再次YY四代舰载机：鸭式布局、常规布局、降落问题的解决 ...

以前曾经YY过舰载机，曾经有上千个跟帖，此次再次YY，是因为有一些想法，提出供大家参考。
在说明个人构思之前，谈点个人对当前超大上舰载机设想的看法：可以说超大上关于舰载机方面的方案不少，但很多人对舰载机的关键要求并不清楚，另外对飞机结构限制也不是很清楚，所以很多人在设想四代机时只是一些个人期望，并没有真正搞明白舰载机到底需要什么，应该如何来设计。当然个人对这方面了解也不多，不过多少看了点资料，算是有一定基础。所以个人先从舰载机要求入手，然后再谈个人设想的舰载机，那么先看舰载机关键要求和技术问题。

一．        舰载机的关键要求、技术问题及舰载机性能要求中的优先次序、J-20为什么不能上舰，“3.5S”的选择
1.1舰载机的关键要求
舰载机是在茫茫大海上或者是大海与陆地之间作战，而为了航母自身安全和起飞着舰的安全性，航母通常都是不断在运动，确保对手不容易发现自己，也保证给舰载机迎风起飞和降落，那么舰载机就处于一种在寻找不断运动航母上着陆的情形，加上航母的起降能力有限，所以舰载机在起飞编队和降落等待上需要较长的时间，这就是为什么舰载机要求较长的留空时间和航程的原因：因为起飞降落辅助时间太长，不容易寻找作战目标和航母。所以，如果舰载机和航程短，留空时间短，那么毫无疑问这样的舰载机是不合格的，或者说是不太满足要求的。所以，从这个角度来看，带有弹舱的四代舰载机用中型机是很难满足作战要求。虽然当前把F-35叫做中型机其实从其空重、起飞重量来看已经相当于三代的重型机，尤其F-35C更是如此。这也就是为什么像草根设计师以前设想的中型四代舰载机不太现实的原因之一，因为那样的舰载机偏小了，不能满足使用要求。
在茫茫大海上任何一个方向都可能出现敌人，但航母单位时间能够出动的舰载机数量有限，所以非常希望少量的舰载机能够保护更广的范围，尤其是在出现问题时能够快速拍马赶到，这就要求舰载机能够有较好的超音速截击性能。这也就是为什么老美很多人对F/A-18E/F替代F-14一直耿耿于怀的原因，F/A-18E/F的截击速度与F-14差太远了，不是一个量级的。
另外，舰载机的研制费用高，而航母上携带数量有限，那么多用途是一个必然的发展趋势，老美的发展过程也证明了这点，所以我们自己也无需再走别人曾经走过的路，而是应该直接奔着多用途去为好。这里提出多用途是因为多用途对弹舱设计提出了要求，而在弹舱设计上网友们经常犯一些错误。
1.2舰载机的技术问题
舰载机还有一个关键的技术问题，就是舰载机的起降问题。网友以前比较关心起飞，因为首先是飞上去才能说降落，但实际上起飞是可以借助滑跃甲板或者弹射器可以获得一定的初速和向上的运动惯性，故起飞反而不是最大问题的地方，而降落则不然，根据美国等国家的使用经验，当舰载机的降落速度超过240公里/小时后，舰载机出现事故的概率大大增加，航母上对舰载机降落的要求是非常苛刻的。（见下图）
  

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但是，降低着舰速度是和高速性能矛盾的，因为着舰速度低意味着要向低速性能侧重，而低速性能好通常意味着高速性能的牺牲。另外，提高高速性能意味着着舰速度高，着舰速度高意味着着舰冲击大，那么结构重量会变重，在起飞重量一定情况下会影响带油量，进而影响留空时间和航程。所以，这些要求之间是相互矛盾的，那么要看如何在这些相互矛盾的要素上进行取舍。
1.3舰载机的其它设计限制和J-20为什么不能上舰
网友们往往认为加强起落架、增加结构强度、增加着舰钩（更进一步提高低速性能）就可以让陆基飞机上舰了，而没有考虑到更重要的限制因素：弹射器的弹射能力和拦阻系统的拦阻能力。对于舰载机，弹射器和拦阻系统的能力是有限的，虽然也能够提高，但相应也要付出代价（体积和寿命），所以这个限制是必须考虑的事项，而这个通常是网友们所忽视掉的东西。
弹射器是用弹射功率衡量的，换句话说就是把多重东西以多重速度扔出去，我们弹射器能力不清楚，但老美的蒸汽弹射能力基本是知道的，弹射重量不超过40吨，就是电磁弹射器，似乎也不希望达到40多吨的弹射能力，因为功率需求太大了，各方面难度都很大。拦阻系统的关键之中有拦阻索，拦阻索也是在一个合适范围内工作，增加拦阻能力上限的同时也会影响下限，所以拦阻能力也是需要合适范围。上述弹射器的具体能力和拦阻能力俺没有进一步查资料，但大家应该知道这个概念，弹射器很难达到将40吨级别飞机弹射升空，拦阻系统也是配套来建设的。
明白了弹射器和拦阻系统的能力范围后，我们就可以看为什么F-22和J-20是不容易上舰的，或者是即便上了舰，其作战能力也不会让人满意。这是因为具有超巡的四代机其本身标准起飞重量就偏重，达到30吨级别，而如果上舰则还需要增加结构重量来满足降落冲击的要求，会进一步增加重量。由于弹射器的弹射能力有限，所以重量不可继续增大，结构重量增加就限制了载弹量和燃油，而有利于超巡的气动和发动机选择在亚音速航程方面受限，这反过来影响了航程和留空时间这个更为重要的指标。
当我们明白了这些限制有，对于J-20是否适合上舰就有了更准确的判断。
1.4舰载机的性能取舍和“3.5S”
四代机的典型特征是4S，但要上舰必然要在4S方面做出一定牺牲：隐形、高机动性本身与上舰并没有太多冲突，高机动性对上舰甚至是有帮助的；至于那个当前存在争论的S（短距起飞被丢掉，但信息化还是别的尚无定论）也没有什么冲突，有冲突的就是超音速巡航。
那么，当我们站在舰载机飞行员的角度来看这些问题时，虽然超巡这样的指标似乎看上去不错，但真正决定选择时，首先考虑的是有没有什么大的弊端，尤其是安全性的弊端，然后再考虑获得什么好处。换句话说，人都是趋利避害的，但首先是避害而不是趋利。从这个角度来看，低速着舰是排在前列的，然后是留空时间、航程，高速性能要排的靠后一些。在了解到舰载机设计的这种特殊思路后，我们就明白为什么F/A-18E/F为什么会是那种设计，F-16为什么不大可能赢得竞争（不光是单发的问题）、F-35C为什么翼展增加那么大，内油增加那么多，而对高速性能却牺牲较多。
当然高速性能也是我们想追求的，但追求的方式要变一变，不再追求完全的超巡，就是军用推力下的巡航，但可以改善超音速性能，即希望在加力状态下能够获得较好的超音速性能，而不完全是向亚音速性能靠拢，在加力状态下可以做10分钟的冲刺和5分钟的作战（如果不能达到这么长时间，但可以做到超音速大过载作战），并不希望达到能够20-30分钟的超巡和作战。当然这只是个人的想法，可能并不容易做到，但总体来说是有超音速机动性能，并且还不错，相当于有一个0.5个S性能。

