美国六代机F-47不仅有鸭翼，还有垂尾？为何选择这样的气动布局？

关于美国第六代战斗机F-47的争议还在继续中，这几天争议的焦点集中到了F-47战斗机的气动设计上。毕竟，F-47战斗机的气动设计，实在是过于奇怪了，几乎超过了所有关于第六代战斗机的所有想象：

F-47的外形推测与F4U（图源：彩虹熊）

比如从这架飞机的机翼翼型来看，第二次世界大战结束之后几乎所有的战斗机，机翼基本都是水平方向安装，没有或者只有轻微的上反角。而F-47型战斗机的机翼则直接有巨大的上反角度，上反角甚至大于40度。

这让该机的机翼更类似于第二次世界大战时美国海军著名的、由钱斯沃尔特公司生产的F4U海盗式战斗机采用的海鸥翼。不用说，这外形看起来是又怪异又丑陋。

又比如从F-47战斗机的机首部分设计来看，该机的机首部分方方正正，目前看不清楚进气道的外形，外界猜测它可能会使用机腹进气的设计。

这个近似于正方形，看起来扁扁的机首，被人认为可能有利于降低超音速速段的升阻比，也就是和咱们的北六机首设计差不多。只不过问题是一样的，设计太怪异了，以至于不少军迷认为，X-32战斗机又在波音六代机上借尸还魂了。

还有这架飞机是否存在垂直尾翼的争议，尽管特朗普在自己公开的F-47战斗机想象图上没有垂直尾翼，但是却有大佬发现，这架飞机的想象图（还是照片？）在垂尾部位，却莫名其妙地多出了两部分阴影。

除了垂直尾翼，似乎没有别的可能性在这里需要多出两团阴影来，再参考NGAD项目推进过程中雷神公司的初步方案设计，有人认为美国六代机搞不好还是有垂尾存在。

当然，最让人绷不住的还是F-47战斗机上的鸭翼。这么多年来，西方各路大儒，以及大儒们在国内的帮闲都忙着论证鸭翼不隐身了。

从早期美国空军那句俏皮话——“最好的鸭翼应该装在敌人的飞机上”（主要是因为当时对鸭翼增升认识不够，飞控也不行），到各种论证鸭翼因为缝隙，所以不具备比较好的低可探测性能……这下，所有的非议都变成回旋镖，砸回来了。

以至于连西方各路军事专家一下子都不知道怎么洗了。有人说随着技术的发展，使用透波材料可以确保鸭翼隐身了，有人说既然连老中都用了，那我们老美用好像也没啥大不了的。

当然，最俏皮的还是中国网友，说我们这是鸭翼、美国这是鹰翼，鹰翼比鸭翼高级，所以肯定隐身。说只要是帝国的鸭翼有民主加成，必然隐身！老中的鸭翼嘛，就算了……整活层出不穷。

六代机的设计难点

F-47战斗机怎么就设计成了这个德行？各种奇奇怪怪的设计都是为何？大伊万认为有这两个因素：

其一是这次出来的F-47战斗机，没准还有继续改进的余地。从最近几年美国几家主机厂所流出的NGAD的概念设计图来看，主打一个群贤毕至，什么奇奇怪怪的设计都有。

比如最早洛马公司的方案就出现过类似于我们新一代作战平台的大飞翼设计，据称机体长度高达73英尺；而2017年雷神公司曾经用数字孪生技术生成过一个NGAD的概念设计，看起来跟歼-20战斗机蜜汁相似；此外，诸如类似于北六代的概念设计，甚至类似于无侦-8外形的六代机概念设计，在美国NGAD战斗机计划的发展史上，也一样是层出不穷。

以特朗普公开的说法，说波音公司的F-47型战斗机从五年前开始首飞技术验证机，这些所谓的技术验证机，其实都不一定是一比一的整机，甚至有可能是缩比模型。目前，虽然这个F-47战斗机已经有了正式的型号编号，但是实际上签署的是工程开发（EMD）合同。

所谓的工程开发合同，就是飞机完成了技术验证，开始制造原型机。也就是说，现在才刚转入详细设计阶段，项目过程需要详细设计、设计发图、工艺图纸、制造原型机、原型机首飞……原型机首飞完毕后，开始量产原型机的早期生产。

美国空军和波音公司给特朗普大统领的保证，是2028年保证拿出原型机来给特朗普献礼，但现在这飞机连基本的详细设计都没有展开呢。既然还没有进行详细设计，那么在总体构型上还有进一步完善的余地，没准等到飞机转入详细设计后，现在出现在想象图里的这个鸭翼和垂尾就给直接取消了，这也说不定。

