美國不愿使用鴨翼設計，中國卻成為忠實用戶？專家：發動機是主因

在2005年的時候，我國成飛公司研制的殲10A戰斗機正式交付使用，成為全球第二款采用鴨翼布局設計的單發中型戰斗機。也正是在殲10A戰斗機之后，成飛公司對鴨翼設計非常著迷，甚至成為了其“忠實用戶”。在隨后試飛的殲20隱形戰斗機上同樣也出現了鴨翼設計，成為了全球第一款采用鴨翼氣動布局設計的五代隱形戰斗機，再次刷新了外界對于中國鴨翼設計的認知。其實，除了中國以外，也有其他國家在研制戰斗機的時候同樣也喜歡用到鴨翼設計，如歐洲的臺風戰斗機、法國的陣風戰斗機、瑞典的鷹獅戰斗機和俄羅斯的蘇-30系列戰斗機。而作為世界第一航空大國的美國卻不愿意使用鴨翼設計，這也讓外界非常奇怪。

鴨翼設計，也稱為前翼設計，是上個世紀70年代的空氣動力學的研究成果。采用鴨翼設計一方面會增加了飛機的不穩定性，但同時在不增加機翼和尾翼單元強度的情況下允許大過載，并減少機動過程中的平衡損失。而在大迎角下，鴨翼改進了滾轉和俯仰控制通道的穩定性和可控性特性，從而擴大了在迎角下允許的機動區域。另外，精心挑選的前級與軸承體相互布置的方案，由于有力的干涉，使最大升力的增加比從本身增加的升力要大得多，可以說鴨翼設計有利也有弊。如果說鷹獅、臺風、陣風和鷹獅在設計之初就將鴨翼考慮進去，并沒有太影響整體氣動布局設計，那么蘇-27和F-15戰斗機則在改進時選擇鴨翼設計也看上去并沒有任何不妥。

蘇霍伊設計局在研制蘇-27戰機的時候選擇了三角翼的氣動布局設計，最大限度保證戰機的機動性能。但盡管如此，后期的時候在蘇-27上使用鴨翼設計還是合乎邏輯的，因為飛機的經典受控穩定器不會產生負俯仰力矩，而是產生正俯仰力矩——由于靜態不穩定——因此，氣流在飛機上的失速穩定器開始得更早——穩定器不能創造片刻。相反，前翼會產生負俯仰力矩，因此它在所有攻角范圍內都是有效的。在上個世紀 80年代中期，蘇霍伊設計局開始對蘇-27進行深度改進，以提升蘇27戰斗機對地和對海攻擊的能力，但是如果在蘇-27上安裝新的相控陣雷達，必須增加戰機的尺寸。

而戰機的機頭被延長以容納更大直徑的天線，這也導致戰機的機頭更重，機體的平衡性也發生了變化，所以鴨翼安裝蘇-27M上，這對于根據經典空氣動力學方案建造的飛機來說并不常見。因為鴨翼的安裝可以改善戰機的對準，增加機翼的升力，改善起降特性和機動性。同時，出現了兩個額外的懸掛點，加強了前起落架并增加了尾翼的高度。而在蘇聯對蘇-27戰機進行改進升級的時候，美國人也開始對F-15進行鴨翼設計。美國空軍用一架F-15B雙座戰機改裝成NF-15B試驗機進行實驗，采用要設計的F-15戰斗機無論在機動性能還是載彈量都有了明顯的提升。只是因為種種原因，美國人還是放棄了“敏捷鷹”的升級計劃。

美國航空專家認為鴨翼是一種無用的設計，此前他們曾考慮將鴨翼設計添加到 F-15和 F/A-18上，但小的機動性增益不足以證明成本是合理的。但最大的原因是美國擁有足夠強大的渦扇發動機和不想用數千萬美元的戰斗機去執行近距離格斗作戰。俄羅斯和中國將鴨翼設計安裝在戰機上以增加“超級機動性”，因為他們的學說假設在 A2A 戰斗中，首先發射中程空空導彈，然后是近距離格斗導彈，最后就是使用機炮，而美國設計的隱形戰斗則更加注重超視距攻擊，根本不需要鴨翼這種破壞機體隱形能力的設計來增加戰斗機的機動性能。中國的殲20就是一個典型的例子。因為發動機性能不穩定，所以才會需要鴨翼設計來彌補，但是這樣會讓他們放棄隱形性能，最終被F-22A擊敗。