二、舰载机关键要素的选择
    2.1、整体设计思路和重量：
当上述“3.5S”提出后，同时了解到了弹射器和拦阻系统的限制后，那么舰载机的重量限制范围就出来了，最大起飞重量在30吨多一点，而正常起飞重量在26吨左右比较合适。当重量确定后，由于航程非常重要，加上四代机强调隐形和内置弹舱，所以内油量要达到8-9吨左右为好，这样才能满足留空需求。在正常起飞重量下，一般空战弹药重量和人员重量等以2吨左右合适（至少4中、2近、足够的炮弹，其他补充的氧气等东西），考虑到舰载和内置弹舱等因素，空重控制在16吨左右就非常不错了，这样的重量就严格限制了机体的长度、翼展等数据。下面就关于具体的设计事项来进行分析和考虑。
    2.2尺寸大小
很显然上舰的四代机本身结构重量就比较重，所以这样的舰载四代机的尺寸就应该比当前的J-20、F-22小一些为好，但一定要超过F-35C，所以个人理想的舰载机的尺寸是机长18.5米，翼展13.6米。机长18.5米是考虑到布置内置弹舱在长度上能够比较宽裕的需要，而翼展则是考虑到航程和留空时间的需要。如果强调高速性能，可以适当机长放大到19米，但不应再长，因为再长就会影响到航母装舰载机的数量；在翼展上最小不能小于13米，因为再小就影响巡航效率。
2.3发动机选择和进气道布置：
接下来就应该考虑非常重要的问题，发动机的选择，因为这涉及到飞机的真正性能的发挥。
先看舰载机装几台发动机，个人呢的看法是优先选择2台，因为我们的发动机可靠性需要时间来提高，而且更大推力发动机研制也需要时间，选择2台发动机时比较现实的选择。
从前面要求来看，发动机涉及到油耗的问题，留空时间和航程方面要求舰载机的发动机的油耗较少为好，那么在这方面可选择的手段不多，一般的方法是加大涵道比，因为较大涵道比意味着发动机排出燃气温度低、平均推力燃油耗费量少，这也就是为什么F-35选择了比F-119更大涵道比的发动机，因为F-35要求的是大载弹量下的大航程，所以烧油要烧得慢些，增大风扇是个最有效的手段，当然会损失高速性能，但有F-22罩着问题并不大。
我们的舰载机在南海作战受到J-20保护的可能性不大，不能太损失高速性能，所以涵道比还是要比F-35小一些为好。那么，个人认为理想情况是以WS-15的技术为基础来研发稍高涵道比的发动机，从而提高发动机的推比，降低发动机的油耗但维持较大的加力推力，在留空时间、航程、高速能力之间寻找一个平衡。个人认为或许这样更可行：WS-15成熟后，维持WS-15的风扇直径不变，但缩小核心机，这样也可以降低重量提高推比，降低油耗但在加力推力上比WS-15小不了多少，或许这样更可行。其实这种思路与F-135是反其道而行之，说不定也能走通。
个人认为理想的发动机军用最大推力为8吨左右，加力推力最好能够达到13吨以上，这个数据与当前太行类似，但重量更轻，推重比更大。
对于进气道的布置，很显然对于舰载四代机而言是两侧进气，所以不再赘述。
对于进气道选择是尖脊进气道还是鼓包进气道，由于鼓包进气道似乎优势较多，所以选择鼓包进气道。
2.4弹舱设计
内置弹舱是四代机设计的重要事项，恰恰很多网友在这方面了解并不多，因为确实很多网友只能看到外观而对内部结构了解不多。这方面的典型情况是在不大的机体上设置又深又长的弹舱，这些弹舱与发动机上下重叠，而没有考虑到发动机的安装需求；或者与发动机不重叠，但没有考虑到进气道进入发动机时要平稳过渡，在设计的示意图上根本就没有为进气道进入发动机留下足够的拐弯空间，这让发动机是无法正常飞行的。
舰载机要求多用途，所以舰载机的主弹舱一定是有一定深度的，这样有深度的弹舱放在进气道下方显得空间不足，那么与进气道横向排列是个较好的选择，在这方面典型的例子是T-50和F-35，T-50是把弹舱放在机身中间，而F-35是两侧，像T-50那样将弹舱放在发动机中间的不利之处是进气道难以设计是S形的，而弹舱放在两侧正好进气道形成S形，这对隐形比较有利。
对于格斗弹舱F-22和J-20是选择在两侧，T-50是放在边条下方。由于前面选择主弹舱在两侧获得较深空间来挂载攻击弹药，那么格斗弹可选的位置就是在机身腹部，这点倒是可以实现并无太多困难，因为两侧进气道之间形成了天然的空间来容纳格斗弹舱。
尺寸、重量、发动机、进气道布置和弹舱都确定后，接下来就看是什么样的方案，下面就看具体的设想和这些设想中针对起降难题和航程、留空时间的兼顾。

