五代機為什麼唯有殲20採用鴨翼布局：設計師的一席話讓美俄不安

飛機姿態控制包含俯仰（pitch）、滾轉（roll）與偏航（yaw）方向，其中俯仰方向安定性和操控性是對飛行安全最重要的飛控參數。如果以俯仰控制面安裝位置對飛機分類，則可分為鴨翼、水平尾翼、無尾翼以及同時安裝鴨翼和水平尾翼的三翼面布局。

正文：人類第一架載人動力飛機萊特兄弟的「飛行者」號採用的就是鴨翼布局，該布局與水平尾翼布局相比，具較佳的升力特性。但因為鴨翼布局複雜的氣動特性，沒有被後續戰鬥機普遍運用，水平尾翼布局反而成為「傳統布局」。隨著線傳飛控系統的誕生，因鴨翼與主翼間複雜氣流交互作用導致的操控問題得以解決，推力矢量控制進一步解決俯仰方向控制。歐洲和中國的新一代戰鬥機多采鴨翼布局設計，而美俄則繼續堅持傳統布局戰鬥機。顯見兩種布局各具優點。

殲-20是目前唯一的鴨翼布局隱身戰鬥機

隨著中距空空導彈的日益普及，視距外交戰已成為未來空戰的必然模式。但在很多情況下還是需要進行目視格鬥，所以戰鬥機除需具備亞音速格鬥性能外，還需具有一定的超音速巡航與轉彎能力，所以機動性與敏捷性都是不可忽視的指標。

鴨翼設計的操縱性能更加靈活

鴨翼布局最引人注意的優點就是良好的升力特性，因為是以正升力形式進行姿態控制。以上仰動作為例：傳統布局是由水平尾翼以負升力方式產生抬頭力矩，整體而言，水平尾翼完成抬頭動作時將損失總升力，因此會降低戰鬥機的最大起飛重量，增加起飛距離。鴨翼則以正升力形式使機鼻上仰，所以鴨翼可以增加總升力，增加戰鬥機的最大起飛重量，縮短起飛距離。

由於目前戰鬥機為對發動機推力求與日俱增，導致發動機重量隨之增加，傳統布局會造成飛機重心後移，縮短水平尾翼力臂。如果把水平安定面安裝在主翼前方成為鴨翼，就會有較長力臂，可提升操控性。

另一方面在三角翼之前安裝大後掠角鴨翼，能在大迎角時產生強勁的渦流，與主翼的渦流產生交互作用，穩定渦流核心，延緩主翼失速的發生，提升大迎角性能。可變偏角鴨翼一方面可以引導氣流以較佳角度進入主翼流場，並且能調整渦流的角度與強度，實現渦流控制的最佳化。

鴨翼渦流能對主翼渦流產生有利干擾

同時現代戰鬥機都特別看重超音速巡航性能，而隨馬赫數的增加，鴨翼下洗氣流對主翼升力的影響漸輕。超音速時鴨翼下洗作用減小，主翼升力的損失也相應減少，升阻比提高。傳統布局此時會因水平尾翼受主翼下洗氣流影響，升力減少而必須加大配平偏度，增加配平阻力，所以鴨翼布局在超音速時能以較佳升阻比獲得較佳巡航能力。

鴨翼布局也有缺點

一般來說鴨翼布局戰鬥機的垂尾面積與高度都超過傳統布局戰鬥機，這是因為鴨翼渦流會干擾垂尾附近流場，影響縱向穩定，此外還因為垂尾離重心較近，力臂較短，需較大面積才能產生足夠的縱向控制力矩。還有的設計為了確保大迎角時的橫向穩定性，在機腹加裝腹鰭。高聳的垂尾會增加結構重量、阻力和雷達反射截面積。

「陣風」利用鴨翼從上方遮蔽進氣道

法國「陣風」戰鬥機經過外形評估後，發現最大雷達反射源來自雷達、電子戰天線、座艙蓋和進氣道，所以把進氣道埋入兩側肋部，並用鴨翼在上方遮蔽，避免被俯視雷達和預警機探測，同樣的我國殲-20也採取了類似設計以提高隱身性能，「殲-20屬於重型戰鬥機，但是鴨翼設計兼具操控靈活性和隱身性能，未來在與美俄等國五代機的較量中會有獨特的優勢」殲-20設計師如是說。

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