| 发布日期：2025-04-14 17:51 点击次数：120 |
这篇文章的内容来自《战斗机气动布局设计》这本书，出版时间是2005年8月。
川大统领宣布第六代战机生产权交予波音
最近啊，川大统领在那椭圆办公室里挺得意地宣布说，全球首款有人驾驶的第六代战斗机——F-47的生产权呢，已经交给波音公司了。
美国人真的非常讨厌鸭翼布局
一直以来，美国人对带鸭翼的战斗机特别讨厌，还特别看不起。美国空军有句很流行的话：“鸭翼？最好装在敌人飞机上！”
这句话的出处据说是一个叫哈里·J·希拉尔克的大佬说的，他是F-16的设计者，他说过：“The best place for a canard is on someone else’s airplane”（鸭翼最好的地方就是装在别人的飞机上）。
不过也有人说这话是凯利·约翰逊说的，他可是个牛人，设计了P-38、P-80、U-2和SR-71这些经典飞机。他说过类似的话：“the best place for a canard is on someone else's aircraft”。
总之，不管是谁说的，意思都一样：鸭翼这种设计虽然厉害，但还是别装自己飞机上比较好，装敌人飞机上更爽！
网友：中国空军的“飞鸭”是跟美国闹着玩的
这明显是驴头不对马嘴啊，就凭他那瘦弱的小身板，想翻墙头？没门儿！而且这东西也不知道是从哪儿冒出来的，没法查到源头。我觉得这可能就是咱们自己人搞出来逗自己开心的梗，拿来嘲讽一下美国人也不是不行。不过得搞清楚一件事，那些西洋鬼子玩鸭翼布局的飞机都快一百年了，要是从莱特兄弟那时候算起，那就更早了。
国产武器外观设计槽点多吗？
啊，先说一句可能会挨骂的话——长久以来，咱们国产武器的外观设计确实有点不够亮眼，甚至有些地方连傻大黑粗都算不上，跟人家那些设计感强的武器一比，简直没眼看。像J-10对标F-16，Z20对标UH-60这种，乍一看确实会让人觉得差那么点意思。当然啦，这里面可能也有“先入为主”的问题，毕竟J-10的外形确实谈不上多好看。这不是说我们崇洋媚外或者妄自菲薄，这就是个客观事实嘛。不过呢，咱的J-20、J-36、J-50这些已经相当厉害了，绝对是世界顶尖水平了。但说实话，在暴力美学这块儿，我觉得还有挺大的提升空间。
就像穿鞋一样，到底舒不舒服，只有脚知道。
我个人觉得，第六代战斗机应该是那种能飞到亚轨道的空天飞机，就算暂时达不到外太空的高度，至少得能接近这个目标。不过按照目前的情况来看，十年之内估计很难实现，可能得等到第七代机的时候了。要是真到了第六代机，那它应该具备以下几个特点：隐身能力更强（RCS值更低）、飞得更快更远、飞得更高、挂弹更多，智能化程度超高，甚至可以实现无人驾驶或者自主作战。
其实啊，早在1903年，莱特兄弟发明的第一架飞机就用了鸭式布局，也就是把操纵面放在机翼前面。那时候人们对空气动力学的研究还不深入，对稳定性也没啥概念，所以设计就这么来了。
飞机的尾翼布局有什么讲究？
其实啊，随着大家对飞机稳定性和操控性理解得越来越深，后来的飞机基本上都采用了“正常式布局”，就是把尾翼（平尾）放在机翼后面。为啥呢？因为那种“鸭式布局”（就是把小翅膀放在前面的布局）很容易失速，要是把它当成主要的控制面来用，那可就不靠谱了。而正常式布局特别适合早期的螺旋桨飞机，为啥呢？因为那时候发动机、螺旋桨还有飞行员都在飞机前头，这样尾翼能有很长的力臂，而且尾翼还在机翼后面被下洗气流影响，同时又被螺旋桨的气流吹着，这对尾翼的平衡和操作能力都有好处。
