03.02 為什麼殲10把機翼設計得那麼低？

天氣不錯186002585

由於殲-10採用的是鴨翼佈局，該種佈局方式對鴨翼與機翼之間的位置關係有具體的要求。可參考著名的歐洲雙風“颱風與陣風”戰機，都是使用鴨翼氣動外形，機翼一樣都在鴨翼的下方較低的位置。雖然颱風更強調製空，陣風更強調對地、對艦，但是鴨翼佈局的外形決定了，必須要考慮鴨翼所產生的渦流對主機翼的影響，簡單說就是要鴨翼必須要高於主機翼一定距離，這樣在飛行時鴨翼產生的渦流作用在主機翼上，可以減少氣流分離效應，簡單說就是可以提升機翼的升力。

幾乎所有的鴨翼外形的戰機都是使用低主翼高鴨翼的氣動外形佈局。這也沒什麼好奇怪的，大家追求的戰術性能都比較接近，所謂殊途同歸。既然大家選擇了相同的氣動外形佈局，那麼在三代機的鴨翼與主機翼的高低位置選擇上也沒有什麼分別了。不過這僅僅是針對三代機的一代鴨翼佈局，在研發設計四代機的二代鴨翼佈局時，就是採用的機身融合設計了。當然我們的殲-20機翼則與殲-10相似，採用下反主翼，由此可以看到殲-10和殲-20之間的傳承關係，在鴨翼設計上也是一樣。

我們可以從圖中清楚的看到，殲-20的鴨翼基本與主機翼處在同一水平高度。這是殲-20根據自身性能需要所設計的。而殲-10作為三代機，設計之初，僅僅是為了滿足空優的需求，為了在格鬥過程中具備更好的纏鬥能力，才使用了這種高鴨翼低主翼的設計。而到了殲-20更加最求在大迎角狀態下的能力，所以鴨翼與主翼的水平位置更加接近，這使得殲-20在大仰角狀態下機動性能更好。

紫龍防務觀察

殲-10採用下單翼設計是由其總體氣動佈局決定的。

大家都知道，殲-10採用了鴨式小展弦比三角翼氣動佈局，通過獨特的中距耦合鴨翼在渦升力和配平、俯仰控制之間取得兼顧。

為了讓鴨翼在大迎角下產生的渦流流過主翼上表面，吹除低能量附面層，提高主翼升力（也就是有利干擾），鴨翼的安裝高度必然要高於主翼。在殲-10上，鴨翼的最佳安裝位置只能是進氣口上方的前機身兩側的中部，有足夠的空間來佈置鴨翼驅動軸和致動器。

確定了鴨翼的高度後，殲-10的主翼只能採用下單翼佈置了，否則就要像殲-20那樣採用鴨翼上反、主翼下反的方式形成高度差，但這對於非隱身戰鬥機來說並非最優化設計。殲-10的下置三角翼在設計上非常具有特色，除了上下翼根處都與機身融合形成翼身融合體外，機翼還採用了複雜的扭轉設計，機翼內翼段的安裝角要高於外翼段，有效降低處於鴨翼下洗氣流中的內翼段的負迎角，使升力沿翼展的分佈更加優化，並改善結構受力情況。殲-10的機翼在鴨式佈局戰鬥機中是最複雜的，當然氣動效率也應該是最高的，利於降低巡航阻力。

因此，殲-10的下單翼通過優化設計同時具有翼身融合設計帶來的內部載油空間大，以及氣動扭轉設計帶來的高效率的優點，充分顯示出設計師的聰明才智。

DS軍美

殲-10的機翼佈局就是二戰螺旋槳戰鬥機經常使用的“下單翼”，不知道軍迷在瀏覽二戰活塞式飛機時有沒有注意過，小到戰鬥機和偵察機、大到轟炸機和運輸機，幾乎都是使用下單翼設計，而最早投入軍事用途的“雙翼機”也是儘可能的將機翼放低。到了噴氣機時代米格-17和F-86“佩刀”等機型也都是使用下單翼設計，這其實是使用需要和技術條件決定的。

所謂的下單翼就是機翼的橫樑和機身最下方的肋板是一體的，說到這就不難明白採用下單翼可以保證兩個翅膀的橫樑是一整條鋁合金鋼樑，這樣就可以增加額外的結構強度。顯然使用上單翼，機翼的橫樑在圓形機身的上部與肋板融合，也可以實現上述的設計目的；而使用中單翼就不可能讓橫樑從機身中部穿過，不得已的將橫樑斷成兩截會大大降低機翼的結構強度，因此說增加強度的使用需要促使各國設計師不約而同的採用下單翼設計。