三、舰载机的两个设想
3.1、鸭式布局舰载机
3.1.1 亚音速和超音速性能方面的考虑
   正如阵风是典型的三代鸭式布局舰载机一样，鸭式布局应该是舰载机的一个可选项，那么在前面重量、尺寸、发动机和“3.5S”特征都提出的情况下，鸭式布局需要解决好的就是各种性能之间如何平衡，技术难题如何解决。
对于亚音速巡航性能（涉及留空时间和航程）和超音速性能，鸭式布局通常比较超音速性能不错所以超音速问题不大，主要考虑巡航性能，对于巡航性能一般考虑是增加翼展和较小后掠角来提高巡航升阻比，而这个提升则有点影响超音速性能，不过在协调好情况下尚可接受。个人认为J-20的气动布局是个非常好的布局，因为其本身选择的是小展弦比和中等后掠角机翼，如果能够增加翼展，或许可以增加巡航时的航程。当然在宋老的论文中讲到在大迎角时降低翼展反而升力提升的情况出现，个人认为估计与鸭翼翼展以及主翼的后掠角有关系，所以通过协调增加翼展而不降低涡升力效果而换取巡航的升阻比是有可能做到的。由于鸭式布局通常在高速情况下表现可以，如果这个亚音速巡航升阻比可以维持一个较高的水平，那么鸭式边条翼布局也是一种可取的布局，能够在留空时间、航程和高速性能之间寻找一定的平衡。
3.1.2 降落速度难题的解决办法
   剩下的问题就是解决低速起降难题。毫无疑问，低速还能有高升力的最容易做法是较大迎角。在方宝瑞编写的《飞机气动布局》一书中关于边条对44°后掠角机翼（典型三代机和四代机的后掠角）的影响方面的研究谈到：在迎角达到12°时边条将会产生更强的涡，同时机翼气流开始分离，边条涡将会对机翼升力有较大的提升，故只要着舰下落过程中真实迎角能够达到12°，整个机翼的升力就相当可观。根据《飞机设计手册》第4册《军用飞机总体设计》中所提供的数据，舰载机下滑角度一般为4°，而根据相关资料了解，F-18的着舰水平仰角大约为8°，也就是说F-18的着舰下降过程中实际相对气流的迎角时12°，这对提高升力有不少帮助。如果进一步提高着着舰水平仰角（也意味着舰擦地角大约13°），譬如增加到13°左右，这将使得实着舰实际迎角增加到大约17°左右，可进一步增加升力系数，实际对升力系数的增加可参见下图所示（下图摘自西北工业大学编写的《战斗机气动布局设计》一书：

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升力系数的增加使得在满足同样升力要求下着舰速度降低，着舰速度降低也意味着下沉速度变小，下沉速度变小则意味着对起落架和机身结构冲击变小，从而降低了结构重量要求。
那么，到底着舰迎角能够增加到多大，这主要受两方面的影响，一个是着舰后舰载机尾部不能擦碰甲板，一个是下视界角度满足降落时观察航母的要求。对于着舰后舰载机尾部不能擦碰甲板，俺没有找到关于舰载机着舰后的擦地角方面的具体资料，但根据陆基飞机的擦地角来看，F-16的擦地角可达13°，另外阵风战斗机在弹射末端采用了起落架突升的手段来提高离舰迎角，故认为通过协调起落架长度可以让着舰时的擦地角达到13°，那么剩下的主要来解决着舰下视界角度问题。
对于着舰下视界角度，根据《军用飞机总体设计》中对舰载机座舱方面的要求入下图所示：

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很显然，当前大多数飞机的下视界都难以满足着舰擦地角达到13°降落的要求，故只能采用其他手段来提升下视界角度来满足当前较大迎角着舰的需要。俺在这里提出的解决方案是将座舱做成是绕接近雷达罩的可转动升起结构，通过升高座舱来增加下视界来满足较大迎角降落的要求。我们以J-10战斗机座舱升高为例来说明升高座舱后对下视界的增大情况，如下图所示：

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如上图所示，J-10战斗机的座舱下视界大约为13度，当座舱升高10°时，下视界可增大到大约21°左右，这完全满足了《军用飞机总体设计》中舰载机对下视界的要求。下图给出的是座舱升高后降落时迎角变化情况：

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从前面论述可以看到，座舱升高对提高降落迎角有帮助，那么这样做的付出代价大不大，在工程上能不能实现？
从工程实现角度来看，座舱安装的设备主要是操纵设备（各种操纵杆和按钮）、显示设备（各种仪表和显示器）、弹射座椅和环境控制系统等，这些设备对座舱外的接口主要体现在各种线缆（电源线缆和信号线缆）和管道（空调管道、高压气体管道和液压管道），由于当前战斗机采用电传操纵系统，已经没有早期机械操纵系统所必须的各种连杆等设施，所以在升高气密的座舱方面主要的工作是保证管道和连线能够满足座舱转动升高的要求，而在这方面无论是管道还是线缆，都可以通过软管或者转动连接方式来满足要求。
从付出代价来看，一般座舱是与飞机机体一起设计，这样有利于增加结构强度，而座舱可转动升高则影响到结构受力，在这方面必然是要付出一定结构重量代价，不过并不太高，因为座舱只需要满足1-2人的操纵要求，体积不大，整个重量增加不多。另外还要付出一个代价是座舱升高要靠液压系统来实现，但座舱连同弹射座椅、飞行员和操纵与显示设备的总重量应该在几百公斤，所以液压系统的重量无需很大就可以满足升高座舱的要求。
座舱升高付出的是结构上稍微复杂和增加一定重量的代价，但利益得失角度来讲则是利大于弊，因为降落迎角增大降低了着舰冲击，有利于降低结构重量，这个结构重量的减轻则会大于座舱重量的增加，同时结构重量减轻有利于提高内油量，满足大航程和大载油量的要求；而着舰迎角增大则无需像F-18那样采用较小后掠角，可采用40°左右的后掠角，这会对超音速和高亚音速有利，满足舰载机针对截击任务时对高速接敌的要求。
对于改善下视界角度方面有人提出了利用模拟现实和折叠机头的办法，个人认为当前这两种手段不可取：模拟现实从理论上来讲或许能够满足要求，但在模拟现实与实际的驾驶时间如何无缝衔接有很多问题，尤其是在对着舰接近航母过程中的直观感受方面差距巨大，另外还有模拟现实的可靠性问题。或许最有说明力的是美国F-35C战斗机并没有采用虚拟现实技术来辅助降落，因为实际上虚拟现实技术在美国最成熟，F-35C没有采用说明这方面多少还是有问题的。采用折叠机头的办法来改变下视界主要是两个超音速巡航的客机上，即协和号和图-144，这是因为其机头很长而驾驶舱要与乘客舱一起做气密，所以只有选择折叠机头方式最合适。对于当前战斗机而言，通过座舱都看不到机头雷达罩，所以折叠机头对改善下视界并没有帮助，另外折叠机头还让飞机在甲板上滑行时机头更靠近甲板，反而增加了危险。
3.1.3 最终布局示意图
根据前面构思，最终示意图如下（在佟旭的绘图上改的示意图）：

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注：起落架收起方式根据情况来调整，采用类似F-18或者F-22、F-35方式都可以，但要让出空间来不影响弹舱布置。

