(jī)動的時候我們可以看到雖然F-22并沒有安裝鴨翼，但是其超大的邊條設(shè)計在實質(zhì)上已經(jīng)氣到了鴨翼的效果，在大迎角飛行的時候依然對流經(jīng)主翼根部的氣流形成了有效的擾動，讓主翼擁有了極高的升力提升。

為什么W君說F-22是一個相當(dāng)出色的設(shè)計呢？我們看視頻的最后5秒，你會發(fā)現(xiàn)經(jīng)過邊條擾動的氣流精準(zhǔn)的避開了垂直尾翼的作用空間，既起到了增升的效果，又不會對垂尾的氣動特性造成過多的負(fù)擔(dān)。這就讓人對F-22的“常規(guī)”氣動設(shè)計有了“重劍無鋒，大巧不工”的感覺。

為了能達(dá)到這個效果F-22的機(jī)身截面被精心的設(shè)計過，F(xiàn)-22的機(jī)身截面并不像很多人的想法一樣是一個平面而是精心調(diào)教過的大R值曲面。

若干個調(diào)教過大曲面縱向排列出來則讓F-22的機(jī)身本身雖然看著寬大平坦，但是依然讓F-22的機(jī)身成為了氣動設(shè)計中重要的組成部分。

簡單的理解就是——F-22的機(jī)身同時也是機(jī)翼的一部分。很多的航空設(shè)計者看到F-22的機(jī)身設(shè)計的時候無不感嘆洛克希德設(shè)計師的鬼才就是這個原因了。這是洛克希德浸潤在常規(guī)布局設(shè)計中幾十年的一個積累結(jié)果。其實，F(xiàn)-35被很多人詬病臃腫肥大，但在核心的氣動設(shè)計上還是繼承了F-22的設(shè)計精要的。

那么F-22繼承于誰？答案是F-16，這就是一個設(shè)計演進(jìn)的過程了。

無論是洛克希德·馬丁、諾斯羅普、波音、麥道，它們都有自己的設(shè)計基因。例如很多人在驚嘆B-2是外星人的技術(shù)的時候，要知道的是諾斯羅普在螺旋槳時代就已經(jīng)開始搞飛翼布局了。

所謂的外星人科技，其實是人家不斷演進(jìn)的結(jié)果。

那么我們的殲-20又是怎么演進(jìn)到現(xiàn)在的設(shè)計呢？

和美國不同，美國的飛機(jī)企業(yè)實際上都是相對自由的軍工企業(yè)，并不歸國家所有。因此它們的設(shè)計會更自由更奔放一些百花齊放的各種設(shè)計都會出現(xiàn)，當(dāng)然了這是一句高情商的評論，得細(xì)品。咱們的飛機(jī)設(shè)計單位其實都是掛著“國有”這個前綴的。就更能集中精力去搞一些已經(jīng)確定和明確的項目。

所以我們自己的飛機(jī)的設(shè)計傳承性是更明顯的。

我們的設(shè)計來自于哪里呢？初期的設(shè)計是來自于老大哥的米格機(jī)的。對我國航空工業(yè)影響最深的一款米格機(jī)就是米格-21。它奠定了我們近半個世紀(jì)的戰(zhàn)斗機(jī)發(fā)展路線。

注意看這里：

不是談殲-20的鴨翼嗎？怎么又扯到米格-21的尾鰭了呢？太能扯了吧？慢慢讀下去，你會了解我們的整體航空設(shè)計脈絡(luò)。在米格-21的基礎(chǔ)上我們自己搞出來了一型飛機(jī)叫做殲-7，和米格-21最大的不同是改進(jìn)了主翼，由米格-21的三角翼布局改成了雙三角翼布局。

我們對比兩者的機(jī)翼就會發(fā)現(xiàn)殲-7的機(jī)翼前緣并不像mig-21一樣是一條直線，而是一條折線。這就是雙三角翼設(shè)計，主翼的外側(cè)后掠角變小，更加突出了在低空低速的時候的飛行性能。這是一個錦上添花的設(shè)計。但你要注意的是，尾鰭還在。

緊接著在殲-7的基礎(chǔ)上放大，我們生產(chǎn)出了殲-8，這其實就是咱們飛機(jī)設(shè)計的另外一個里程碑。殲-8在殲-7的基礎(chǔ)上簡單粗暴的進(jìn)行了放大。懟進(jìn)去兩臺發(fā)動機(jī)，依然采用機(jī)頭進(jìn)氣道設(shè)計。

殲-8的最大特點就是一個字——“長”。機(jī)身長度過大的問題又成了咱們戰(zhàn)斗機(jī)的另一個設(shè)計基因。但是這時候咱們的飛機(jī)設(shè)計就和老大哥開始分道揚(yáng)鑣了。