对于那些稳定性比较好的飞机，重心在气动中心的前面，这时候尾翼产生的平衡力是向下的，相当于减少了整个飞机的升力。但如果是“鸭式布局”的飞机就反过来啦，它的前翼（鸭面）产生的平衡力是向上的，这样就会让整个飞机的升力增加，就像图6.1里展示的那样。
鸭式布局：有人尝试过
在航空发展的路上啊，虽然大部分飞机没用鸭式布局，但还是有一些飞机尝试了这种设计，希望能发挥鸭式布局的好处。比如说，1927年德国的Focke-Wulf F-19，1942年美国的Curtiss XP-55，还有1971年联邦德国的Dornier P.471之类的。不过呢，因为前面说到的一些问题，鸭式布局一直没有被大量使用。
打破军用飞机设计的恶性循环
随着飞机飞得越来越快，开始进入超音速飞行的时候，机翼设计成大后掠角会导致气动中心往后移动。同时，为了飞得更快，发动机的功率就得加大，但这样发动机也会变得更重。很多军用飞机的发动机是装在机身尾部的，这样一来，飞机的重心就越来越往后靠了，尾翼（平尾）的有效距离（力臂）也越来越短。这就需要把尾翼做得更大一些来平衡飞机，可尾翼越大，重心就越往后移，这又会让尾翼需要做得更大……这就形成了一个恶性循环。
这时候，鸭式布局重新引起了大家的关注，特别是在军用飞机领域。比如说，美国在上世纪60年代研发的那种能飞到三倍音速的试验轰炸机XB-70，它就采用了鸭式布局。
鸭式布局的分类与优势
鸭翼装在大后掠机翼前面的话，能获得更长的力臂，这样飞机的操控性能会更好，升阻比也会更大。要是鸭翼离飞机重心比较远，对那些需要低空突防的军用飞机来说，就更容易通过调整鸭翼来缓解突然遇到的气流冲击。
根据鸭翼和机翼之间的相对位置，鸭式布局主要分为“远距鸭翼”和“近距鸭翼”两种类型，就像图6.2里展示的那样。
揭秘鸭式布局升力奥秘
瑞典人在上世纪60年代研究SAAB-37这种鸭式布局飞机的时候发现，如果鸭翼离机翼近一点，而且位置摆得刚刚好，在大迎角的情况下，鸭翼会对机翼产生一种正向的帮助，让飞机在大迎角时产生的升力明显增加。这对那种需要特别灵活、机动性强的战斗机来说，简直太有用了。后来呢，其他国家也对这种鸭式布局飞机产生了浓厚兴趣，开始深入研究，并且现在在很多现代化的高性能战斗机上都能看到这种设计啦。
全球先进战机巡礼
就像瑞典的萨博37、JAS-39，法国的“阵风”（Rafale），咱们可以叫它“拉斐尔”，也有人直接叫它“达索阵风”。还有欧洲的那个先进战斗机EF-2000。俄罗斯那边有苏-37，那是一款采用前掠翼和鸭翼布局的战斗机。美国也有几款前掠翼的试验机，像X-29和X-31。中国嘛，也有一些厉害的项目，比如那个神秘的“××”工程。
说到“阵风”，它是由法国达索公司生产的，英文名就是Rafale。这个名字有时候会直译成“阵风”，有时候也会音译成“拉斐尔”。大家平时都习惯叫它“达索阵风”，毕竟这是达索家的产品嘛，一听就知道是法国的高端货。
台风战斗机（英文名叫 Eurofighter Typhoon，大家一般都叫它欧洲台风，或者 EF-2000）。
苏-37战斗机：“终结者”
苏-37战斗机，英文名叫Su-37 fighter，北约给它的代号是“侧卫-F”（Flanker-F），大家有时候也叫它“终结者”。
苏-47战斗机：“小木桶”与“金雕”之称
苏-47战斗机，俄文叫Су-47 Беркут，英文名是Sukhoi Su-47，咱们老美那边给它起的代号是“小木桶”，在苏联那边呢，它的外号是“金雕”。
X-29：机身不稳用计算机控飞
X-29飞机是格鲁门公司研发的，后来美国航空航天局和美国空军一起搞出了两架。这飞机的机身在空气动力学上不稳定，所以需要用计算机来控制飞行。
国际合作先进战斗机技术
