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航空知识:歼10气动布局特点及战斗性能分析
&国产歼10双座型战斗教练机
&静安定度的后尾式、无尾式和鸭式飞纵向配平方式的示意图
　　歼一10战斗机采用了鸭式气动布局，这在我国研制的战斗机中还是首次。在世界战斗机的大家庭中，有一些比较先进的战斗机也采用了类似的布局，如瑞典的Saab一37&雷&、JAS 39，法国的&幻影&ⅢNG、&幻影&4000、&阵风&，以色列的&幼狮&C2、&狮&，俄罗斯的1.44以及西欧四国研制的EF2000&台风&等等。随着航空技术的深入发展，新型鸭式战斗机方案不断出现，并跻身先进战斗机的行列。那么，鸭式布局战斗机有些什么特点，其气动特性又如何呢?
　　　高低速性能好
　　采用后尾式和无尾式气动布局的普通高速，由于种种原因，其低速性能往往不佳。而鸭式布局则可以满足战斗机对高、低速。性能的要求。因为这种布局能很好地兼顾高速飞机所需的细长体外形和飞机实现短距起落所需的高配平升力系数。这是因为：一方面，细长鸭式布局在由亚声速过渡到超声速时，其焦点移动而引起的安定度增量比后尾式要小，这对高速机动飞行是有利的。另一方面，在大迎角进场或飞行时，它又能产生比后尾式和无尾式飞机高得多的配平升力。这说明它亦适合低速飞行。
　　　　配平升力高
　　图一是静安定度的后尾式、无尾式和鸭式飞机纵向配平方式的示意图。飞机在空中做定常水平飞行时，其重力与升力，推力和阻力是相等的，全机力矩也是平衡的。为获得配平力歼一10A用的鸭式布局方案虽然在中国早期歼一9概念中曾有过体现，但其中涉及的诸多技术问题是在歼一lO上获得了最终的完美解决刘应华摄矩，无尾式及后尾式飞机需要付出一定的升力代价。在飞行中，机翼的升力Y及全机零升力矩Mzo对飞机重心要产生一个低头力矩。为平衡这个力矩，无尾式飞机要上偏升降襟翼，后尾式飞机要上偏转升降舵，以便产生一个负升力去配平，致使全机升力下降。当然，小迎角飞行时平尾的负荷不大，它付出的升力代价也很小。但是当飞机以大迎角飞行，并采取增升措施时(例如放襟翼)形势就恶化了。因为增升时会带来很大的附加低头力矩。为配平这些附加力矩，平尾后缘必须上偏很大的角度，这将使增升效果显著降抵。倘若机翼采用高度增升的方法。有时连配平都很困难了，只好在平尾上采取高度增加负升力的措施。不乏这方面的例子。美国的F一4飞机由于在后缘襟翼上采取了附面层控制技术，使低头力矩增加很多，结果尾翼在配平时已接近失速，只好对平尾进行修改，使前缘上翘，将翼型变为反弯度的。而日本的PS一1水上飞机则是在尾翼下表面吹气以增加负升力。后尾式布局尚且如此，无尾式飞机配平高升力就更困难了。
　　相比之下，鸭式布局比后尾式及无尾式布局优越之处在于：其抬头俯仰力矩可由飞机重心前的正升力面(鸭翼)提供。这真是一举两得：既提供了配平力矩，又增加了升力。那么为什么以前人们很少采用鸭式布局呢?这是因为常规的鸭式飞机有三大缺点：(1)前翼对主翼存在着强烈的下洗，使主翼升力降低。尽管前翼的升力是正的，弥补了部分升力损失，但配平时的总升力不见得比后尾式高很多。(2)鸭式布局配平问题不好解决。一般情况下。鸭翼的负荷要比尾翼大，往往为尾翼的3～4倍。因为把鸭翼放到前面，全机焦点随之前移，重心也需向前调整。这样鸭翼离重心的位置近，力臂短，使它的配平能力受到限制。再加上主翼对前翼有上洗，在大迎角时前翼容易先失速。这对起飞着陆和大迎角机动来说是不利的。直到上世纪60年代末瑞典人研制成功Saab一37飞机后，这些缺点才得到了一定程度的克服。作为M数为2一级的飞机，Saab一37没有采用复杂的增升措施就使起降距离缩短N400多米，达到了短距起落的要求。这一成就引起了国际上的广泛注意。Saab一37采用的是近距耦合鸭式布局，利用前后翼间脱体涡的有利干扰实现了高升力。(3)由于脱体涡在主翼面上的生成、发展、破裂和漂移对飞机的升力和纵横向的力矩特性影响很大，使得纵向力矩曲线出现极严重的非线性化，并导致了飞机的操稳品质变差。为了解决这一问题，常规鸭式布局飞机不得不增大飞机的安定度，以求得纵向力矩曲线变得较直。这样一来，飞机的配平阻力增大，前翼的配平能力减小，导致飞机的机动性和起降性能变差。
　　　　解决的办法之一是采用电传操纵系统，放宽静稳定性。
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先进战斗机气动外形设计优化
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外媒：中国四代机性能将超越美国F-22A
