鸭翼在五代战机上的尴尬【添加下洗増升实例图片】

关于鸭翼的问题，包括我在内，在刚开始接触航空知识的时候，受到了某种误导。这种误导就是认为鸭翼是平尾的替代物，以操控时产生正升力而优于尾翼。

但是仔细观察鸭翼的应用历史，就会发现现代战机上面的鸭翼完全不是这么回事儿……
因为喷气式战机上面的鸭翼，最初是固定式的，见于“幼狮”、Saab37等第二代战机上面。第三代的幻影4000也使用了固定式鸭翼。固定的鸭翼显然不能当做平尾来使唤。所以事实上现代战斗机的鸭翼，基本上与“平尾”这项功能没什么关系。

现代战机的鸭翼，其实是作为无尾三角翼的一种増升手段来使用的。三角翼因为翼根较长，在迎角较大时会产生较多的附着气流，生成额外的阻力，也会降低升力。所以没有鸭翼的三角翼战机升阻比都不怎么好。双三角翼的F16XL，在一个180°盘旋中都会损失300KMPH的空速。

最初的鸭翼作用为“下洗”，被鸭翼压迫向下的气流会吹掉这些附着气流，于升力阻力都有相当大的好处。唯独在彪极速的时候，这个额外的翼面会产生额外的阻力，因为翼根位置的截面积变大了。起到这样作用的鸭翼，位置必须位于主翼之上较近的位置，所以也被称为“近距耦合”鸭翼。
鸭式布局无论如何都比原本的三角翼要强，所以尤其是对于原本就采用三角翼布局的战机，鸭翼的诱惑是无可抵挡的。

固定式的鸭翼可以起到下洗増升的作用，但是不同的迎角之下对于鸭翼角度的要求也是不同的。所以产生了可活动的鸭翼。这种鸭翼的下洗效果比固定鸭翼更好。

J10为了减少鸭翼对极速的影响，将鸭翼前移一些，翼根错开，平顺了截面积。同时加大了鸭翼面积，保证下洗效果。

活动的鸭翼还可以使用“卸载式配平”。在放宽静稳定度的设计中，固定式鸭翼的战机必须给襟翼留一些冗余，用于回正姿势；但是活动式鸭翼则可以承担回正姿势的作用，让襟翼发挥更大的作用。
鸭翼只能参与“回正”，因为这个时候允许降低升力。鸭翼如果参与“维持迎角”的配平，就会因为下洗角度的变化造成升力波动，除了造成机翼结构易于疲劳之外，对于飞机的操控品质乃是毁灭性的影响，同时也无法达到理想的増升效果。
至此为止，鸭式布局达到了极速、重量、升阻比和敏捷性的高度统一。可以说，第四代（阵风、10B一代）是鸭式布局战机的巅峰时期。

再说说鸭翼里面的几个异类。
1：三翼面布局。鸭翼増升，尾翼配平，打算原本是不错的。但是具体到战机型号上面就蛋疼了……侧卫的边条比主翼不高，F15也是上单翼，根本起不到下洗的作用……于是F15三翼面干脆放弃，而侧卫系列则在Su30MKI上面小试一回之后，在后续的Su35、T50上都放弃了三翼面。
2：台风。鸭翼距离太远，下洗效果果断好不了。台风的稳定放宽程度不高，鸭翼的用法完全是“正升力俯仰舵”这种“被误导的用法”。实际上大家也不必神化它，多国合作研制的战斗机，到现在为止都是鸡肋居多。台风战机在发动机远远优于阵风的情况下，推重比优势不超过1%……其实台风战机英国原先的方案是这个样子的：

发现鸭翼配平、操控时对机翼扰动大，于是鸭翼前移；然后发现鸭翼对进气口扰动大，于是进气口移动到腹部……最后空重达到11T，发动机优势被吃光，机身截面也是从吊长变成扁平……

以上可见，鸭翼最好的用法还是“下洗”……

但是到了五代机，问题来了……那就是五代机根本没法布置近藕鸭翼……
隐身的要求导致了五代机的机身截面都设计成倒梯形，弹仓布置更是要求五代机基本上是清一色的上单翼。机翼已经是“上”了，鸭翼要想比机翼更上，往哪里摆？座舱盖？这就是“隐身”与“鸭翼”的最核心冲突，并不是鸭翼本身RCS高，而是“隐身”的倒梯形机身没地方摆鸭翼。
和机翼布置在同一层？好的，J20这么做了。但是参考台风，鸭翼推那么远，说明的最关键问题就是，鸭翼的扰动对于主翼来讲并不是一件好事。这个増升效果也许还不如一段边条有用。不过鸭翼的存在可以产生另一个好处：那就是“卸载配平”可以允许襟翼在机动时保持最大升力状态。
这样问题就来了：比起平尾来，这样做没什么优点。平尾也可以正升力配平，也可以允许襟翼全升力状态，还能给前面留出一段干净无扰动的边条用来増升。

期待我们的军工人员有创造性的方法来解决这个问题。
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更新。@TSQ
在近藕鸭翼主要作用是下洗还是拉涡的问题上，我们产生了一些分歧。在这里我就问你一些问题。

1：我们都知道，大后掠角机翼更加易于产生脱体涡。既然如此，为何绝大多数鸭翼都仅仅采用与主翼相同的后掠角，而不是更大？翼根涡流和外翼段的涡流耦合不是更加方便？而如果仅仅是为了“诱发”机翼脱体涡，幻2K和台风那样的小扰流片足矣，为何还要扩大成鸭翼？
2：涡流在照片上是什么样子大家都是认识的，机翼低压区（也就是我所说的下洗形成的结果）大家也都是认识的，这张图上面，您的“涡流”是耦合在哪里？


