鸭式/常规/三翼面——三种气动布局有什么不同

　　图①：采用常规气动布局的F-15战机。

　　图②：采用鸭式气动布局的歼-10战机。

　　图③：采用三翼面气动布局的苏-30MKI战机。 杨 帆供图

　　气动布局是设计飞行器时需要考虑的重要因素，常见的主要有常规气动布局、鸭式气动布局和三翼面气动布局。

　　自莱特兄弟发明第一架飞机后，设计师通常将飞机的水平、垂直尾翼设计在机翼后方，这种布局一直沿用至今，称为常规气动布局。常规气动布局最大优点是理论研究非常完善、生产技术十分成熟、各项性能比较均衡。世界上绝大多数客机、大型货运飞机都采用常规气动布局，例如波音系列客机等。

　　对于我国军迷而言，最熟悉的是鸭式气动布局，我国空军歼-10战机正是采用了鸭式气动布局。这种气动布局是在常规气动布局的基础上，把位于机翼后方的水平尾翼移到机翼前方。飞机外观很像飞起来的鸭子，故被称为鸭式气动布局，前置翼也被称为鸭翼。

　　早在第二次世界大战之前，苏联设计师发现鸭式气动布局可以用较小翼面达到较好的操纵效能——鸭翼和机翼可以同时产生升力，水平尾翼在平衡力矩时可以产生负升力。在大迎角飞行状态下，鸭翼只需减少升力即可产生低头力矩，从而有效抑制飞机过度抬头的现象发生。

　　简而言之，使用鸭式气动布局可以提高飞机在大迎角飞行状态下的升阻比，节省发动机推力。因此，鸭式气动布局是一种十分适合超声速飞行的气动布局。但它的控制难度也相应增加，需要先进的飞行控制系统提供支持。法国的“阵风”、欧洲的“台风”、瑞典的“鹰狮”战机并称为“欧洲三雄”，它们均采用了鸭式气动布局。

　　很多人区别鸭式和常规气动布局的方法，是看飞机前部有没有鸭翼，但事实上并不是所有带鸭翼的战机都是鸭式气动布局，比如三翼面气动布局。

　　三翼面气动布局是在常规气动布局基础上加装了一副前置翼。这种气动布局最早出现在上世纪60年代初，米高扬设计局用米格-21战机改型成E-8试验机，这便是三翼面气动布局战机的“雏形”，它融合了鸭式和常规气动布局的诸多优点。

　　三翼面气动布局可以提高战机起降能力，增强可靠性。战机在起飞时，前置翼可以提高升力;降落时，前置翼则发挥减速功能;在战机遇到强扰动气流时，三个翼面均可以产生抗转阻尼，使气动扰流衰减，提升飞行可靠性。俄军苏-33和我军歼-15舰载机均采用了三翼面气动布局。