3.2 常规布局舰载机
3.2.1常规布局巡航和超音速性能的考虑
   常规布局舰载机一般而言巡航性能不错，当然这也要求后掠角适当的基础上才是如此。而常规布局的超音速性能则与后掠角关系较大，所以综合来看在两者之间寻求平衡的话后掠角最好是超过40°。另外常规布局肯定是有边条的设计，边条的采用可以提升40°左右后掠翼的大迎角和超音速性能，综合多种机型，尤其是F-22和SU-27、F-15的后掠翼数据，个人认为后掠角选择在44°应该是个不错的选择，由此来建立在巡航和超音速性能之间的平衡。
3.2.2常规布局下降落难题的解决
   前面提到常规布局应该选择两侧主弹舱和机身腹部格斗弹舱，那么显然T-50布局是不可取的，可取的就是类似F-35和F-22的布局，而在这两种布局下，当然也可以采用升起弹舱和提高降落迎角的方式来改善降落性能，但常规布局的重心比鸭式布局靠前，所以着陆擦地角估计较小，在着舰迎角上估计能够获得的优势有限，那么需要考虑采用别的措施。
个人的设想是选择可升降边条，通过升降边条改变边条的迎角来增强涡，进而增加小迎角时的气动升力，降低着舰速度。
具体设想图如下（在草根设计师的图上更改示意）：

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如上图所示，草根设计师原来设计的边条对于升降边条来说有点偏小，这是因为个子设想的应用不同。俺的设想是想让边条上升改变边条的涡的强度，所以在小迎角时进气道的那部分类似边条的面积是难以起到作用的，所以要增加边条的面积，故将边条改成类似枭龙的哥特式边条并加大面积。上述结构设计上，由于进气道侧面是个平面，所以这就为转动升高边条翼提供了条件，而传统的三代机边条靠近椭圆形或者圆形机身，反而不容易设置可升高边条。值得注意的是，可升高边条靠近进气道的一侧要求能够封闭进气道侧面与边条升高后之间形成的三角形缝隙，这个可通过一个与进气道侧面平行的侧板来实现。
采用升高边条来提高升力的做法理论基础来源于方宝瑞《飞机气动布局》一书中的论述，具体内容如下：

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从《飞机气动布局》一书中的论述可知，边条在迎角大于12°时对机翼产生有利影响，加上边条自身所产生的升力，将在相当程度上提高了总的升力。从前面论述中可知，F-18着舰仰角为8度时实际迎角已经达到12°（因为下滑角度为4°），边条产生了有利影响。而当边条按照俺设想升高10°左右时，那么边条的实际迎角将达到22°，边条自身的升力大大增加，而且还将使得边条的涡大大增强，从而使得边条涡扫过机翼后增加机翼上气流速度，进而进一步增加了升力，从而降低了着舰速度，进而也带来了结构重量减轻和内油增加航程增加等优点。
采用这种可升降边条对高速性能并不会产生像SU-33鸭翼那样不利的影响，因为这个边条在起飞降落后可以收起，在高速飞行时并不额外增加阻力，所以并没有损失高速性能带来截击性能的下降。这个方案的不利之处是增加了结构复杂性和重量（可活动边条结构和液压作动筒都增加重量），初步估计重量增加不多，因为边条面积不需要很大，而边条如果不需要像类似尾翼等操纵面那样快速转动的话，作动筒的大小和重量都不需要很大就可以满足升高和收回边条的要求。而可动边条增加的重量可以通过降低着舰速度后减轻降落对机体的冲击后可减轻重量来平衡，总体上在重量方面的变化很有可能是减轻而不是增加。
进一步，这个可升降边条在一定程度上达到三翼面的效果或方宝瑞《飞机气动布局设计》中所提到的铰接边条的效果，关于铰接边条的情况如下：

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如上图所示，铰接边条是让边条与机身铰接，然后可上下偏转，从原理和试验角度铰接边条都有一些让人满意的特征，尤其是对大迎角时气动和横向操纵的控制，但铰接边条最大的缺点是实现上困难，当前飞机上几乎所有的铰接链接都是垂直或倾斜于气流方向，很少顺着气流方向（除了起落架舱门和当前的弹舱门，但起落架舱门和弹舱门都是讲作动筒机构设计在机身内部，外伸的部件不多且都在低速下）这是因为铰链与气流方向一致则意味着作动筒与气流垂直，这将会对气流形成干扰，带来不利影响。另外铰接边条在四代机上实现是更难以找到合适安装位置，这也对铰接边条实用带来影响。
在俺的构思中，边条采用了可升降旋转方式，虽然不能像铰接边条那样减小投影面积来改变涡的大小进而影响涡对机翼的影响，但通过改变边条迎角，也能够改变涡的大小来对机翼产生影响，虽然方式不同但效果相当，所以也具有在大迎角时的特殊操纵效果。另外，可转动边条本身就相当于一个前翼，在小迎角时可以起到类似鸭翼的作用，在大迎角也可以偏转来来降低抬头力矩，有所谓三翼面的效果。当然要达到三翼面和铰接边条的效果就必然需要更大的作动筒，这就要求作动筒的体积较大，进一步付出重量代价，但如果能够确认收益大于代价，则这种付出仍然是值得的。

3.3 简单小结：
上述两种设想都是能够降低着舰速度和减轻结构重量，增加内油、航程和留空时间，同时兼顾了低速和高速性能，但两个设想的适应范围不同：第一种升高座舱方案在所有电传操纵舰载机都可以实现，但能否达到理想效果则依赖于着舰时的擦地角是否足够大，这点受限于不同飞机的具体设计。第二种方案适合于类似F-22和F-35的气动布局，因为边条处在进气道侧面容易布置升降结构，也不影响最终隐身，但不能用于像T-50和J-20这样的四代机结构，也不适应当前已知的三代机结构，因为这些结构上没有合适的安装位置。可升降结构基本不受着舰擦地角的影响，而且在起飞和降落过程中都可采用，这对增加航程和载弹量都有好处，进一步甚至可以达到三翼面和铰接边条的效果，而升高座舱在起飞时并无意义，需要考虑采用其它手段来提高离舰迎角（譬如前起落架突升）。总体而言采用第一种方法实现更为简单，可以优先考虑；当第一种方法无法采用或者达不到效果时，或者希望战斗机具有更高的机动性时，可以采用第二种手段。

由于个人能力有限，虽然在设想过程中查了资料，但仍然有很多不足，还请各位指出。

参考资料：
[1]《飞机气动布局设计》方宝瑞主编
[2]《军用飞机总体设计》《飞机设计手册编委会》编写
[3]《战斗机气动布局设计》武文康、张彬乾编著
[4]《舰载机总体设计主要关键技术概述》王钱生，《飞机设计》2005年第2期
[5]《舰载战斗机拦阻钩系统总体参数分析》 刘欣、王斯怡《飞机设计》2011年第6期
[6]《F/A－18F舰载飞机起降特性分析》陈稗、昂海松，《南昌航空大学学报（自然科学版）》2011年9月第25卷第3期


