中國有一種戰機長3對翅膀！設計夢幻，為何敗給殲20？

近日，中國一種極為特殊的隱身高機動戰鬥機設計方案，首次公開曝光！

這一中國自主的戰鬥機方案，有著非常罕見的整體設計：它有著典型的先進三翼面布局，而且具備隱身特徵。

它到底是何方神聖？有什麼優缺點？

這種三翼面隱身戰鬥機設計，出現在中航工業的公開宣傳之中（下圖）。

目前，成飛研製的鴨式布局隱身先進戰鬥機殲-20，已大批量裝備服役，是不可逆轉的事實。但了解當年與其競爭的對手，仍有著極大的實際意義。

對中國殲20戰鬥機研發過程有深入了解的讀者們恐怕早已知道，這一三翼面戰鬥機設計，就是在中國空軍第一種第四代戰鬥機競標之中，與成飛殲-20方案直接競爭的瀋陽方面方案。最終勝出的，我們都已經知道是成飛的殲-20鴨式雙翼面隱身設計方案 —— 為了方便描述，下文將成飛方案直接稱呼為「殲-20」。

瀋陽方面的這一三翼面隱身戰鬥機設計，有什麼優點？又有什麼缺點？為什麼它輸掉了這場決定中國未來主力戰鬥機的關鍵性競爭呢？

首先，我們要確立一個觀念：第四代戰鬥機的氣動設計主要目標之一是，在不嚴重影響隱身能力的前提下，儘可能改善升力特性，提高大迎角機動性，減小起飛降落距離，要實現這些目標，需要大幅度改善戰鬥機的升力特性。成飛殲-20的鴨式布局也好，瀋陽方面的三翼面也好，都需要實現這一目標。

噴氣式戰鬥機的三翼面布局，是相對較為新穎的戰鬥機氣動設計總體布局之一。較為知名的這一布局的現代戰鬥機設計，包括蘇聯米格-21戰鬥機改進的E-6T3和E-8驗證機（下圖）。雖然它們依然停留在第二代噴氣機的氣動設計水平，但機動性比米格-21要有所改善，這主要歸功於即便是當時相對簡單的三翼面設計，能夠實現直接力控制，令駕駛操作更為精確而有效。

後來的俄羅斯蘇-30MKI、蘇-33、蘇-34、蘇-47雖然採用了前翼，但與第四代隱身戰鬥機的三翼面設計相比，局限較大，所以這裡我們只著重於第四代隱身戰鬥機的三翼面設計。

美國實際上早已測試過三翼面布局，但並未實用化。參與ATF戰鬥機競標的廠家也沒有人提出三翼面布局，最終獲勝的恰恰是採用相對常規的布局的洛馬公司。JSF F-35項目乾脆就是一個縮小版F-22獲勝。從上述幾點也可以看出，美國各方不太看好三翼面這一布局。

大致上三翼面布局，是在傳統布局基礎上，增加一對鴨翼，組成了鴨翼－主翼－尾翼的布局，所以叫做「三翼面」。雖然成飛殲-20鴨式布局、瀋陽方面三翼面布局外觀大不相同，但是兩種設計的前翼的目的一樣，就是升力特性更好、大迎角機動更好，這樣在戰鬥機典型作戰速度範圍「跨音速」和「超音速」範圍內有更好的機動性。

三翼面布局的優點在於：

前翼產生的渦流對主翼產生了有利的額外升力，提高了飛機升力特性。通過綜合考慮前翼、主翼前緣、主翼邊條、各個翼面攻角與後掠角、主翼前緣尖銳程度等條件，就能設計出產生較強的有利渦流的三翼面設計。不過要注意的是，這一優點與鴨式布局沒有多大區別。

