一对小翅膀的奥秘

2025年5月，我国外销型战机歼10CE首次取得了实战战果，一战成名。随之，歼10CE机头两侧看似不起眼的“小翅膀”——鸭翼再次进入大众视野。很多人不禁要问：这对贴在机头的小翅膀到底是干什么的？为什么能在激烈的空战中帮上大忙？既然这么好用，为什么不是所有飞机都装上鸭翼？今天，我们就一起揭开鸭翼的神秘面纱。

简单来说，鸭翼就是安装在主翼前方、机头两侧的小型操纵翼面。采用这种布局的战机外形酷似飞行中的鸭子，因此被称为鸭式气动布局，这对前置小翼也就叫作鸭翼。与大多数战机将尾翼布置在机身后部的常规布局不同，鸭翼并非只是把“尾巴”简单前移，而是让战机的气动性能发生了本质改变。

有趣的是，人类历史上最早的飞机就采用了鸭式气动布局。1903年莱特兄弟的“飞行者一号”和1909年“中国航空之父”冯如制造的“冯如一号”，都是典型的鸭式气动布局飞机。

在常规气动布局中，水平尾翼就像向下压的秤砣，为了保持飞机平衡，必须产生向下的力，等于在拖着飞机后腿；而在鸭式气动布局中，把小机翼放在主机翼前面，这对鸭翼更像往上托的手，飞行时能产生向上的升力，不但不拖后腿，还能和主翼一起把飞机“抬着飞”。这一压一托的区别，让鸭式布局升力更大、操控更灵活、机动性更强。

当然，鸭式气动布局也存在明显缺陷：一是早期鸭式气动布局的机头方向更容易被雷达探测到，隐身设计难度更大；二是飞行姿态变化特别灵敏、不好控制，光靠人手动操纵根本跟不上，必须靠先进的飞控系统来帮忙。对飞行员而言，驾驶鸭式战机与常规战机的杆舵操作看似没有区别，但复杂的气动控制与姿态补偿全部由飞控系统自动完成。可以说，鸭式气动布局的核心考验在于飞控系统。

随着电传飞控技术的成熟，鸭式气动布局的操控难题得以彻底解决。因此在新型战斗机上越来越普及，成为现代战机最主流的气动布局之一。

我国鸭翼技术的三代进化

探索型鸭翼：从“无”到“有”的突破

上世纪70年代，航空工业成都所在研制歼9时率先提出“在无尾飞机机翼前方加一个小翼”即鸭式气动布局方案。当时，国际上的鸭翼应用极其有限——瑞典萨博-37虽装有鸭翼，但属于半固定状态，仅后缘襟翼可动，主要用于起降增升，不能参与飞行控制。

虽然歼9最终下马，但成都所种下了鸭式气动布局的种子，进行了近万次风洞试验，在结构强度、材料、系统、设备等方面为歼10飞机的鸭式布局研究打下坚实的基础。

全动型鸭翼：从“能飞”到“好飞”

歼10的成功标志着中国航空的鸭翼技术进入“全动操纵”时代。鸭翼不再只是增升的固定翼面，而成为主动参与飞行控制的灵敏舵面。歼10C总设计师王海峰院士在央视专访中指出：“鸭翼可以改善流场，增加飞机的升力，更稳定，可用能力更强。”这便是“近距耦合鸭式布局”的核心价值。

这一阶段解决的工程难题是：如何让鸭翼与飞控系统深度融合，让飞行员实现“无忧虑操纵”。成都所通过数字电传飞控与全动鸭翼的匹配，使飞机在大迎角、高机动状态下仍保持稳定可控。

这种在歼10上成功应用的鸭式气动布局与技术经验，不仅确保了该型号的优异性能，也为后续更先进战斗机的研发奠定了重要基础。

一体化鸭翼：从“单一部件”到“系统融合”的跃升

歼20将鸭翼技术推向了全新的高度。成都所副总设计师龚峰在2025年长春航展上表示，歼20“升力体边条鸭式垂尾布局”的一体化气动布局为国际首创。其核心创新在于：鸭翼产生的脱体涡流与主翼涡流高效耦合，如同为机翼安装了“涡轮增压器”，极大提升了升力和大迎角机动能力，让歼20在近距格斗中能更快地抢占有利位置。

这一设计的真正突破，是实现了多重关键性能的协同兼顾：鸭翼既要依靠涡流耦合保证机动性，又要严格控制雷达反射满足隐身要求；不再是单独优化某个气动部件，而是与全机气动、飞控、隐身设计深度融合。这标志着鸭翼技术从传统的局部部件优化升级为整机体系化设计。

为什么不是所有飞机都用鸭翼？

没有最好的气动布局，只有最适合的气动布局。目前，主流战机气动布局主要有三种，适配不同的作战需求。

鸭式气动布局是空战格斗的“敏捷猎手”，代表机型：歼10、歼20、欧洲“阵风”“台风”。优势是提高飞机的总升力、改善飞机的操纵性、机动性强；劣势是对飞控系统要求极高、隐身设计难度大。

常规气动布局：多用途的"全能选手"，代表机型有美国F-15、F-16、F-22、F-35，俄罗斯苏-27。优势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；劣势是机动性通常不如鸭式布局，配平阻力大。

三翼面气动布局：兼顾稳定与机动，代表机型有歼15、俄罗斯苏-30MKI、苏-33。优势是同时拥有鸭翼、主翼和尾翼，兼顾了鸭式布局的机动性和常规布局的稳定性；劣势是结构复杂、重量大、阻力大。

美国和俄罗斯第四代战斗机之所以未采用鸭式气动布局，原因很多，其中之一就是采用鸭式气动布局时，飞控处理较为困难，而且会给战机隐身设计带来更大难度。全球同时采用鸭翼、边条翼和升力体气动布局的战机很少，一个最主要的原因就是如此组合设计难度很大——采用鸭翼和边条翼设计，就必须面对鸭翼、边条翼和主翼的工作匹配问题。这两者如果与升力体设计同时采用，则要面对的问题会更多，其大小、形状、位置等参数都需要通过精确计算和大量风洞试验才能获得，如此组合才能达到最优。在增效的同时如何减重，怎样在重量和飞行效能中间取得平衡，也是设计人员必须面对的问题。

回顾上世纪80年代，我国国防需求明确：必须取得制空权，鸭式布局的高机动性完美契合这一战略目标。正如歼10总设计师宋文骢当年所说：“在现代和未来的战争当中，谁掌握了制空权，就掌握胜利的主动权。从事航空高科技研究，要勇于探索、不断创新、敢于突破，特别要在关键技术和核心能力方面抢占制高点。”这正是成都所选择鸭式布局，并数十年如一日深耕这一技术的根本原因。

如今，中国已成为全球唯一成功将“鸭翼+边条翼+升力体”三者深度融合并实现量产的国家，歼20的“升力体边条翼鸭式布局”更是获得了中国专利奖外观设计金奖，彻底解决了鸭翼与隐身的兼容难题。这背后是几代航空科研人员的坚守与付出。它告诉我们：只有走自主创新的道路，才能真正掌握核心技术，才能在激烈的国际竞争中立于不败之地。