   




以前曾经YY过舰载机，曾经有上千个跟帖，此次再次YY，是因为有一些想法，提出供大家参考。
在说明个人构思之前，谈点个人对当前超大上舰载机设想的看法：可以说超大上关于舰载机方面的方案不少，但很多人对舰载机的关键要求并不清楚，另外对飞机结构限制也不是很清楚，所以很多人在设想四代机时只是一些个人期望，并没有真正搞明白舰载机到底需要什么，应该如何来设计。当然个人对这方面了解也不多，不过多少看了点资料，算是有一定基础。所以个人先从舰载机要求入手，然后再谈个人设想的舰载机，那么先看舰载机关键要求和技术问题。

一．        舰载机的关键要求、技术问题及舰载机性能要求中的优先次序、J-20为什么不能上舰，“3.5S”的选择
1.1舰载机的关键要求
舰载机是在茫茫大海上或者是大海与陆地之间作战，而为了航母自身安全和起飞着舰的安全性，航母通常都是不断在运动，确保对手不容易发现自己，也保证给舰载机迎风起飞和降落，那么舰载机就处于一种在寻找不断运动航母上着陆的情形，加上航母的起降能力有限，所以舰载机在起飞编队和降落等待上需要较长的时间，这就是为什么舰载机要求较长的留空时间和航程的原因：因为起飞降落辅助时间太长，不容易寻找作战目标和航母。所以，如果舰载机和航程短，留空时间短，那么毫无疑问这样的舰载机是不合格的，或者说是不太满足要求的。所以，从这个角度来看，带有弹舱的四代舰载机用中型机是很难满足作战要求。虽然当前把F-35叫做中型机其实从其空重、起飞重量来看已经相当于三代的重型机，尤其F-35C更是如此。这也就是为什么像草根设计师以前设想的中型四代舰载机不太现实的原因之一，因为那样的舰载机偏小了，不能满足使用要求。
在茫茫大海上任何一个方向都可能出现敌人，但航母单位时间能够出动的舰载机数量有限，所以非常希望少量的舰载机能够保护更广的范围，尤其是在出现问题时能够快速拍马赶到，这就要求舰载机能够有较好的超音速截击性能。这也就是为什么老美很多人对F/A-18E/F替代F-14一直耿耿于怀的原因，F/A-18E/F的截击速度与F-14差太远了，不是一个量级的。
另外，舰载机的研制费用高，而航母上携带数量有限，那么多用途是一个必然的发展趋势，老美的发展过程也证明了这点，所以我们自己也无需再走别人曾经走过的路，而是应该直接奔着多用途去为好。这里提出多用途是因为多用途对弹舱设计提出了要求，而在弹舱设计上网友们经常犯一些错误。
1.2舰载机的技术问题
舰载机还有一个关键的技术问题，就是舰载机的起降问题。网友以前比较关心起飞，因为首先是飞上去才能说降落，但实际上起飞是可以借助滑跃甲板或者弹射器可以获得一定的初速和向上的运动惯性，故起飞反而不是最大问题的地方，而降落则不然，根据美国等国家的使用经验，当舰载机的降落速度超过240公里/小时后，舰载机出现事故的概率大大增加，航母上对舰载机降落的要求是非常苛刻的。（见下图）
  

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但是，降低着舰速度是和高速性能矛盾的，因为着舰速度低意味着要向低速性能侧重，而低速性能好通常意味着高速性能的牺牲。另外，提高高速性能意味着着舰速度高，着舰速度高意味着着舰冲击大，那么结构重量会变重，在起飞重量一定情况下会影响带油量，进而影响留空时间和航程。所以，这些要求之间是相互矛盾的，那么要看如何在这些相互矛盾的要素上进行取舍。
1.3舰载机的其它设计限制和J-20为什么不能上舰
网友们往往认为加强起落架、增加结构强度、增加着舰钩（更进一步提高低速性能）就可以让陆基飞机上舰了，而没有考虑到更重要的限制因素：弹射器的弹射能力和拦阻系统的拦阻能力。对于舰载机，弹射器和拦阻系统的能力是有限的，虽然也能够提高，但相应也要付出代价（体积和寿命），所以这个限制是必须考虑的事项，而这个通常是网友们所忽视掉的东西。
弹射器是用弹射功率衡量的，换句话说就是把多重东西以多重速度扔出去，我们弹射器能力不清楚，但老美的蒸汽弹射能力基本是知道的，弹射重量不超过40吨，就是电磁弹射器，似乎也不希望达到40多吨的弹射能力，因为功率需求太大了，各方面难度都很大。拦阻系统的关键之中有拦阻索，拦阻索也是在一个合适范围内工作，增加拦阻能力上限的同时也会影响下限，所以拦阻能力也是需要合适范围。上述弹射器的具体能力和拦阻能力俺没有进一步查资料，但大家应该知道这个概念，弹射器很难达到将40吨级别飞机弹射升空，拦阻系统也是配套来建设的。
明白了弹射器和拦阻系统的能力范围后，我们就可以看为什么F-22和J-20是不容易上舰的，或者是即便上了舰，其作战能力也不会让人满意。这是因为具有超巡的四代机其本身标准起飞重量就偏重，达到30吨级别，而如果上舰则还需要增加结构重量来满足降落冲击的要求，会进一步增加重量。由于弹射器的弹射能力有限，所以重量不可继续增大，结构重量增加就限制了载弹量和燃油，而有利于超巡的气动和发动机选择在亚音速航程方面受限，这反过来影响了航程和留空时间这个更为重要的指标。
当我们明白了这些限制有，对于J-20是否适合上舰就有了更准确的判断。
1.4舰载机的性能取舍和“3.5S”
四代机的典型特征是4S，但要上舰必然要在4S方面做出一定牺牲：隐形、高机动性本身与上舰并没有太多冲突，高机动性对上舰甚至是有帮助的；至于那个当前存在争论的S（短距起飞被丢掉，但信息化还是别的尚无定论）也没有什么冲突，有冲突的就是超音速巡航。
那么，当我们站在舰载机飞行员的角度来看这些问题时，虽然超巡这样的指标似乎看上去不错，但真正决定选择时，首先考虑的是有没有什么大的弊端，尤其是安全性的弊端，然后再考虑获得什么好处。换句话说，人都是趋利避害的，但首先是避害而不是趋利。从这个角度来看，低速着舰是排在前列的，然后是留空时间、航程，高速性能要排的靠后一些。在了解到舰载机设计的这种特殊思路后，我们就明白为什么F/A-18E/F为什么会是那种设计，F-16为什么不大可能赢得竞争（不光是单发的问题）、F-35C为什么翼展增加那么大，内油增加那么多，而对高速性能却牺牲较多。
当然高速性能也是我们想追求的，但追求的方式要变一变，不再追求完全的超巡，就是军用推力下的巡航，但可以改善超音速性能，即希望在加力状态下能够获得较好的超音速性能，而不完全是向亚音速性能靠拢，在加力状态下可以做10分钟的冲刺和5分钟的作战（如果不能达到这么长时间，但可以做到超音速大过载作战），并不希望达到能够20-30分钟的超巡和作战。当然这只是个人的想法，可能并不容易做到，但总体来说是有超音速机动性能，并且还不错，相当于有一个0.5个S性能。