那麼為什麼不使用上單翼呢？這是使用性能的要求使然。因為活塞戰鬥機的重要戰鬥方式就是近距離格鬥，為了獲得較好的格鬥性能就一定要提高飛行員的“視野”，為此掘井二郎在設計“零式戰鬥機”時採用了前所未有的“氣泡式”座艙，儘管這種座艙需要將玻璃加工成複雜的曲面，費工費時的後果就是產量不足，但是換來的卻是最優秀的近距離格鬥性能；美國人在P-51野馬戰鬥機上使用的全玻璃式氣泡座艙更加驚奇，它的飛行員擁有最好的視野。而採用上單翼設計會影響飛行員向後、向下的視線，只有下單翼是最好的選擇。

當然使用安全性也是重要的考量之一。眾所周知的一句名言就是：“要熟練的掌握著陸技巧，因為飛上天的東西遲早要下來”，飛機在著陸時速度很快，尤其是航母艦載機很容易出現事故，因此飛機的重心要儘可能的降低，以此增加著陸穩定性，因此各國的螺旋槳艦載機很少有上單翼的設計，除了個別需要內置彈艙的魚雷機、轟炸機是中單翼佈局，上單翼幾乎沒有，進入噴氣式時代後各方面技術都有很大進步，才有個別的機型使用上單翼。同理，我們的殲-10也是考慮到實用性、可靠性、安全性，才將機翼設計的那麼低的。

利刃號

看到各位大佬都在寫什麼近距耦合鴨式氣動佈局、翼身融合技術、邊條翼……一堆專業術語看得我一介小白內心惶恐。殲10的機翼為什麼設計得“那麼低”？還是和飛機的整體氣動佈局有關。

仔細一看，殲10的主翼位置確實是挺低的。哎等等,是不是應該說，主翼前面的鴨翼位置太高了？那對略微上翹的鴨翼，都快裝到飛行員的座艙蓋上了。

其實殲10的主翼安裝位置並不低了（怪就怪鴨翼長得太高），其安裝位置大概在發動機的1/4高度處，在機翼底下還有一段進氣口的後延部分以及兩片腹鰭（這段位於主翼以下的機身實際上能夠阻隔一部分橫向流動的展向氣流，有利於增強飛機的橫向穩定性）。讓我們再看看其他採用類似佈局的飛機是怎麼做的。圖中是法國的陣風戰機，可見其主翼也大概位於發動機艙的約一半高度處，而前面的鴨翼也是明顯高於主翼的。而且無論是殲10亦或是陣風，都可見機頭有不同程度的“抬頭”現象，殲10由於採用下方腹部進氣，“抬頭”現象尤為明顯。

這是瑞典的JAS39鷹獅戰機，由於瑞典的特殊國情，國土較小縱深有限，大型機場的數量也極為有限，戰鬥機被要求具備公路起降功能，並能夠藏匿於公路兩側山體中的簡易隧道里，也因此需要戰機有極好的野戰維護性能。故此鷹獅戰機的機身不能做得太高，採用了兩側進氣，抬頭現象也幾乎不存在了。駕駛艙蓋底部的離地距離只有不到2m，對於地勤維護人員來說，檢修工作十分友好，拆卸檢查許多設備的時候連梯子都不需要。（相比之下，殲10的駕艙蓋離地高度接近三米半，許多設備的檢修艙門也大概開在這個高度，簡直是地勤人員的噩夢……）鷹獅戰機的鴨翼和主翼的高度差也是前文提到的三種戰機中最小的，但是可以看到其鴨翼有相當明顯的上反角，也就是說，鴨翼的尖端距離主翼平面的高度差也並不小。

那麼無論是機身較為高大的殲10、陣風戰機亦或是身形比較嬌小的鷹獅，看起來鴨翼都十分“嫌棄”主翼，偏偏要比主翼高出一個頭，敬而遠之。事實上這也是絕大部分鴨翼佈局飛機或者三翼面佈局飛機的共同點。本是同根生，相煎何太急，為什麼這些飛機的鴨翼總是要高於主翼呢？我們也不需要扯那麼多高深的原理和術語，就不妨用簡單的中學物理知識來作一番解釋。

前方咬文嚼字預警！！

（如果文字部分有看不懂的請自行跳過或對照上圖）

我們知道，飛機機翼能夠產生升力是因為機翼的上表面壓強小於下表面壓強。而上表面壓強小於下表面壓強的原因是機翼上表面沿機翼法向運動（從機頭流向機尾）的氣流流速大於下表面氣流流速。需要說明的是，沿機身左右兩側流動的展向氣流是不能產生有效升力的，不受控制的展向氣流甚至會破壞機體的橫向穩定性。