X-31验证机呢，是美国跟德国一起搞的合作项目。这个项目呢，是美国的国防高级研究计划局（就是DARPA啦），美国海军，还有德国国防部一起出钱做的，是个国际性的计划，专门用来研究先进战斗机技术的。
中国歼-20：空中王者
歼-20（英文名是Chengdu J-20，绰号叫“威龙”）呢，是一款特别厉害的第五代战斗机，隐身性能超强，还能很好地感知周围环境，机动性也超高，简直就是空中王者。
揭秘鸭式布局的优缺点
鸭式布局呢，就是把鸭面放在靠近机翼的地方。跟普通的飞机布局相比，它的纵向面积分布会更均匀、更光滑，这样在跨声速飞行的时候，阻力可能会小一些。不过呢，鸭面虽然能产生升力，但也会带来额外的诱导阻力。到了超声速飞行的时候，气动中心会往后移，鸭面的载荷就更大了，阻力也跟着增加，而且还会限制飞机的一些性能。
不过啊，要是用上主动控制技术和静不稳定的设计，鸭式布局的优点就能更好地发挥出来。用上这些技术之后，鸭式布局的飞机还能比较方便地实现直接升力和直接侧力的控制。
但是呢，鸭式布局也有问题。比如说，鸭面一旦失速，对飞机起飞、降落以及大迎角飞行时的平衡能力影响可不小。特别是对于静稳定的飞机来说，鸭式布局的平衡阻力可能会比普通布局的大，在超声速飞行时更加明显。当飞机大迎角飞行时，鸭面前缘产生的涡流跟机翼分离流相互干扰，可能会导致很大的纵向静不稳定性。而且鸭面的尾流还会影响垂尾和机翼，造成大迎角时横侧不稳定的情况。
总的来说，鸭式布局有自己的独特优势，但也不是没有缺点。
鸭式布局的纵向气动特性受以下几个因素影响：
（1）机翼的形状：比如三角翼、梯形翼、双三角翼之类的。
（2）鸭翼的形状：像三角形、梯形、菱形都有可能。至于鸭面是全动式的还是带操纵面的，可以根据飞行迎角和需要的配平能力来决定。
鸭式布局的设计与优化
（3）鸭面大小的影响：鸭面的面积就像是鸭式布局的一个可调开关，它得根据重心的位置来定个合适的大小，这样才能保证飞机有足够的稳定性。要是想让飞机能产生更多的升力或者操作起来更灵活，就得把鸭面的面积弄大点。不过鸭面面积越大，可能会带来一些麻烦，比如在低速飞行时会让纵向力矩变得不那么线性（容易让飞机抬头），下洗效应变强（减少机翼产生的升力），还会影响进气口的气流以及大迎角时的方向稳定性。而且，增大鸭面还能让鸭面本身的配平偏角减小，整个飞机的配平阻力也会跟着下降，升力反而上升，这样整体的升阻比就提高了。
（4）增加鸭式布局抬头力矩的措施：因为鸭面的操作效率不高，所以人们一直在想办法增加抬头力矩，来弥补鸭式飞机纵向操控性能上的短板，同时避免因为鸭面偏角太大导致的配平阻力过大等问题。通常的做法之一是给机翼加点扭转设计，利用机翼的反向旋转来减少诱导阻力。另外，把机头稍微向上抬也是一个办法，这样也能制造抬头力矩。
（5）鸭面操纵和机翼后缘操纵的组合：由于鸭面的操作效率不够理想，大多数鸭式飞机都会搭配使用机翼后缘的操纵面，这样就能更好地弥补纵向控制上的不足。
2、横侧气动特性
影响横侧气动特性的因素有很多，比如……
鸭式飞机的气动布局特性
（1）垂尾位置和大小的影响：垂尾可以是单个的，也可以是两个。试验显示，鸭翼的偏转角度对飞机的横侧性能影响很大，但这种影响没有明显的规律。此外，鸭翼对横侧性能的影响还跟垂尾的位置和形状、机翼的布局、鸭翼与机翼和机身之间的相对位置，以及攻角的大小有关。而且不同布局情况下，影响也会有所不同。所以设计鸭式飞机的时候，横侧特性的分析和风洞测试一定要做得很细致。
（2）机翼平面形状的影响：像三角翼、梯形翼、菱形翼还有双三角翼之类的布局都会对飞机性能产生影响。