二、舰载机关键要素的选择
    2.1、整体设计思路和重量：
当上述“3.5S”提出后，同时了解到了弹射器和拦阻系统的限制后，那么舰载机的重量限制范围就出来了，最大起飞重量在30吨多一点，而正常起飞重量在26吨左右比较合适。当重量确定后，由于航程非常重要，加上四代机强调隐形和内置弹舱，所以内油量要达到8-9吨左右为好，这样才能满足留空需求。在正常起飞重量下，一般空战弹药重量和人员重量等以2吨左右合适（至少4中、2近、足够的炮弹，其他补充的氧气等东西），考虑到舰载和内置弹舱等因素，空重控制在16吨左右就非常不错了，这样的重量就严格限制了机体的长度、翼展等数据。下面就关于具体的设计事项来进行分析和考虑。
    2.2尺寸大小
很显然上舰的四代机本身结构重量就比较重，所以这样的舰载四代机的尺寸就应该比当前的J-20、F-22小一些为好，但一定要超过F-35C，所以个人理想的舰载机的尺寸是机长18.5米，翼展13.6米。机长18.5米是考虑到布置内置弹舱在长度上能够比较宽裕的需要，而翼展则是考虑到航程和留空时间的需要。如果强调高速性能，可以适当机长放大到19米，但不应再长，因为再长就会影响到航母装舰载机的数量；在翼展上最小不能小于13米，因为再小就影响巡航效率。
2.3发动机选择和进气道布置：
接下来就应该考虑非常重要的问题，发动机的选择，因为这涉及到飞机的真正性能的发挥。
先看舰载机装几台发动机，个人呢的看法是优先选择2台，因为我们的发动机可靠性需要时间来提高，而且更大推力发动机研制也需要时间，选择2台发动机时比较现实的选择。
从前面要求来看，发动机涉及到油耗的问题，留空时间和航程方面要求舰载机的发动机的油耗较少为好，那么在这方面可选择的手段不多，一般的方法是加大涵道比，因为较大涵道比意味着发动机排出燃气温度低、平均推力燃油耗费量少，这也就是为什么F-35选择了比F-119更大涵道比的发动机，因为F-35要求的是大载弹量下的大航程，所以烧油要烧得慢些，增大风扇是个最有效的手段，当然会损失高速性能，但有F-22罩着问题并不大。
我们的舰载机在南海作战受到J-20保护的可能性不大，不能太损失高速性能，所以涵道比还是要比F-35小一些为好。那么，个人认为理想情况是以WS-15的技术为基础来研发稍高涵道比的发动机，从而提高发动机的推比，降低发动机的油耗但维持较大的加力推力，在留空时间、航程、高速能力之间寻找一个平衡。个人认为或许这样更可行：WS-15成熟后，维持WS-15的风扇直径不变，但缩小核心机，这样也可以降低重量提高推比，降低油耗但在加力推力上比WS-15小不了多少，或许这样更可行。其实这种思路与F-135是反其道而行之，说不定也能走通。
个人认为理想的发动机军用最大推力为8吨左右，加力推力最好能够达到13吨以上，这个数据与当前太行类似，但重量更轻，推重比更大。
对于进气道的布置，很显然对于舰载四代机而言是两侧进气，所以不再赘述。
对于进气道选择是尖脊进气道还是鼓包进气道，由于鼓包进气道似乎优势较多，所以选择鼓包进气道。
2.4弹舱设计
内置弹舱是四代机设计的重要事项，恰恰很多网友在这方面了解并不多，因为确实很多网友只能看到外观而对内部结构了解不多。这方面的典型情况是在不大的机体上设置又深又长的弹舱，这些弹舱与发动机上下重叠，而没有考虑到发动机的安装需求；或者与发动机不重叠，但没有考虑到进气道进入发动机时要平稳过渡，在设计的示意图上根本就没有为进气道进入发动机留下足够的拐弯空间，这让发动机是无法正常飞行的。
舰载机要求多用途，所以舰载机的主弹舱一定是有一定深度的，这样有深度的弹舱放在进气道下方显得空间不足，那么与进气道横向排列是个较好的选择，在这方面典型的例子是T-50和F-35，T-50是把弹舱放在机身中间，而F-35是两侧，像T-50那样将弹舱放在发动机中间的不利之处是进气道难以设计是S形的，而弹舱放在两侧正好进气道形成S形，这对隐形比较有利。
对于格斗弹舱F-22和J-20是选择在两侧，T-50是放在边条下方。由于前面选择主弹舱在两侧获得较深空间来挂载攻击弹药，那么格斗弹可选的位置就是在机身腹部，这点倒是可以实现并无太多困难，因为两侧进气道之间形成了天然的空间来容纳格斗弹舱。
尺寸、重量、发动机、进气道布置和弹舱都确定后，接下来就看是什么样的方案，下面就看具体的设想和这些设想中针对起降难题和航程、留空时间的兼顾。

