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四代機里除了殲20,其他戰機都沒有鴨翼?原因很簡單

當前五代機只有F-22、F-35、殲20、殲31、蘇57這五種。F-22、F-35和殲31是常規布局,主翼在前,尾翼在後。殲20是典型的鴨翼戰鬥機,而蘇57主翼前緣的小翼是可動的,雖然它也主翼連接到一起,但是實際上也起到鴨翼的作用。

首先看殲20的鴨翼的作用:遠距鴨翼的主要作用還是配平,由於遠距鴨翼作為俯仰操控舵面,相比傳統的水平尾翼里戰機重心點更遠,將擁有更長的操控力矩(簡單的解釋就是槓桿原理,作用點離重心點越遠,力矩越高)。

因此鴨距鴨翼在超音速飛行時鴨翼的配平效率更高(超音速時氣動中心後移,戰機需要俯仰操控舵面來產生配平力矩來抵消戰機俯仰不穩)。這意味著殲20在超音速飛行時配平阻力更小,相比常規布局在同樣發動機推力下,飛行速度更快,這就讓殲20即便發動機推力不足,仍然可以實現超音速巡航。

需要指出的一點是遠距鴨翼對主翼幾乎不會產生下洗渦流,因而並不能提高機動時升力,只有陣風戰機那樣的近距耦合鴨翼才能對主翼產生下洗渦流,但是近距耦合鴨翼的超音速配平效率卻低,因此鴨式布局的鴨翼只能在配平與下洗渦流中2選1,可謂是魚與熊掌不可得兼。當然也可以像殲10、JAS39那樣採用中距耦合鴨翼,這樣既能一定程度上配平又能產生下洗渦流,但這兩種作用都打了折扣。

鴨翼布局給戰機帶來起飛重量和機動能力的巨大提高,也正是發動機的推力不足和沒有矢量噴口才導致上述兩個指標不符合五代機的要求,因此在中國的大推力矢量發動機出現之前鴨翼是迫不得已的結構設計,而擁有英國羅羅公司發動機技術支持的法德五代機、擁有美國發動機技術支持的韓日五代機就不需要考慮這些了,它們的五代機都沒有採用鴨翼式布局。

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