“殲20,我們美國(guó)人錯(cuò)了……“

不得不提,自從特朗普公布了美國(guó)最新的六代機(jī)F47概念圖以來(lái),曾經(jīng)將中國(guó)殲20黑得體無(wú)完膚的美國(guó)網(wǎng)民,就徹底破防了,于是挨著來(lái)給殲20“道歉”。

 (殲20戰(zhàn)斗機(jī))
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(殲20戰(zhàn)斗機(jī))

他們之前,將殲20貶低得一無(wú)是處,甚至宣稱殲20引以為傲的鴨翼布局是只有“腦子進(jìn)水”的工程師才能想出來(lái)的“杰作”。

但風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),十幾年過(guò)去了,美國(guó)引以為傲的六代機(jī)F47上,就出現(xiàn)了當(dāng)初被他們嗤之以鼻的鴨翼布局。

 (F47)
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(F47)

討厭鴨翼的美國(guó)人

美國(guó)人不喜歡殲20的鴨翼布局,不僅僅是因?yàn)樗麄儗?duì)于中國(guó)制造武器的不屑態(tài)度,更多還在于,他們潛意識(shí)里就將鴨翼視為一種“華而不實(shí)”的糟糕設(shè)計(jì)。

這主要是由于美國(guó)軍迷普遍受到F-16戰(zhàn)斗機(jī)總設(shè)計(jì)師哈里·J·希拉克的影響,而哈里·J·希拉克在上世紀(jì)七十年代曾說(shuō):

“最好的鴨翼應(yīng)該出現(xiàn)在敵機(jī)上?!?/blockquote>

 (美國(guó)人是真的討厭鴨翼)
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(美國(guó)人是真的討厭鴨翼)

雖然從航空歷史上來(lái)看,希拉克的這句話頗有大逆不道甚至忤逆祖宗的意味。畢竟,1903年,美國(guó)萊特兄弟研制成功的第一架載人動(dòng)力飛機(jī)就是鴨式布局飛機(jī)。

而鴨翼(源自于法語(yǔ)“Canard”,意為鴨子)這個(gè)詞,正式成為航空術(shù)語(yǔ)也是早在1906年就發(fā)生了的事情。

當(dāng)時(shí),巴西的航空先驅(qū)桑托斯·杜蒙(Alberto Santos-Dumont)在法國(guó)巴黎附近制造并成功首飛了美國(guó)以外的第一款飛機(jī)——14-bis。

而當(dāng)時(shí)14-bis采用的飛機(jī)設(shè)計(jì),同樣是鴨翼布局,甚至可以說(shuō),正是這款飛機(jī)的試飛,才有了鴨翼這個(gè)詞。

從這兩個(gè)故事可以看出,無(wú)論是美國(guó)國(guó)內(nèi)還是美國(guó)國(guó)外,鴨翼布局對(duì)于航空業(yè)來(lái)說(shuō),都是祖宗一般的存在。

 (萊特兄弟)
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(萊特兄弟)

但奈何不住,這個(gè)祖宗實(shí)在是不夠給力。它位于飛機(jī)前部,與主翼之間的氣動(dòng)耦合機(jī)制復(fù)雜,增加了飛行中的不穩(wěn)定性和控制難度,稍有不慎就可能導(dǎo)致飛行事故。

同時(shí),鴨翼布局在持續(xù)機(jī)動(dòng)性能方面也存在短板,意味著飛機(jī)在飛行中可能缺乏足夠的機(jī)動(dòng)性和靈活度來(lái)應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。

 (鴨翼布局的戰(zhàn)機(jī))
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(鴨翼布局的戰(zhàn)機(jī))

再加上鴨翼布局的大三角主翼展弦比較小,可能導(dǎo)致飛機(jī)在長(zhǎng)距離巡航時(shí)燃油消耗增加,限制了飛機(jī)的載重能力。

此外,鴨翼飛機(jī)的操縱也更為復(fù)雜,鴨翼產(chǎn)生的渦流在高速飛行時(shí)可能對(duì)飛機(jī)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響,需要通過(guò)先進(jìn)的飛控系統(tǒng)和電傳操縱系統(tǒng)進(jìn)行精確控制。

一旦飛控系統(tǒng)出現(xiàn)故障,飛機(jī)的飛行安全將受到嚴(yán)重威脅。

所以從以上角度來(lái)看,美國(guó)人不喜歡鴨翼也是情理之中。

 (鴨翼布局)
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(鴨翼布局)

鴨翼的崛起

但有一句話,叫三十年河?xùn)|,三十年河西。

到了90年代,伴隨著歐洲‘陣風(fēng)’、‘‘臺(tái)風(fēng)’等戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn),鴨翼突然成為了航空兵序列中的熱門選擇。

這是由于航空技術(shù)的發(fā)展,鴨翼的缺陷得到了極大的改善,優(yōu)點(diǎn)反而愈發(fā)突出。

 (臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))
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(臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))

首先,鴨翼可以產(chǎn)生額外的升力,并通過(guò)其產(chǎn)生的渦流影響主翼的氣流,進(jìn)一步提高主翼的升力,從而顯著改善飛機(jī)的起降性能。

同時(shí),鴨翼布局的大三角主翼翼根長(zhǎng),與機(jī)身結(jié)合面積大,為提升整機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和設(shè)置較大的機(jī)翼油箱提供了更好的工程條件。