三、舰载机的两个设想
3.1、鸭式布局舰载机
3.1.1 亚音速和超音速性能方面的考虑
   正如阵风是典型的三代鸭式布局舰载机一样，鸭式布局应该是舰载机的一个可选项，那么在前面重量、尺寸、发动机和“3.5S”特征都提出的情况下，鸭式布局需要解决好的就是各种性能之间如何平衡，技术难题如何解决。
对于亚音速巡航性能（涉及留空时间和航程）和超音速性能，鸭式布局通常比较超音速性能不错所以超音速问题不大，主要考虑巡航性能，对于巡航性能一般考虑是增加翼展和较小后掠角来提高巡航升阻比，而这个提升则有点影响超音速性能，不过在协调好情况下尚可接受。个人认为J-20的气动布局是个非常好的布局，因为其本身选择的是小展弦比和中等后掠角机翼，如果能够增加翼展，或许可以增加巡航时的航程。当然在宋老的论文中讲到在大迎角时降低翼展反而升力提升的情况出现，个人认为估计与鸭翼翼展以及主翼的后掠角有关系，所以通过协调增加翼展而不降低涡升力效果而换取巡航的升阻比是有可能做到的。由于鸭式布局通常在高速情况下表现可以，如果这个亚音速巡航升阻比可以维持一个较高的水平，那么鸭式边条翼布局也是一种可取的布局，能够在留空时间、航程和高速性能之间寻找一定的平衡。
3.1.2 降落速度难题的解决办法
   剩下的问题就是解决低速起降难题。毫无疑问，低速还能有高升力的最容易做法是较大迎角。在方宝瑞编写的《飞机气动布局》一书中关于边条对44°后掠角机翼（典型三代机和四代机的后掠角）的影响方面的研究谈到：在迎角达到12°时边条将会产生更强的涡，同时机翼气流开始分离，边条涡将会对机翼升力有较大的提升，故只要着舰下落过程中真实迎角能够达到12°，整个机翼的升力就相当可观。根据《飞机设计手册》第4册《军用飞机总体设计》中所提供的数据，舰载机下滑角度一般为4°，而根据相关资料了解，F-18的着舰水平仰角大约为8°，也就是说F-18的着舰下降过程中实际相对气流的迎角时12°，这对提高升力有不少帮助。如果进一步提高着着舰水平仰角（也意味着舰擦地角大约13°），譬如增加到13°左右，这将使得实着舰实际迎角增加到大约17°左右，可进一步增加升力系数，实际对升力系数的增加可参见下图所示（下图摘自西北工业大学编写的《战斗机气动布局设计》一书：

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升力系数的增加使得在满足同样升力要求下着舰速度降低，着舰速度降低也意味着下沉速度变小，下沉速度变小则意味着对起落架和机身结构冲击变小，从而降低了结构重量要求。
那么，到底着舰迎角能够增加到多大，这主要受两方面的影响，一个是着舰后舰载机尾部不能擦碰甲板，一个是下视界角度满足降落时观察航母的要求。对于着舰后舰载机尾部不能擦碰甲板，俺没有找到关于舰载机着舰后的擦地角方面的具体资料，但根据陆基飞机的擦地角来看，F-16的擦地角可达13°，另外阵风战斗机在弹射末端采用了起落架突升的手段来提高离舰迎角，故认为通过协调起落架长度可以让着舰时的擦地角达到13°，那么剩下的主要来解决着舰下视界角度问题。
对于着舰下视界角度，根据《军用飞机总体设计》中对舰载机座舱方面的要求入下图所示：

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很显然，当前大多数飞机的下视界都难以满足着舰擦地角达到13°降落的要求，故只能采用其他手段来提升下视界角度来满足当前较大迎角着舰的需要。俺在这里提出的解决方案是将座舱做成是绕接近雷达罩的可转动升起结构，通过升高座舱来增加下视界来满足较大迎角降落的要求。我们以J-10战斗机座舱升高为例来说明升高座舱后对下视界的增大情况，如下图所示：

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如上图所示，J-10战斗机的座舱下视界大约为13度，当座舱升高10°时，下视界可增大到大约21°左右，这完全满足了《军用飞机总体设计》中舰载机对下视界的要求。下图给出的是座舱升高后降落时迎角变化情况：

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从前面论述可以看到，座舱升高对提高降落迎角有帮助，那么这样做的付出代价大不大，在工程上能不能实现？
从工程实现角度来看，座舱安装的设备主要是操纵设备（各种操纵杆和按钮）、显示设备（各种仪表和显示器）、弹射座椅和环境控制系统等，这些设备对座舱外的接口主要体现在各种线缆（电源线缆和信号线缆）和管道（空调管道、高压气体管道和液压管道），由于当前战斗机采用电传操纵系统，已经没有早期机械操纵系统所必须的各种连杆等设施，所以在升高气密的座舱方面主要的工作是保证管道和连线能够满足座舱转动升高的要求，而在这方面无论是管道还是线缆，都可以通过软管或者转动连接方式来满足要求。
从付出代价来看，一般座舱是与飞机机体一起设计，这样有利于增加结构强度，而座舱可转动升高则影响到结构受力，在这方面必然是要付出一定结构重量代价，不过并不太高，因为座舱只需要满足1-2人的操纵要求，体积不大，整个重量增加不多。另外还要付出一个代价是座舱升高要靠液压系统来实现，但座舱连同弹射座椅、飞行员和操纵与显示设备的总重量应该在几百公斤，所以液压系统的重量无需很大就可以满足升高座舱的要求。
座舱升高付出的是结构上稍微复杂和增加一定重量的代价，但利益得失角度来讲则是利大于弊，因为降落迎角增大降低了着舰冲击，有利于降低结构重量，这个结构重量的减轻则会大于座舱重量的增加，同时结构重量减轻有利于提高内油量，满足大航程和大载油量的要求；而着舰迎角增大则无需像F-18那样采用较小后掠角，可采用40°左右的后掠角，这会对超音速和高亚音速有利，满足舰载机针对截击任务时对高速接敌的要求。
对于改善下视界角度方面有人提出了利用模拟现实和折叠机头的办法，个人认为当前这两种手段不可取：模拟现实从理论上来讲或许能够满足要求，但在模拟现实与实际的驾驶时间如何无缝衔接有很多问题，尤其是在对着舰接近航母过程中的直观感受方面差距巨大，另外还有模拟现实的可靠性问题。或许最有说明力的是美国F-35C战斗机并没有采用虚拟现实技术来辅助降落，因为实际上虚拟现实技术在美国最成熟，F-35C没有采用说明这方面多少还是有问题的。采用折叠机头的办法来改变下视界主要是两个超音速巡航的客机上，即协和号和图-144，这是因为其机头很长而驾驶舱要与乘客舱一起做气密，所以只有选择折叠机头方式最合适。对于当前战斗机而言，通过座舱都看不到机头雷达罩，所以折叠机头对改善下视界并没有帮助，另外折叠机头还让飞机在甲板上滑行时机头更靠近甲板，反而增加了危险。
3.1.3 最终布局示意图
根据前面构思，最终示意图如下（在佟旭的绘图上改的示意图）：

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注：起落架收起方式根据情况来调整，采用类似F-18或者F-22、F-35方式都可以，但要让出空间来不影响弹舱布置。