日14:00 　
网络流传的中国第4代战机想像图
美国F-22A战机
　　澳大利亚空中力量杂志博客日前发表文章称，中国正在研发第四代战机，或可称为F-14，研发目标最终将达到甚至超越F-22的水平。第四代战机(根据俄罗斯标准为第五代战机)具有达到“4S”标准的能力，即超机动性、超音速巡航、更大的空战视野及隐形能力。第四代战机和改进的第三代战机与三代半飞机相比，具有压倒性的技术优势和巨大的差距。目前，世界已开始使用真正的第四代战机，即由美国研发的猛禽F-22、F-35和俄罗斯的T-50。
　　揣测中国四代机外形
　　德国“军事技术”杂志分析了中国第四代战机的气动外形：除了V形全动态倾斜翼之外，还更换了垂直尾翼，同时增加了鸭翼，以增加传统结构水平，这些都是其独特的设计。全动态V形尾翼设计对增加飞机隐形特性非常有帮助。通过减小控制面和相应的控制机构，也减少了重量和空气阻力。尽管如果，这个设计还是要面对飞行控制系统的测试。
　　同时，此战机将安装电传飞行控制系统，以实现自动稳定控制。从其鸭式外形和进气腹可以清楚地看出，成都飞机工业公司F-10研发实验室所进行的整体设计，吸收并延伸了俄国米格-1.44-型验证机技术。
　　德国“军事技术”杂志还认为，它将装备有源电子扫描相控阵雷达，同样拥有多目标作战能力。另外，其主要对手将是F-22A。同时，英国“简氏防务周刊”报道说，中国的第四代战机机型显示了其理念，此战机与美国F-22A隐形战机有一些相似之处，例如内置武器、炸弹舱。
　　加拿大“汉和防务评论”也发表文章说，中国第四代重型战机--F-14是一种高性能、多用途、全天候战斗机。“汉和防务评论”也表示中国第四代战机将广泛使用隐形材料和技术，起飞和降落性能，这已极大地改进了其机动性，并推翻现有的战机概念。
　　性能将超越美国F-22
　　据俄罗斯“独立报”在中国第四代战机和美国F-22“猛禽”性能比较中报道说，俄罗斯军事专家莫洛托夫纳瓦罗金博士认为，为与F-22作战，中国第四代战机没有模仿美国或俄罗斯的系统，而会重视性能以实现主要设计目标，并放弃其他多功能性以保证其能够达到F-22的水平。
　　同时，歼10副总设计师张继高在接受香港媒体“文汇报”采访时说，两者“很难比较”。他说，美国F-22是最先进的飞机，有些特性我们并不知道。美国F-22在最后研发成功时，开发了很多新的技术特性。
　　但是，张继高说从中国的经济力量到研究力量来看，可以说中国的第四代战机已超过F-22的水平，研发目标最终将达到甚至超越F-22的水平，我们必须看科学研究和进步的情况，通过飞行测试来验证，但也需要实战证明。
　　美国国际战略研究所安德鲁布鲁克斯说，没有理由不拿F-22的标准来衡量中国的新战机设计，因为技术是可以输出的。国际评估和战略研究中心，理查德费舍尔也认为中国的F-22旨在技术水平。
　　同时，“汉和防务评论”说，中国第四代战机不会将F-22和F-35排除出去，它们是可能性研究的目标。但中国第四代战机有两大关键问题要解决，就是发动机和雷达。但是，新加坡“联合早报”报道，中国很快将完成第四代战机，这说明中大推力涡扇发动机和有源相控阵雷达两项主要技术，已取得重要进展。中国国庆时展示了其空中力量，空警-2000预警机使用了固态有源相控阵雷达。
　　据报道，提供专业杂志的相关研究报道直言：中国航空工业长期以来一直在进行飞机和隐形技术的研究和测试，结构设计，材料和涂料研究，并已取得很多成功，完全可能达到第四代隐形战机的要求。
　　与西方的差距越来越小
　　中国第四代战机即将首飞，这表示中国已成为世界上进入第四代战机研发进程的前三个国家之一，在高端战机方面也有了发言权。目前，尽管中国的新一代战机和西方国家的相比仍有差距，但这个差距已逐渐缩小，并越来越小。
　　目前，中国不仅能开发生产一种机型，也能开发几个系列，形成完整的战机装备系统。从这次可以看到，空警-2000,空警-200和F-11,F-10,等等，都是由中国自主研发的。特别是中国的第四代战机和中国的200吨大型战机即将出现的突破，将弥补中国空军在这个领域的差距。
　　J-10研发成功使中国脱离了“模仿”，自主研发的时代将战机也带入了新的时代；第四代战机的首飞也标志着中国战机研发能力得到了跳跃式的发展，其成功的开发和服务将极大地影响中国空中能力，改变在空中装备方面长期落后于发达国家的局面。（编译：春风）（东方网）
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