（3）机翼上下位置的影响：为了在机翼前方便于布置鸭翼，鸭式飞机通常会选择下单翼的设计。机翼的上下位置对横向稳定性的影响和传统布局差不多，上单翼会让飞机有更好的上反效应。
（4）鸭翼平面形状的影响：鸭翼的整体形状对飞机性能的影响并不大。
（5）机头边条的影响：对传统布局的飞机来说，机头边条能提升大攻角下的方向稳定性；对于鸭式布局的飞机，机头边条同样有这样的效果，还能改善横向稳定性。
3、鸭式飞机与其他布局形式的比较
不同气动布局的性能对比
### （1）鸭式布局与正常式布局的比较：
简单来说，超声速下的鸭式布局在最大配平升阻比上稍微占优。比如当飞行速度 \( M = 1.3 \) 的时候，两种布局的差距并不大，但随着飞行速度 \( M \) 越来越高，正常布局的配平偏度会越来越大，这就导致升阻比慢慢下降了。而鸭式布局呢，随着 \( M \) 增大，升阻比反而还能稍微提升一点。所以到了高速的时候，两种布局的配平升阻比差距就变得很明显了。
为什么会这样呢？因为对鸭式布局来说，鸭翼产生的下洗流对机翼升力的影响会随着 \( M \) 的增加而变小，这对提高升阻比是有帮助的。但对于正常布局来说，平尾受到的机翼下洗流随着 \( M \) 增加反而变弱了，这就需要更大的配平偏度来维持平衡，结果就是配平阻力增加了。
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### （2）鸭式布局与无尾式布局的比较：
说到鸭式布局和无尾式布局，鸭式布局在超声速飞行时，随着 \( M \) 的增大，气动中心后移的程度比无尾布局要大得多。如果在低速时两种布局的静稳定性是一样的话，那么鸭式飞机的静稳定性就会比无尾飞机的小一些，而且 \( M \) 越大，这种差异就越明显。
所以啊，鸭式布局在超声速下的配平升阻比不如无尾布局的主要原因就在于此——鸭面的配平偏度相对较小。另外，鸭式布局还有一个优点，就是随着 \( M \) 的增加，鸭翼与机身之间的干扰升力中心会逐渐往前移动，同时鸭翼下洗对机翼升力的影响也会慢慢减弱，这对配平来说是非常有利的。
揭秘战斗机的鸭式布局
近距离鸭式布局呢，就是利用鸭翼和机翼前缘产生的两个旋涡互相配合，让这两个旋涡更稳定，不那么容易破掉。这样一来，在飞机抬头角度很大的时候，升力就能提高不少。为了让这两个旋涡更好地发挥作用，鸭式布局通常会用大后掠角、小展弦比的鸭翼和机翼。为啥呢？因为这样的机翼和鸭翼在很小的角度下就能产生很强的前缘旋涡，而且这些旋涡又强又稳。
经典布局对比：萨博-37、F-4与F-106
现代先进的战斗机不仅追求高机动性，还得具备优秀的超音速飞行能力，甚至要能进行超音速巡航。所以，大后掠角、小展弦比的近距鸭式布局成为很多现代战斗机的设计选择。最早采用鸭式布局的现代战斗机之一是瑞典的萨博-37，它是一种经典的近距鸭式布局，配备了大后掠角的小展弦比鸭翼和机翼。与常规布局的F-4战斗机以及无尾布局的F-106战斗机相比（如图6.4所示），尽管萨博-37的翼载荷和F-106差不多，但它的进近升力系数比F-106高出65%，这使得进近速度降低了23%，着陆性能更好。萨博-37的进近升力系数高于F-106，除了近距鸭翼带来的有利升力干扰外，还因为鸭翼配平产生了正升力。而无尾飞机通过机翼后缘的襟翼配平会产生负升力。至于F-4战斗机，它的进近升力系数较大的原因一方面是因为机翼后掠角更大，另一方面则是采用了吹气襟翼技术。
中等展弦比机翼在不同布局下的气动特性