在殲-8上你還可以明顯的看到尾鰭的存在。到了殲-8II的時候殲-8的尾鰭就更加激進(jìn)了。

起降的時候殲-8II的尾鰭會折疊收起，在高速飛行的時候尾鰭會打開。

巨大的尾鰭和垂尾為殲-8II的飛行縱向安定性提供了保障。但是也會讓殲-8II付出更大的結(jié)構(gòu)重量。

到此，我們的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計路線其實就已經(jīng)基本定型了。為什么說是定型了呢？設(shè)計一架戰(zhàn)斗機(jī)并不是畫圖、做模型、吹風(fēng)洞這么簡單的事情。實際上戰(zhàn)斗機(jī)的設(shè)計是數(shù)學(xué)。尤其是在結(jié)構(gòu)選擇和操控戰(zhàn)斗機(jī)的時候，更是要把諸多的參數(shù)結(jié)合在一起形成“設(shè)計公式”。

這些設(shè)計公式中有一些是理論公式、還有一些是驗證公式（近似公式）、再有一些是經(jīng)驗公式。所謂的理論公式類似于升力、阻力的計算公式，這些東西在理想條件下都是成立不變的；再有就是驗證公式就更貼近于現(xiàn)實情況例如飛機(jī)的包線構(gòu)成、控制面角度的設(shè)計；最后就是經(jīng)驗公式例如上圖中kp，對于菱形機(jī)翼和掩護(hù)機(jī)翼的取的不同的數(shù)值就是經(jīng)驗公式或者說是經(jīng)驗數(shù)值，至于為什么是1或者是4/3沒有人說的清楚，或者說是需要更復(fù)雜的推導(dǎo)過程，因此就會取一個相對于正確的經(jīng)驗數(shù)值或者經(jīng)驗算法。所有東西都是數(shù)學(xué)，所以別說飛機(jī)在天上飛，就連飛機(jī)在地面上轉(zhuǎn)個彎都有數(shù)學(xué)公式在里面被驗證和保障設(shè)計的有效性。

能理解這點，也就能理解為什么W君在說一些事情的時候會在讀者出其不意的情況下扔出來一兩個公式，雖然看W君的文章不是數(shù)學(xué)和物理課，但有的時候用公式來說明問題本質(zhì)上是比文字更準(zhǔn)確的。

殲-8的設(shè)計和積累的數(shù)據(jù)就奠定了我們的戰(zhàn)斗機(jī)設(shè)計會向某一個方向和角度演進(jìn)?！芭R時跳門”行不行呢？這事情還真不行，一個飛機(jī)的設(shè)計過程中會用到幾萬個甚至幾十萬個剛才說的kp這樣的經(jīng)驗數(shù)值。如果臨時跳門去走另外的設(shè)計路線，這些幾十年積累下來的經(jīng)驗數(shù)值就會被清空大部分，新的路線也就相當(dāng)于從0開始。

那么殲-8給我們積累了哪些數(shù)據(jù)呢？——長機(jī)身穩(wěn)定軸線飛行的設(shè)計數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。所以，讀到這里以后你在喝酒吹牛的時候就可以和大家清楚的講出來為什么我們的殲-20是五代機(jī)里面最長的。

也會明白為什么殲-8的設(shè)計是一個里程碑，更會注意到為什么殲-20的雙三角翼布局是有歷史傳承的。

但機(jī)身長這件事可以保證飛機(jī)在飛行軸線上的穩(wěn)定性，或者說飛機(jī)在飛行的過程中太過于安定了。例如：這個東西在飛行過程中軸線方向上是最穩(wěn)定的。

大家沒有異議吧？只要不是印度造的，基本上都能遵循最基本的氣動原理。

但是戰(zhàn)斗機(jī)是需要作戰(zhàn)的，需要有機(jī)動性，它們并不是上圖中的火箭，如果真飛的那么穩(wěn)定并不是一件好事。

怎么改？加大控制力矩唄，你能想到什么？沒錯響尾蛇導(dǎo)彈！

在響尾蛇導(dǎo)彈的前部有四片可以活動的機(jī)面，這個位置上是對導(dǎo)彈控制力矩的最優(yōu)解，再靠前一些更好，只不過那樣做的話導(dǎo)引頭就沒有地方放了。

在殲-8突出了高空高速性能的優(yōu)勢下，我們也意識到了殲-8過于穩(wěn)定的問題。于是就有了殲-9的預(yù)研究計劃。

其實在殲-9的計劃中我們就一直在尋求一種能夠讓做得“很長”的戰(zhàn)斗機(jī)獲得更加靈活的機(jī)動性的設(shè)計方案。但是當(dāng)年還是由于技術(shù)問題殲-9下馬了或者說是被擱置了。