关于鸭翼的问题，包括我在内，在刚开始接触航空知识的时候，受到了某种误导。这种误导就是认为鸭翼是平尾的替代物，以操控时产生正升力而优于尾翼。

但是仔细观察鸭翼的应用历史，就会发现现代战机上面的鸭翼完全不是这么回事儿……
因为喷气式战机上面的鸭翼，最初是固定式的，见于“幼狮”、Saab37等第二代战机上面。第三代的幻影4000也使用了固定式鸭翼。固定的鸭翼显然不能当做平尾来使唤。所以事实上现代战斗机的鸭翼，基本上与“平尾”这项功能没什么关系。

现代战机的鸭翼，其实是作为无尾三角翼的一种増升手段来使用的。三角翼因为翼根较长，在迎角较大时会产生较多的附着气流，生成额外的阻力，也会降低升力。所以没有鸭翼的三角翼战机升阻比都不怎么好。双三角翼的F16XL，在一个180°盘旋中都会损失300KMPH的空速。

最初的鸭翼作用为“下洗”，被鸭翼压迫向下的气流会吹掉这些附着气流，于升力阻力都有相当大的好处。唯独在彪极速的时候，这个额外的翼面会产生额外的阻力，因为翼根位置的截面积变大了。起到这样作用的鸭翼，位置必须位于主翼之上较近的位置，所以也被称为“近距耦合”鸭翼。
鸭式布局无论如何都比原本的三角翼要强，所以尤其是对于原本就采用三角翼布局的战机，鸭翼的诱惑是无可抵挡的。

固定式的鸭翼可以起到下洗増升的作用，但是不同的迎角之下对于鸭翼角度的要求也是不同的。所以产生了可活动的鸭翼。这种鸭翼的下洗效果比固定鸭翼更好。

J10为了减少鸭翼对极速的影响，将鸭翼前移一些，翼根错开，平顺了截面积。同时加大了鸭翼面积，保证下洗效果。

活动的鸭翼还可以使用“卸载式配平”。在放宽静稳定度的设计中，固定式鸭翼的战机必须给襟翼留一些冗余，用于回正姿势；但是活动式鸭翼则可以承担回正姿势的作用，让襟翼发挥更大的作用。
鸭翼只能参与“回正”，因为这个时候允许降低升力。鸭翼如果参与“维持迎角”的配平，就会因为下洗角度的变化造成升力波动，除了造成机翼结构易于疲劳之外，对于飞机的操控品质乃是毁灭性的影响，同时也无法达到理想的増升效果。
至此为止，鸭式布局达到了极速、重量、升阻比和敏捷性的高度统一。可以说，第四代（阵风、10B一代）是鸭式布局战机的巅峰时期。

再说说鸭翼里面的几个异类。
1：三翼面布局。鸭翼増升，尾翼配平，打算原本是不错的。但是具体到战机型号上面就蛋疼了……侧卫的边条比主翼不高，F15也是上单翼，根本起不到下洗的作用……于是F15三翼面干脆放弃，而侧卫系列则在Su30MKI上面小试一回之后，在后续的Su35、T50上都放弃了三翼面。
2：台风。鸭翼距离太远，下洗效果果断好不了。台风的稳定放宽程度不高，鸭翼的用法完全是“正升力俯仰舵”这种“被误导的用法”。实际上大家也不必神化它，多国合作研制的战斗机，到现在为止都是鸡肋居多。台风战机在发动机远远优于阵风的情况下，推重比优势不超过1%……其实台风战机英国原先的方案是这个样子的：

发现鸭翼配平、操控时对机翼扰动大，于是鸭翼前移；然后发现鸭翼对进气口扰动大，于是进气口移动到腹部……最后空重达到11T，发动机优势被吃光，机身截面也是从吊长变成扁平……

以上可见，鸭翼最好的用法还是“下洗”……

但是到了五代机，问题来了……那就是五代机根本没法布置近藕鸭翼……
隐身的要求导致了五代机的机身截面都设计成倒梯形，弹仓布置更是要求五代机基本上是清一色的上单翼。机翼已经是“上”了，鸭翼要想比机翼更上，往哪里摆？座舱盖？这就是“隐身”与“鸭翼”的最核心冲突，并不是鸭翼本身RCS高，而是“隐身”的倒梯形机身没地方摆鸭翼。
和机翼布置在同一层？好的，J20这么做了。但是参考台风，鸭翼推那么远，说明的最关键问题就是，鸭翼的扰动对于主翼来讲并不是一件好事。这个増升效果也许还不如一段边条有用。不过鸭翼的存在可以产生另一个好处：那就是“卸载配平”可以允许襟翼在机动时保持最大升力状态。
这样问题就来了：比起平尾来，这样做没什么优点。平尾也可以正升力配平，也可以允许襟翼全升力状态，还能给前面留出一段干净无扰动的边条用来増升。

期待我们的军工人员有创造性的方法来解决这个问题。
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更新。@TSQ
在近藕鸭翼主要作用是下洗还是拉涡的问题上，我们产生了一些分歧。在这里我就问你一些问题。

1：我们都知道，大后掠角机翼更加易于产生脱体涡。既然如此，为何绝大多数鸭翼都仅仅采用与主翼相同的后掠角，而不是更大？翼根涡流和外翼段的涡流耦合不是更加方便？而如果仅仅是为了“诱发”机翼脱体涡，幻2K和台风那样的小扰流片足矣，为何还要扩大成鸭翼？
2：涡流在照片上是什么样子大家都是认识的，机翼低压区（也就是我所说的下洗形成的结果）大家也都是认识的，这张图上面，您的“涡流”是耦合在哪里？