鸭翼战斗机优缺点(鸭翼是哪个位置)

众所周知，鸭翼是飞机机身前端的重要部件，可以平衡飞机的俯仰。中国和世界上很多军迷都不太喜欢鸭翼，世界上很多飞机都不设计鸭翼。这一切是为了什么？为了拨开迷雾，本文特别邀请了团队的军事航空空专家，做了专业的解读，三言两语就能让大家说清楚。

目前欧洲的欧洲战斗机台风或long-EZ超轻型飞机都设计有鸭翼，鸭翼有两个作用。一个是提高飞机的飞行控制，这个功能在战斗机上经常见到。二是提供升力，替代平尾稳定器的功能，理论上降低阻力。具体来说，鸭翼是如何降低阻力的？它通过减少飞机所需的总升力来减少阻力。但代价是鸭翼会破坏机身平衡，降低失速改出能力。

大多数飞机使用水平尾翼稳定器来保持稳定，比如塞斯纳172。如果机身重心在机翼前面，必然会下俯。但水平尾翼稳定器可视为迷你机翼，产生向下的压力(尾翼向下的压力)，使机头向上倾斜。如果传统垂直尾翼飞机起飞重量为907kg，发动机将提供1020kg的升力，尾翼需要113kg的向下力来保持飞机水平。

实质上，鸭翼将水平尾翼移至机头，将机翼的升力中心移至机身重心后方。为了稳定机头下降的自然趋势，鸭翼产生向上的升力。图为萨博AJS-37“光芒”战斗机。

如果long-EZ超轻型飞机起飞重量为589 kg，鸭翼提供113 kg升力，机翼只需要提供476 kg升力。塞斯纳172需要提供1133公斤的升力，所以1020公斤的升力来自机翼，尾翼需要113公斤的向下力，比飞机起飞重量多226公斤，才能保持飞机水平。也就是说，long-EZ超轻型飞机起飞重量是多少，机翼提供的升力是一样的，所以鸭式布局空的气动特性更高效。

但是，事情没有这么简单，还要稳定和失速恢复。如果鸭翼简单到可以实现高效飞行，那么世界上所有的飞机都应该采用鸭翼设计。但是，空空气动力学从来都不是一件简单的事情，失速控制是非常复杂的。

以塞斯纳172为例。如果主翼失速发生在尾翼之前，驾驶时机头要向下倾斜。如果失速尾翼发生在机翼前方，飞机会自然低头。在这两种情况下，都可以实现失速改出。但如果飞机装的是鸭翼而不是水平尾翼稳定器，如果主翼先失速，那就很麻烦了，飞机重心会降低机翼和尾翼，抬高机头。此时飞机进入严重失速状态，无法恢复。

然后，如果解决了这个问题，就必须设计一个更大的机翼，以确保它永远不会在鸭翼失速之前接近临界迎角。但大机翼增加了飞机的总重量和阻力，降低了设计效率。

稳定性方面，鸭翼也容易造成飞机的不稳定。简而言之，如果阵风短暂增加塞斯纳172飞机的迎角，飞机会有下降的趋势，回到原来的姿态。在塞斯纳的传说中，增加迎角是机翼的升力，但实际上是减少了尾翼的下压力，因为它减少了尾翼的迎角。

然而，鸭翼可以使飞机进一步上仰，迎角的增加导致鸭翼和机翼的升力都更大。如果鸭翼的升力超过机翼的增加，机头会继续上仰。

为了解决这个问题，设计师在鸭翼上采用了大翼载设计，鸭翼上单位面积产生的升力高于机翼产生的升力。与小翼载荷相比，当迎角增加时，小翼载荷产生的升力增加较小。但是大翼的载荷也有缺陷，会产生更多的诱导阻力。设计师必须使用大展弦比的鸭翼，也就是狭长的，这样虽然减小了阻力，但是增加了鸭翼的制造难度。

那么，有了鸭翼，我们能取消尾翼吗？不，你仍然需要一个垂直稳定器，并且它应该位于重心的后面。要么增加机身长度，这样会增加重量和阻力；要么用后掠翼，在翼尖加垂尾。Rota在Long-EZ飞机上采用了这种设计，但也有同样的缺陷(后掠翼降低了低速飞行性能，可以另写文章，这里不做研究)。

所以我们可以看到，飞机设计，包括战斗机设计，都不是完美的。鸭翼在纸面上看起来很好，但增加了设计的复杂性。Rota在VeriEze和Long-EZ系列飞机上已经掌握了这种设计，但是很多飞机的复杂性缺陷抹杀了鸭翼带来的好处。但世界上很多先进的战斗机都采用了鸭翼设计，比如欧洲的欧洲战斗机台风和歼20。就像罗塔一样，他们精通鸭翼的对错，可以完美平衡鸭翼的优劣，保证其良好的气动性能(飞行性能)。