第二个因素，咱们就单说波音的这个F-47战斗机为何会设计的如此奇怪？又是前所未见的海鸥机翼，又是垂直尾翼……大伊万认为是这样一个因素，所有的六代机，都面临着相同的设计难题，那就是航向稳定性问题。

毕竟，飞机的航向稳定性是需要垂直尾翼和腹鳍来配合的，没有航向稳定性的飞机在受侧风影响的情况下，会出现绕轴滚动或侧滑的不确定状态。尤其是在低空突防，或飞机即将进场着陆的情况下，缺乏航向稳定性给飞行安全造成的危害较大。所以在第六代战斗机上，如何确保飞机的航向稳定堪称是个难题。

比如我们的新一代作战平台，大伊万倾向于认为，它对于飞机在高空飞行时的航向稳定性能，主要靠强大的飞控性能进行弥补。同时，靠多个襟副翼差动来自动调整飞机，因侧风导致的绕轴滚转趋势。至于侧滑趋势，则可能使用推力矢量发动机进行弥补。

而在低空低速、尤其是起落阶段，则需要飞机打开位于翼尖两侧的开缝式襟副翼。从这两个襟副翼的设计来看不仅可以作为减速板使用，它具有一定的倾斜安装角，某种程度上可以起到垂尾的作用，且位于翼尖部分控制力臂较大，对航向稳定性起到的作用较好。

至于我们北方的另外一种新一代作战平台，那在确保飞机航向稳定性上做的就更多了，它肯定有推力矢量发动机，同时在机身腹部设计了一个相当大的凹陷。这个凹陷某种意义上，起到了导流槽的作用，也可以提升飞机的航向稳定性。在降落阶段，这款新一代作战平台使用了激进的全动式翼尖起垂尾作用。

显而易见，第六代战斗机的航向稳定性问题，对美国来讲问题也是一样的。相比我们使用推力矢量发动机，高空高速情况下使用飞控控制翼面调整，低空使用全动式翼尖或者使用开缝式襟副翼调整，部分机型机身腹部设置导流槽、以牺牲少许低可探测性能来维持其航向稳定性的设计取舍。

波音F-47的设计

波音公司的做法显得简单粗暴了不少，直接使用机翼上反角安装，采用类似于海鸥机翼的设计。主翼有了上反角之后，某种程度上飞机的主翼就可以起到垂直尾翼的航向稳定性作用了。同时，在机身腹部似乎还设置了一个导流槽（从之前的设计概念图来看）。

至于垂直尾翼，如果F-47战斗机确实存在垂直尾翼的话，只能说波音公司对如何确保飞机的航向稳定性心里真的没底，同时用了多种手段来确保飞机的航向稳定性。

而在用了这么多种方式来增强飞机的航向稳定性，居然还给飞机上加了一对鸭翼，唯一导向的结果就是——波音公司很有可能将F-47战斗机的静不稳定度放的特别宽。使用鸭翼将最大限度地利用鸭翼的增升效应，提升这架飞机机动性和敏捷性。而静不稳定度放的太宽，又可能导致飞机出现偏航和侧滑，因此只能在气动上进行弥补，所以就用了太多的手段来确保飞机的航向稳定性。

只能说波音这设计取舍，着实是让人有点一言难尽，至于鸭翼本身，这没什么好说的了。无论是歼-20型战斗机的鸭翼，还是美国F-47型战斗机上的鸭翼，都会对低可探测性能造成一定的影响。

所以，我们看到歼-20的鸭翼并不是直接正对着主要作战轴向的，而是用一定的外扩弧线对鸭翼前部的转轴和转轴的缝隙部分进行了遮蔽，尽量确保主要威胁方向的雷达电磁波不会照射到鸭翼和机身之间的缝隙。

但即使如此，如果雷达波从主要威胁方向的侧面射过来，那么还是会造成比较明显的反射。所以在第六代战斗机上，咱们不约而同地全部放弃了鸭翼，就是为了飞机的全向低可探测性能。

而我们放弃了的设计，美国现在居然能拾起来。而且不仅有鸭翼，F-47战斗机貌似还鸭翼和垂尾买一赠一？只能说，美国这回仓促推出来的F-47战斗机，为了赶进度也确实是有点饥不择食了……

且看这飞机最后出来的时候长啥样吧，要是真的又是鸭翼又是垂尾的，我们只能说，F-47战斗机简直堪称六代机时代的苏-57，那就搞笑了。