大后掠小展弦比的机翼升力效率不高，所以对一些战斗机来说，比如攻击机、远程战斗机以及舰载机，就不太合适了。这些飞机需要好的航程、续航能力，还有更好的起降性能和多点挂载能力，所以它们可能会选择中等后掠角、中等展弦比的机翼。这种机翼在迎角变大的时候不会突然形成强烈的旋涡，最多只会产生一些较弱且不稳定的旋涡。那么这种机翼到底适不适合用在近距鸭式布局上呢？这确实是个挺让人关心的问题。
### 中等展弦比机翼
我们对比了一下展弦比大约是4、后掠角50°左右的中等后掠角机翼，在鸭式、平尾式和无尾式三种布局下的基本气动特性。这里鸭面和平尾的平面形状和面积都是一样的。
首先看基本机翼（也就是无尾式布局），它的失速角度大概在22°左右。而平尾布局的失速角度和失速特性跟无尾式布局差不多，不过平尾布局的升力线斜率更大一些。当迎角小于10°的时候，鸭式布局和平尾布局的升力线斜率是一样的；但当迎角超过10°之后，鸭式布局的升力就开始持续增加。在大迎角范围内，鸭式布局的升力明显比平尾布局和无尾式布局都要大，并且在迎角达到28°左右时，失速的过程会比较和缓，就像图6.26展示的那样。
平尾与鸭式布局的对比
极曲线跟升力曲线差不多，大迎角的时候，鸭式布局的失速比较温和，阻力也小很多。从升阻比的角度来看，鸭式布局可能在大迎角下有更好的机动性，就像图6.27展示的那样。
从俯仰力矩的角度来说，平尾布局因为翼尖失速和上平尾的影响，力矩曲线会出现明显的抬头现象。而鸭式布局通过控制机翼失速的发展，力矩曲线就显得很平稳，就像图6.28展示的那样。
鸭式布局和常规平尾布局的空气动力学特性比较
好嘞，咱就用大白话来说吧：
先说鸭面那事儿。当飞机抬头的角度（α）小于18度的时候，鸭面会让升力变得不那么给力，主要是因为鸭面让气流往下偏，把机翼的升力给削弱了。但当角度大于18度之后，鸭面又开始帮上忙了，它能让机翼失速的时间推迟，这就算是个好事了。再看平尾布局，不管怎么折腾，平尾在整个测试过程中对升力都是捣乱的，因为它一直处在机翼制造的下洗气流里，所以自己的升力也没法好好发挥。鸭面和平尾对飞机整体升力曲线的影响趋势，基本上跟它们对单个部件升力的影响是一样的。
到了大迎角的时候，鸭面会对飞机的抬头力矩产生影响，就是让飞机更容易抬头，这主要是因为它控制住了机翼尖端的失速问题。而平尾呢，它产生的力矩会让飞机抬头，这也是因为机翼下洗气流的作用。
上面说的是低速情况下，到了接近音速的速度（跨声速），三种布局的升力、升力曲线和抬头力矩曲线和低速时差不多。不过，在马赫数（Ma）达到1.1的时候，鸭面增加升力的效果就没那么明显了。从鸭面本身来看，大迎角时它的升力增加量（△CL）随着马赫数的增加反而减少了，这是因为机翼本身的失速特性随着马赫数的增加慢慢变好了。鸭式布局和带平尾布局之间的升力差距随着马赫数的变化，也和单独鸭面的升力变化趋势类似，原因还是机翼失速的情况随着马赫数的增加逐渐改善。
怎么样，这样讲是不是好懂多了？
不同布局的升阻比和零升阻力比较
鸭式布局和平尾布局的升阻比在C=0.5的时候差不多，在Ma大于0.8之后，鸭式布局的升阻比稍微高一点。到了CL大于0.5之后，鸭式布局的升阻比相比平尾布局提升得更明显，尤其是在Ma在0.7到0.9这个范围里。这就说明鸭式布局在高亚声速下的机动性能比平尾布局要好一些。不过，鸭式布局的这个优势在Ma超过1.0之后就开始慢慢减弱了。
从零升阻力来看，鸭式、平尾和无尾这三种布局在亚声速状态下的表现，无尾布局的Co比较小，因为它浸湿面积小。当Ma达到或超过0.8时，平尾布局的Cp开始变大了。而鸭式布局在Ma等于0.9的时候才开始出现阻力增大的现象，这是因为鸭式布局改变了飞机的整体面积分布。