3.2 常规布局舰载机
3.2.1常规布局巡航和超音速性能的考虑
   常规布局舰载机一般而言巡航性能不错，当然这也要求后掠角适当的基础上才是如此。而常规布局的超音速性能则与后掠角关系较大，所以综合来看在两者之间寻求平衡的话后掠角最好是超过40°。另外常规布局肯定是有边条的设计，边条的采用可以提升40°左右后掠翼的大迎角和超音速性能，综合多种机型，尤其是F-22和SU-27、F-15的后掠翼数据，个人认为后掠角选择在44°应该是个不错的选择，由此来建立在巡航和超音速性能之间的平衡。
3.2.2常规布局下降落难题的解决
   前面提到常规布局应该选择两侧主弹舱和机身腹部格斗弹舱，那么显然T-50布局是不可取的，可取的就是类似F-35和F-22的布局，而在这两种布局下，当然也可以采用升起弹舱和提高降落迎角的方式来改善降落性能，但常规布局的重心比鸭式布局靠前，所以着陆擦地角估计较小，在着舰迎角上估计能够获得的优势有限，那么需要考虑采用别的措施。
个人的设想是选择可升降边条，通过升降边条改变边条的迎角来增强涡，进而增加小迎角时的气动升力，降低着舰速度。
具体设想图如下（在草根设计师的图上更改示意）：

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如上图所示，草根设计师原来设计的边条对于升降边条来说有点偏小，这是因为个子设想的应用不同。俺的设想是想让边条上升改变边条的涡的强度，所以在小迎角时进气道的那部分类似边条的面积是难以起到作用的，所以要增加边条的面积，故将边条改成类似枭龙的哥特式边条并加大面积。上述结构设计上，由于进气道侧面是个平面，所以这就为转动升高边条翼提供了条件，而传统的三代机边条靠近椭圆形或者圆形机身，反而不容易设置可升高边条。值得注意的是，可升高边条靠近进气道的一侧要求能够封闭进气道侧面与边条升高后之间形成的三角形缝隙，这个可通过一个与进气道侧面平行的侧板来实现。
采用升高边条来提高升力的做法理论基础来源于方宝瑞《飞机气动布局》一书中的论述，具体内容如下：

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从《飞机气动布局》一书中的论述可知，边条在迎角大于12°时对机翼产生有利影响，加上边条自身所产生的升力，将在相当程度上提高了总的升力。从前面论述中可知，F-18着舰仰角为8度时实际迎角已经达到12°（因为下滑角度为4°），边条产生了有利影响。而当边条按照俺设想升高10°左右时，那么边条的实际迎角将达到22°，边条自身的升力大大增加，而且还将使得边条的涡大大增强，从而使得边条涡扫过机翼后增加机翼上气流速度，进而进一步增加了升力，从而降低了着舰速度，进而也带来了结构重量减轻和内油增加航程增加等优点。
采用这种可升降边条对高速性能并不会产生像SU-33鸭翼那样不利的影响，因为这个边条在起飞降落后可以收起，在高速飞行时并不额外增加阻力，所以并没有损失高速性能带来截击性能的下降。这个方案的不利之处是增加了结构复杂性和重量（可活动边条结构和液压作动筒都增加重量），初步估计重量增加不多，因为边条面积不需要很大，而边条如果不需要像类似尾翼等操纵面那样快速转动的话，作动筒的大小和重量都不需要很大就可以满足升高和收回边条的要求。而可动边条增加的重量可以通过降低着舰速度后减轻降落对机体的冲击后可减轻重量来平衡，总体上在重量方面的变化很有可能是减轻而不是增加。
进一步，这个可升降边条在一定程度上达到三翼面的效果或方宝瑞《飞机气动布局设计》中所提到的铰接边条的效果，关于铰接边条的情况如下：

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如上图所示，铰接边条是让边条与机身铰接，然后可上下偏转，从原理和试验角度铰接边条都有一些让人满意的特征，尤其是对大迎角时气动和横向操纵的控制，但铰接边条最大的缺点是实现上困难，当前飞机上几乎所有的铰接链接都是垂直或倾斜于气流方向，很少顺着气流方向（除了起落架舱门和当前的弹舱门，但起落架舱门和弹舱门都是讲作动筒机构设计在机身内部，外伸的部件不多且都在低速下）这是因为铰链与气流方向一致则意味着作动筒与气流垂直，这将会对气流形成干扰，带来不利影响。另外铰接边条在四代机上实现是更难以找到合适安装位置，这也对铰接边条实用带来影响。
在俺的构思中，边条采用了可升降旋转方式，虽然不能像铰接边条那样减小投影面积来改变涡的大小进而影响涡对机翼的影响，但通过改变边条迎角，也能够改变涡的大小来对机翼产生影响，虽然方式不同但效果相当，所以也具有在大迎角时的特殊操纵效果。另外，可转动边条本身就相当于一个前翼，在小迎角时可以起到类似鸭翼的作用，在大迎角也可以偏转来来降低抬头力矩，有所谓三翼面的效果。当然要达到三翼面和铰接边条的效果就必然需要更大的作动筒，这就要求作动筒的体积较大，进一步付出重量代价，但如果能够确认收益大于代价，则这种付出仍然是值得的。

3.3 简单小结：
上述两种设想都是能够降低着舰速度和减轻结构重量，增加内油、航程和留空时间，同时兼顾了低速和高速性能，但两个设想的适应范围不同：第一种升高座舱方案在所有电传操纵舰载机都可以实现，但能否达到理想效果则依赖于着舰时的擦地角是否足够大，这点受限于不同飞机的具体设计。第二种方案适合于类似F-22和F-35的气动布局，因为边条处在进气道侧面容易布置升降结构，也不影响最终隐身，但不能用于像T-50和J-20这样的四代机结构，也不适应当前已知的三代机结构，因为这些结构上没有合适的安装位置。可升降结构基本不受着舰擦地角的影响，而且在起飞和降落过程中都可采用，这对增加航程和载弹量都有好处，进一步甚至可以达到三翼面和铰接边条的效果，而升高座舱在起飞时并无意义，需要考虑采用其它手段来提高离舰迎角（譬如前起落架突升）。总体而言采用第一种方法实现更为简单，可以优先考虑；当第一种方法无法采用或者达不到效果时，或者希望战斗机具有更高的机动性时，可以采用第二种手段。

由于个人能力有限，虽然在设想过程中查了资料，但仍然有很多不足，还请各位指出。

参考资料：
[1]《飞机气动布局设计》方宝瑞主编
[2]《军用飞机总体设计》《飞机设计手册编委会》编写
[3]《战斗机气动布局设计》武文康、张彬乾编著
[4]《舰载机总体设计主要关键技术概述》王钱生，《飞机设计》2005年第2期
[5]《舰载战斗机拦阻钩系统总体参数分析》 刘欣、王斯怡《飞机设计》2011年第6期
[6]《F/A－18F舰载飞机起降特性分析》陈稗、昂海松，《南昌航空大学学报（自然科学版）》2011年9月第25卷第3期