直到殲-10的出現(xiàn)。

殲-10與其說是一個量產(chǎn)機(jī)，不如說是一個驗證機(jī)。殲-10驗證了我們的“遠(yuǎn)耦合”鴨翼的控制技術(shù)，并積累了大量的經(jīng)驗數(shù)據(jù)。

遠(yuǎn)耦合是什么概念？

耦合的“遠(yuǎn)”和“近”是針對于飛機(jī)的氣動中心來做的，一個口訣“近耦增升，遠(yuǎn)耦增控”，近耦合機(jī)翼由于接近飛機(jī)的氣動中心，因此鴨翼擾動所帶來的升力增加更為明顯，但也正因為靠近氣動中心，近耦合機(jī)翼所帶來的氣動力矩就被縮小了，因此它對機(jī)動性的提升很小。

相對應(yīng)的，遠(yuǎn)耦合鴨機(jī)翼對于由于遠(yuǎn)離氣動中心，因此對飛機(jī)機(jī)動性的提升效果明顯——畢竟力矩大是有優(yōu)勢的。

網(wǎng)上傳的很瘋的一句話“鴨翼的最好位置是在別人的飛機(jī)上”，其實說的就是遠(yuǎn)耦合機(jī)翼。很多人的往往會以片面的言論做真理。例如“男女授受不親”，是男人女人不能接觸嗎？人家原文是“男女授受不親，禮也；嫂溺，援之以手者，權(quán)也。”，完整的意思是“男女授受不親，情急從權(quán)”，說的是“救人命比遵守禮節(jié)更重要”，而不是孔老二死活不讓你拉大姑娘手。

對于“鴨翼的最好位置是在別人的飛機(jī)上”的論述其實最早出現(xiàn)在nasa的個關(guān)于X-29的文章中，原文是這樣的：

這段話翻譯過來是說“由于鴨翼安裝位置接近氣動布局的中心，其通過增加誘導(dǎo)阻力換取的控制增益并不顯著。通過擴(kuò)展控制力矩，可以在相同的阻力條件下提高控制增益。以至于我們堅定地認(rèn)為，‘鴨翼的最佳位置是安裝在別人的飛機(jī)上’?！?/p>

典型的遠(yuǎn)耦合鴨翼機(jī)就是我們的殲-10和殲-20.。其實說句讓大家舒心的話，發(fā)動機(jī)的推力并不完全是評價一架戰(zhàn)斗機(jī)機(jī)動能力的標(biāo)準(zhǔn)，那位網(wǎng)友回復(fù)中所謂的“專家”說的話不可盡信。合理的氣動布局是可以提高機(jī)動性的，但加了鴨翼阻力會增加這是事實，阻力增加也會更加削減發(fā)動機(jī)的推力這才是真相，所謂的推力不夠氣動來湊其實是違背基本物理常識的。

至于美國為什么不發(fā)展鴨翼三角翼？這件事并不是美國認(rèn)為常規(guī)布局優(yōu)于壓抑，還是要看傳承的。在上世紀(jì)60年代美國的航空企業(yè)也有研制鴨式飛行器的熱潮，只不過生不逢時，鴨翼的控制相對困難，當(dāng)年的航電系統(tǒng)其實想跟上鴨翼的發(fā)展還是比較困難的，因此當(dāng)時雖然有研究熱潮但是成功的不多，這里面北美航空就是其中一個很典型的代表。

大家熟悉的就是XB-70女武神轟炸機(jī)了。其余的產(chǎn)品實際上北美航空還有很多。

當(dāng)時洛克希德也搞了一個L-113的計劃

只不過資本主義社會嘛……一切以賺錢為目的。在北美航空XB-70項目被取消了之后，一直期望的軍方大單就沒有到手，就這樣在鴨翼領(lǐng)域內(nèi)已經(jīng)掃平競爭對手北美航空就逐漸凋零了。最后的鴨翼作品其實就是B-1B

通過遠(yuǎn)耦鴨翼增加B-1B在低空突防時候的控制性能。雖然這個時候B-1B被很多人認(rèn)為是羅克韋爾（2001年并入波音）的產(chǎn)品，但是B-1B的真正開發(fā)者正是北美航空。

北美航空和羅克韋爾合并、羅克韋爾又被波音收購，美國的鴨式布局的門派也就漸微沒落了。在鴨翼的事情上算是美國自己自廢武功了，這就是制度的問題了。

美國現(xiàn)在搞鴨翼布局能不能搞呢？其實這也是一個“臨時跳門”的舉動，和我們猛然間去搞一個F-22一樣都面臨著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累問題。

所以說，現(xiàn)在你再看殲-20 是不是就知道傳承在航空設(shè)計中的價值了吧，再看殲-20的小尾鰭是不是就有親切感了？