前翼與平尾配合，令戰鬥機的縱向配平更為優化。而殲-20鴨式或者傳統布局的戰鬥機的平尾在改變飛機飛行狀態時，往往產生戰鬥機整體升力變低、整體阻力變大的情況。

三翼面比起殲-20鴨式布局，理論上實現直接升力控制比較簡單，能夠更準確、更快捷的控制飛行動作。

三翼面布局因為空氣控制面多，所以大機動時，每個翼面承受的載荷比殲-20等要低一些，這樣降低了結構上的設計難度。

綜合各個方面的有利因素，三翼面布局有望令整體升力係數大為改善，在公角15到35度範圍內特別明顯。與無前翼的傳統布局比較，最大升力係數能提高一成。

但是，三翼面布局的缺點，與殲-20鴨式布局相比也非常明顯：

因為增加了鴨翼，保留了水平尾翼，整體阻力與重量增大，抵消了一部分三翼面帶來的優勢。

三翼面導致隱身能力必然不如殲-20鴨式布局或者傳統布局。

隱身先進戰鬥機為了實現高機動，飛控電傳操縱系統本身已經非常複雜。採用三翼面，令難度又增大了很多，這不僅僅是增加一個鴨翼的問題，還涉及鴨翼、主翼、尾翼三者相互影響的問題，比殲-20的鴨式布局更為複雜。舉例而言，三翼面戰鬥機的空氣動力焦點明顯前移，於是導致這樣的戰鬥機的縱向靜安定性變差，戰鬥機明顯的趨向於易於抬頭，不得不付出額外的代價平衡這一抬頭力矩。

前翼存在洗流和阻滯作用，抵消了一部分各個翼面翼氣動載荷分布優化的優勢，於是理論上結構設計的簡化，常常變得只存在於理論範圍之中。前翼還令主翼的載荷變得更加的不均勻，主翼部分位置受力更大，例如根部扭轉力矩極大，這又抵消了一部分結構設計簡化的優勢。

三翼面布局令主翼不得不變小一些，無法像殲-20鴨式布局那樣獲得巨大的翼面總面積，導致對機動性產生極大影響的單位翼載荷變得不理想。

三翼面戰鬥機長度會明顯增大，對重量、機動性和地面維護維修都產生不利影響，幾乎沒有辦法縮短，這裡要指出殲-20機體已經很長，瀋陽方面的三翼面設計會更長。

三翼面布局存在的最大問題是，其機動性能與鴨式飛機相比無明顯優勢，而且不具備鴨式布局縮短機身和降低結構重量的特點。綜合各方面因素對比三翼面布局和鴨式與常規布局的整體條件，可以認為三翼面隱身戰鬥機雖然在理論上可以獲得比較好的機動性能，但是在整體設計指標和隱身能力方面不如鴨式與常規布局。

我們不難看出，上面提及的一部分三翼面的缺點，其實是殲-20鴨式布局也無法避免的。

但是，最關鍵性的問題在於，瀋陽方面的三翼面隱身先進戰鬥機在更為複雜的情況下，卻沒有比我們現在看到的殲-20鴨式布局有明顯的優勢。假如沒有太大區別，自然也就沒有誰會想要選擇一個更為複雜、更有技術難度的設計方案。

三翼面的複雜還帶來一個致命的缺點 —— 設計這樣的戰鬥機的單位，必須有超強的先進戰鬥機氣動設計與飛行控制能力，否則根本對付不了實際設計中世界級的技術挑戰。不難看出，成飛通過殲-10、JF-17「梟龍」兩種自行完成氣動與飛控設計的戰鬥機，積累了真正成功的實際經驗，打造了經過錘鍊的研發團隊。而瀋陽方面並沒有走過第三代戰鬥機氣動飛控設計的全過程，一步跳到四代機，還選擇的是極為複雜的三翼面布局，面對的挑戰可想而知。

瀋陽三翼面戰鬥機想像圖

為什麼在基礎較為薄弱的情況下，還要選擇困難的三翼面布局呢？一種猜測是（僅僅是猜測），因為中國空軍提出的四代機指標要求很高，一家實力較弱的研製機構無法通過較為常規的布局研發出如此先進的戰鬥機，於是不得不選擇更為困難、但有希望滿足至少一部分目標的三翼面布局。這聽起來不太符合邏輯，但實際上美國F-15、F-22研發時都有這樣的現象，真正贏得最後勝利的研發廠家因為實力雄厚，採用了較為簡單的總體布局就已經滿足了美國空軍的需求。而實力較弱的廠家則趨向於選擇更複雜的布局，試圖在處於劣勢的情況下拿下若干局部的優勢，讓自己的贏面變大一些。

在中國空軍四代機競標一役之後，成飛與瀋陽方面實際上已經分出了高下。但是，中國這個大國的戰機裝備，不可能都由一家包辦，瀋陽方面依然承擔著極大戰略、戰術價值的重大任務。希望在中國軍工體系中，不論是哪一家企業與機構，都能以打造最強的武器裝備為首要出發點，為中國軍事建設貢獻最大的力量！

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