鸭式布局的这些优点能不能在实际飞行中完全发挥出来，还得看其他因素的影响，比如配平阻力、操纵效率，还有大迎角时的横侧稳定性等。
再来说说小展弦比机翼。对于展弦比大约为2.5的44°梯形翼和60°三角翼，研究了鸭式、有尾和无尾三种布局在超声速状态下的纵向气动特性，具体可以参考图6.29、图6.30和图6.31。
飞翼布局的优势与短板
从带尾翼和不带尾翼这两种布局的对比来看啊，因为要考虑机翼后缘控制面的效率，不带尾翼的布局通常会选择大后掠角的三角形机翼。这就让不带尾翼的布局有了两个主要优点：一个是超音速飞行时的阻力比较小，另一个是飞机的整体重量会轻一些。
不过呢，不带尾翼的布局也有个大问题，就是它没法利用机翼后缘来增加升力，所以它的降落性能不太好，这是它最大的短板。（起飞性能主要跟飞机的推重比有关，不同的布局在这方面差别不大。）
为了改善降落性能，不带尾翼的飞机的翼载荷要比带尾翼的飞机小得多。
带尾翼飞机更易短距起降
就算是战斗机，起飞和降落也特别重要，不只是为了安全，现在战斗机要带很多东西，比如导弹、炸弹或者副油箱之类的，这就需要很好的起飞和降落性能。带尾翼的飞机在这块还有很大的提升空间，比如优化机翼形状，用吹气襟翼什么的。而且现代战斗机还经常要求能短距离起飞降落，这样就算跑道被炸坏也能继续执行任务。在这方面，带尾翼的飞机比那些没尾翼的飞机更有优势。
有尾飞机和无尾飞机的机动性对比
现代战斗机普遍用上了“放宽静安定度”（RSS）和“主动控制”（ACT）这些技术。有尾布局的飞机相比无尾布局的飞机，能更好地发挥RSS和ACT的优势。用大后掠角三角形机翼的无尾飞机，完全可以做到不产生抬头的俯仰力矩特性。而且，如果飞机的翼载比较小的话，无尾飞机在俯仰操作上的效率低的问题也能得到缓解。无尾飞机完全可以采用放宽静稳定性的设计，不过它能接受的静不稳定程度肯定要比有尾飞机受更多的限制。
像美国的F-15、F-16，还有俄罗斯的米格-29、苏-27，它们在空战机动时的迎角一般都在30°以内。在这个范围内，只要设计合理，无尾飞机的稳定性和操控性是可以满足需求的，并且可能会设计出性能更好、重量更轻的飞机。但在更大的迎角范围（比如α>30°）或者是在过失速机动（迎角可能达到70°甚至更高）的时候，有尾飞机的俯仰操控效率也会大幅下降，不过这种情况对无尾飞机来说影响没那么明显。不管是什么布局，在这种情况下单靠普通的气动操纵面肯定是不够的，现在已经有很多方法可以提供额外的操控力矩，比如说喷气矢量推力之类的。
这里还要提一下，隐身性现在已经是现代军用飞机的重要要求之一了，在这方面无尾飞机比有尾飞机更有优势。比如美国的隐身轰炸机B-2就是无尾布局，不仅没有水平尾翼，连垂直尾翼也都取消了。
无尾布局：难题与前景
选有尾还是无尾，主要看飞机的具体需求。有尾的飞机用得最多，但无尾布局到现在还是很有竞争力的一种气动布局。
现在为了进一步减小飞机体积和重量，提升隐身性能，大家正在研究那种既没平尾也没垂尾的战斗机。美国的B-2轰炸机就是这种无平尾无垂尾的设计。不过在飞行范围更广、机动性要求更高的超音速战斗机上，想同时去掉平尾和垂尾还是有很多难题要解决。
首先，在机翼上得要有超高效率的新型操控面，这些面得能全方位地产生操纵力矩。其次，机翼还得具备“主动”柔性，能参与到操控系统里去。再者，还需要额外的操控力矩，并且在大迎角的情况下依然有效。这包括全方位的矢量推力喷管和旋涡控制操控之类的措施。还有，必须要有非常灵敏可靠的高度智能化的主动控制系统来进行综合管理。
从气动布局的角度来看，得研究新的操控面形式，机翼的平面形状也可能因此改变。从整个飞机的整体设计来说，需要的是更高性能的气动-结构-推进系统-控制系统的综合设计。