不僅增強(qiáng)了飛機(jī)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,還增加了燃油攜帶量,進(jìn)而提高了航程和飛行半徑。

 (臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))
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(臺(tái)風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))

最重要的是,鴨翼相較于水平尾翼,在超音速狀態(tài)下距離氣動(dòng)焦點(diǎn)更遠(yuǎn),操控力矩也就由此更長(zhǎng)、配平效率更高、配平阻力更小。

而且,由于鴨式氣動(dòng)布局的主翼藏在鴨翼后方,在翼展相同的情況下,鴨式氣動(dòng)布局的飛機(jī)主翼安裝位置更靠后,比常規(guī)氣動(dòng)布局的飛機(jī)主翼受到的激波阻力更小,超音速飛行優(yōu)勢(shì)更明顯。

所以,鴨翼一時(shí)之間從人人嫌棄的境地,一躍成為了備受矚目的焦點(diǎn)。

 (陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))
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(陣風(fēng)戰(zhàn)斗機(jī))

隱形軟肋

但“陣風(fēng)”和“臺(tái)風(fēng)”首飛時(shí),距離F-15、F-16服役已過(guò)去十余年。而他們正式服役時(shí),已近千禧年,此時(shí)F-22早已在90年代首飛,且距其2005年正式服役也已不遠(yuǎn)。

所以,美國(guó)人那時(shí)并沒有因?yàn)椤瓣囷L(fēng)”和“臺(tái)風(fēng)”的成功就改變對(duì)鴨翼布局的看法。甚至當(dāng)中國(guó)殲-20出現(xiàn)后,他們?nèi)匀粚?duì)鴨翼布局持懷疑態(tài)度。

 (殲20)
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(殲20)

殲-20畢竟是一款五代機(jī),它的出現(xiàn)很快就讓美國(guó)人明白了誰(shuí)才是“井底之蛙”。

尤其是那美國(guó)人群嘲許久的鴨翼設(shè)計(jì),更是瞬間給了美國(guó)人一記響亮的耳光。

因?yàn)闅?20的鴨翼設(shè)計(jì)完美融合了升力增強(qiáng)、機(jī)動(dòng)性提升與隱身性能的平衡。除了前文提到的優(yōu)點(diǎn)外,還通過(guò)材料和設(shè)計(jì)有效降低了雷達(dá)波反射,實(shí)現(xiàn)了戰(zhàn)場(chǎng)隱身。

 (殲20戰(zhàn)機(jī))
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(殲20戰(zhàn)機(jī))

而隱身效能正是美國(guó)人對(duì)鴨翼的最大質(zhì)疑所在。要知道,“陣風(fēng)”和“臺(tái)風(fēng)”的成功已經(jīng)在很大程度上改善了美國(guó)人對(duì)鴨翼的成見。

但當(dāng)戰(zhàn)斗機(jī)進(jìn)入五代機(jī)的隱身時(shí)代后,鴨翼又出現(xiàn)了增加前向雷達(dá)截面積(RCS)的弱點(diǎn),對(duì)戰(zhàn)機(jī)的隱身性能有一定負(fù)面影響,這也使得美國(guó)人對(duì)鴨翼的負(fù)面刻板印象進(jìn)一步加深。

而直到殲20的成功問(wèn)世,美國(guó)航空軍事專家們這才真正認(rèn)識(shí)到了鴨翼的可貴之處

所以這才有F47戰(zhàn)斗機(jī)的出現(xiàn),無(wú)數(shù)美國(guó)軍迷氣得破防的行為。自己幾十年如一日地嫌棄鴨翼布局,沒想到,鴨翼居然以如此優(yōu)雅的姿態(tài),實(shí)現(xiàn)了對(duì)美國(guó)航空設(shè)計(jì)理念的反擊。

 (殲20戰(zhàn)機(jī))
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(殲20戰(zhàn)機(jī))

時(shí)代變了

但正如前文所說(shuō),風(fēng)水輪流轉(zhuǎn),美國(guó)人剛剛接受了自己最新六代機(jī)采用了鴨翼的現(xiàn)實(shí),馬上又有一則“噩耗”傳來(lái):

那就是,鴨翼可能并不適合六代機(jī)。

答案其實(shí)很簡(jiǎn)單,六代機(jī)對(duì)隱身的要求,比五代機(jī)更加強(qiáng)烈,盡管通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)可以緩解這一問(wèn)題,但鴨翼布局的隱身性能通常不如常規(guī)布局的戰(zhàn)斗機(jī)。鴨翼設(shè)計(jì)成為了一種不合時(shí)宜的選擇。

 (中國(guó)的疑似六代機(jī)也沒有鴨翼)
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(中國(guó)的疑似六代機(jī)也沒有鴨翼)

值得注意的是,2024年12月,中國(guó)試飛的兩款疑似六代機(jī)均已取消了鴨翼布局,隱身性能相較于殲-20有了顯著提升。

而相比較而言,美國(guó)人轉(zhuǎn)頭剛剛接受了鴨翼,甚至不惜抄襲殲20的“答案,卻沒有想到時(shí)代已經(jīng)變了。

參考資料: 1、澎湃新聞《鴨翼戰(zhàn)斗機(jī)一定不適合上航母嗎?》 2、光明網(wǎng)《美國(guó)47任總統(tǒng)特朗普命名新戰(zhàn)機(jī)F47》