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鴨翼布局升力明顯,操控靈活,優勢大,為何美國戰機卻不用?

原因很簡單,因為?只要推力大,板磚也能飛上天?,美國人在航空發動機領域擁有全世界性能先進、推力強大的航空發動機,搭配常規布局即可實現所有設計性能指標,自然沒有必要浪費這種力氣去選擇更加復雜的鴨翼布局設計。憑借先進的航空發動機的優勢,美軍戰機的起飛重量能夠得到最低限度的保證,無需依靠鴨式布局來彌補飛機性能的不足。而殲-20就是缺乏優秀的發動機,因此有說法認為殲-20之所以有非常優秀的氣動設計,都是為了彌補發動機推力的不足。

鴨翼布局有什麽作用呢?就是當飛機受發動機性能限制,推重比不高的時候,但是在大仰角起飛距離只有250-300米,這裏面鴨翼布局設計是功不可沒的。在相同發動機條件的情況下,采用鴨翼布局飛機的升阻比將會更大,不但可以縮短戰機起飛距離,而且增加戰機的最大起飛重量。鴨翼布局還有壹個優點就是可以產生渦流,它可以在戰機主翼上表面制造出渦流,在主翼上表面形成壹個低壓區,由此可以提升主翼升力,增加戰機的升阻比、升力系數等,提高戰機的飛行性能,這就是所謂的鴨式布局耦合現象。

但是鴨翼的缺點也非常明顯,鴨翼會產生特殊的渦流,正是這個渦流影響了鴨式布局的穩定性。鴨式布局的飛機,鴨翼、機翼和尾翼之間會存在極為復雜的幹擾氣流,因此必須要經過大量的實驗和計算,才能夠得出壹個相對來說較為出色的機身設計。而且即便得出了能夠確保機翼之間的完美數據,鴨式飛機也存在著飛控系統復雜、著陸性能較差等問題。當初美國對於鴨翼布局這種設計也進行過比較深入的研究,而且就機型來說,美國的鴨式布局飛行器數量依舊是在所有國家中最多的,但經過驗證美國的各個航空設計企業認為沒有什麽必要用鴨式布局。

由於鴨翼布局,氣動中心在重心之前,這是傳統機械操控方式無法操縱的,因為這需要每時每刻不間斷的對舵面進行大量的細微調整。對人而言這是無法做到的。所以要設計壹架放寬靜穩定度的飛機,就必須借助計算機來輔助駕駛。飛行員輸入操縱指令,計算機將之轉變成相應的信號,驅動機身各舵面處的操縱裝置,完成對飛機平穩準確的控制,實現主動控制。要設計放寬靜穩定度的飛機就必須先發展電傳飛行控制技術的原因,而鴨翼的作用就是放寬戰機的靜穩定性。

殲-20就是很好的解決了電傳飛行控制技術,所以采用了鴨翼氣動布局。殲-20的鴨翼相對主翼的位置比殲-10進壹步靠前,增大了力臂,增強了效用,所以較小的鴨翼就可以達到很大的作用。此布局使飛機擁有較優秀的超音速控制率,良好的大仰角升力特性,較大的瞬時攻角與滾轉率。而且殲20這次采用了全動鴨翼,全動尾翼和可動邊條,邊條可以可控下垂,可動邊條可以強化渦升力,並且可以控制渦流走向。因此在殲-20的發動機還不行的情況下,想讓它擁有更強的飛行性能,但又不想降低戰機的設計性能指標,鴨翼布局便是最優的解決方案。

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