鸭式布局的优势与局限
(1) 就是说啊，现在有两个舰载先进战斗机的方案，一个是变后掠翼的，另一个是鸭式和平尾布局的。要是咱们仔细对比一下，鸭式布局在这两种方案里头显得更占优势一些，特别是针对那种舰载多用途战斗机。鸭式布局的好处可多了：它配平阻力小，能用更大的静不稳定度，着舰的时候表现更好，起飞时的总重量也相对低一点。要是再结合矢量推力控制技术的话，鸭式飞机能比平尾飞机发挥出更多的优势。所以啊，在具体的设计要求下，鸭式布局真的是个不错的选择。
(2) 再来说这个跨声速高机动性战斗机的方案吧，它是在F-16飞机的基础上改进的，分别研究了鸭式和传统的平尾布局。经过详细的分析和对比，在满足特定的布局和作战性能需求时，发现平尾布局的飞机比鸭式布局的飞机要强一些。不过呢，咱们得注意，F-16这种平尾布局的飞机是有边条翼的，这玩意儿的作用有点像鸭翼，所以从基本的升阻特性来看，平尾布局的飞机和鸭式飞机之间的差距已经缩小了不少。
鸭式布局与平尾布局的对比分析
关于鸭式布局和平尾布局的对比，F-16的两种布局得出的结论跟前面提到的那个变后掠先进战斗机方案的结论刚好相反。一方面是因为这两种飞机的性能和作战需求不一样，另一方面它们的机翼形状和气动布局安排也有很大差别。还有一些其他的重要因素，比如允许的静不稳定性余量、大迎角时的操控稳定性，这些都会直接影响到不同布局形式之间的对比结果。所以啊，在选择鸭式布局还是平尾布局的时候，得结合具体的设计需求，仔细全面地分析才行。
近距鸭式布局的飞机在气动方面最大的特点就是可以跟机翼相互配合，产生一种有利的干扰作用，从而推迟机翼的气流分离现象。这样一来，就能大幅提高大迎角时的升力，同时减少大迎角时的阻力，这对提升战斗机的机动性非常有帮助。除此之外呢，还有以下几点：
（1）现代先进的战斗机普遍采用主动控制技术，通常会设计成亚声速下静不稳定的形态。这种情况下，鸭翼产生的载荷会相应减小，这对于降低配平阻力、提升配平能力是非常有利的。
鸭式布局的优势与特点
（2）现代战斗机的推重比很高，发动机越来越重，重心自然就往后移了。再加上为了超音速飞行，机翼通常设计成大后掠角、小展弦比的样子。这两点一结合，平尾布局的飞机尾部离地面的距离就变短了，为了让飞机保持稳定性和操控性，就得把平尾面积搞大一些，这又增加了重量，还可能进一步影响重心。而且机翼和平尾靠得太近，平尾面积又大，这样对减少阻力也不太友好。但鸭式布局就不用愁这些问题了，因为鸭翼在机翼前面，根本不存在这种麻烦。
（3）从鸭式布局的特点来看，这种飞机一般会用大后掠角的三角形机翼。相比平尾或者无尾布局，鸭式布局更容易实现直接力控制，纵向的面积分布也更合理。再加上没有平尾以及相关的支撑结构，机身后面可以做得更光滑流畅。正是因为这些优势，鸭式布局飞机在超音速飞行时的阻力相对较小。
（4）鸭式布局的飞机比平尾或无尾布局的飞机更容易实现直接力控制，这对提升战斗机的空战和对地攻击能力非常有帮助。比如通过调整鸭翼的角度差配合方向舵，就能实现直接的侧向力控制；而鸭翼加上机翼后缘的襟翼一起操作，则可以实现直接的升力控制和阻力调节。
（5）鸭式布局的飞机在低空飞行时表现更好，这是因为鸭式布局通常会选择大后掠角、小展弦比的机翼，这种机翼的升力变化率较低，而且鸭翼的位置比较靠近飞行员，这有助于更好地应对突发的气流变化，让飞机更加平稳地飞行。
鸭式布局的优势与局限
（6）现在的先进战斗机基本都用上了矢量推力控制，这对解决大迎角下不好操控的问题、提升机动性以及实现短距起飞降落特别有帮助。你看，鸭式布局的飞机因为鸭翼离发动机喷口远，重心也离得远，所以矢量推力的操控效果更好，配平起来也更方便。而且鸭翼产生的配平力方向和矢量推力方向一致，这就让鸭式布局的飞机特别适合用矢量推力控制。
（7）鸭式飞机的俯仰控制不一定非要靠鸭翼，还能通过机翼后缘的襟翼来帮忙，所以鸭翼的面积可以设计得小一些。再加上鸭式飞机通常用的是大后掠角、小展弦比的机翼，这对减轻飞机重量很有利。同样是总重相同的情况下，鸭式飞机的翼载更轻（常规布局的飞机机翼要承担全机重量的102%，而鸭式飞机的机翼只承担80%，剩下的由鸭翼承担）。这样一来，不仅能改善鸭式飞机因为后缘襟翼不能完全用上而导致的着陆性能不好的问题，还能进一步提升飞机的机动性。
不过鸭式飞机也有缺点：
（1）鸭翼处于机翼的上洗气流里，在大迎角或者鸭翼偏转角度大的时候容易出现失速，这会影响操控和配平。为了缓解这个问题，鸭翼一般会设计成大后掠角和小展弦比，虽然能稍微缓解失速问题，但同时也降低了鸭翼的升力效率。
鸭式飞机的气动布局挑战
(2) 和平尾飞机比起来，鸭式飞机在横侧气动方面的问题更多一些。鸭翼产生的涡流可能会对垂尾造成不好的干扰，让飞机在大迎角时保持稳定的横侧气动性特别难。而且鸭翼的不同角度设置也会对横侧气动性能产生不同影响，这让解决问题变得更复杂了。
(3) 鸭式飞机在起飞和降落的时候，性能会受到鸭翼配平能力的限制。它要么不能用后缘襟翼，要么只能用很小的角度，这就让人头疼了。为了应对这个问题，有时候会在鸭翼上加装前缘或后缘襟翼，甚至用吹气襟翼，但这不仅让事情更复杂，还会增加飞机的重量。如果采用静不稳定的设计，也许能缓解或解决这个问题。
(4) 平尾布局的飞机可以通过差动平尾和副翼配合来实现很高的滚转速率。但鸭式飞机通常用的是大后掠角的小展弦比鸭翼，差动时的横向操控效率不高。再加上鸭式飞机的机翼后缘襟翼还得兼顾俯仰操纵功能，有些时候还得作为增升襟翼用于降落，这就限制了后缘襟副翼的横向操控能力。所以鸭式布局飞机的横向操控性能通常不如平尾飞机。
(5) 在使用主动控制技术和亚声速静不稳定设计的情况下，鸭式布局飞机面临两个主要问题：一是大迎角时需要更大的低头操纵力矩；二是鸭翼载荷过大会导致配平阻力增加以及最大配平升力下降。因为这些问题的存在，鸭式布局飞机不能像平尾布局飞机那样采用太大的亚声速静不稳定度，否则会影响它的优势发挥。
战斗机的气动布局选型探讨
（6）现代先进的战斗机为了达到最好的飞行性能，首先得把机翼好好设计一番。比如用那种可以调节前后缘襟翼和机翼弯曲度的技术。这样不仅能减少大迎角时机翼容易分离的问题，但对鸭式布局来说，也削弱了它原本在控制气流分离和提升大迎角升力方面的优势。不管用什么办法来改善机翼气流分离，结果都差不多。像加装机翼边条，这些都会影响到鸭式布局的整体表现。
在设计飞机的时候，尤其是像现代先进战斗机这样的复杂机型，飞机的整体设计方案（包括气动布局怎么定）可不光是看气动性能这一项指标。还有很多别的因素要考虑到，比如飞机的整体布置、结构重量、系统需求、研发成本、设计经验以及技术风险啥的。特别是飞机的作战任务和常见的作战模式，对设计方案的影响特别大。所以针对具体机型的设计，一定要把这些因素全都考虑进去，好好分析和评估一番，才能最终确定出最合适的气动布局形式。鸭式、平尾式和无尾式这三种主要的气动布局，在现代战斗机里都有出现，说明它们各自有优缺点，都能在某些方面发挥自己的优势。
气动布局对飞机的飞行性能影响很大，深入了解每种布局在气动力上的长处和短处非常重要。只有掌握了这些基础知识，才能在实际设计中做出最优的选择。
——摘自《战斗机气动布局设计》（2005年8月）