而位於主翼前方，且高度更高的鴨翼，尤其是鴨翼的尖端，能夠有效切斷主翼前方的氣流，在翼尖處拖出一道相對低壓的渦流。而這個低壓渦流在流經主翼上表面的時候，一方面能夠進一步降低上翼面的壓強，增強飛機的升力；一方面，這道渦流又可以切斷翼表面上的展向氣流，保證了飛機的有效升力（尤其是在大迎角姿態下）以及橫向穩定性。

而要讓鴨翼的這一大堆優點發揮作用，就必須讓鴨翼（至少是翼尖處）高於主翼平面，讓渦流在機翼的上表面上發揮作用。這也就是以殲10為代表的鴨翼機，普遍主翼位置看起來“比較低”的重要原因了。

事實上，一些三翼面佈局的飛機，其前翼除了能夠增大升力，也能起到鴨翼的上述功效。比如圖中的這架蘇30MKI，可見其前翼拖出的渦流覆蓋了相當面積的機翼，不僅增強升力，更能切斷調皮的展向氣流。值得一提的是，蘇30的前翼位置也略高於主翼。

鴨翼機中的極品——殲20，雖然要追求極致的隱身外形，將主翼和鴨翼佈置在了同一平面上，但是黑絲帶的鴨翼還是有一個相當明顯的上反角的。為的就是讓鴨翼翼尖高於主翼平面，好讓渦流一展身手。

而事實上，現代航空設計中除了鴨翼，還有一種異曲同工的優化設計——邊條翼。即是在主翼前方增添一個突出的過渡部分，切斷前方的氣流產生渦流。圖中的這架F/A-18E戰機，邊條翼所產生的渦流就相當明顯。（渦流上的“白霧”實際上是由於低壓，水蒸氣液化產生的）

當然殲20作為我國航空業數十年的集大成之作，自然是融合各種高大上黑科技於一身的了，氣動佈局的優化手段也絕非僅僅是一種兩種。僅僅在這張圖裡，我們一眼就可以看到鴨翼產生的渦流、前緣可變襟翼產生的渦流、邊條翼產生的渦流。當然這些已經不是本文所要探討的範疇了。

而殲10作為我國鴨翼機的開山成名之作，也難免存在一些小小的bug。比如採用了機腹進氣導致機頭過高，而這又導致了阻力增大、機頭體積不足（難以安裝大型雷達）、設備維護複雜等問題。當然，機頭過高也是殲10的鴨翼安裝位置即便在鴨翼機中也屬偏高的一個重要原因。

說個題外話，為了適應鴨翼的氣動特性，殲10的內翼段是有明顯扭轉的（看上圖，主翼在約一半位置處“折”了一下），以對應鴨翼下洗氣流，維持主翼面氣流的局部迎角。

Sabot穿甲哥

戰鬥機外形不僅僅是為了好看或者其他原因，這個外形是設計單位根據設計指標來確定總體佈局，然後根據總體佈局進行細節性設計，例如機翼狀態、位置等等，需要進行大量風洞試驗才能確定下來。

殲-10機翼設計這麼低，應該和它的鴨式佈局有關，鴨式佈局原理是利用前翼拉起脫體渦，然後利用渦流對機體表面氣流進行補充和加強，推遲機翼氣流分離，從而提高機翼升力，渦流從生成到加強需要一個過程，這樣要求前翼和機翼有一定距離，為了控制飛機長度，只有機翼位置下移，EF-2000戰鬥機也是這樣設計

小飛豬的防務觀察

殲一10的主翼為面積較大的、後緣略帶前掠的三角翼。在主翼上方不遠處的前機身兩側佈置了一對鴨式前翼，其構形是非常典型的近距耦合鴨式氣動佈局。由此可以看出，殲一10戰鬥機所採用的氣動佈局是與世界先進航空技術潮流合拍的。另外，殲一10的機翼與機身之間的過渡區明顯採用了翼身融合體設計，不但“浸潤”面積小、阻力小、雷達反射截面積小，還大大增強了結構，擴大了機內容積。

毫無疑問，採用了近距耦合鴨式佈局、翼身融合體、電傳操縱系統、可調式腹部進氣道等先進技術的殲一10戰鬥機，僅僅從氣動特性的角度看，就會是一架最大升力係數大、可用配平升力係數大、翼載荷小、超聲速阻力小、中低空機動性能好、外掛能力強、起降滑跑距離短的優秀機型，完全可以躋身於世界先進戰鬥機的行列。

阿爾法軍事

殲-10採用鴨式佈局，翼身融合。機翼是中單翼，但是使用了變彎度機翼，機翼顯得很低，變彎度機翼的作用是減少超音速飛行阻力。同時因為殲10是鴨式佈局，最好的鴨式，是鴨翼與主翼之間有一定高度差，這樣鴨翼拉起的渦流才能正好打在主翼上。

同樣的鴨式佈局看殲20，鴨翼上反，主翼下反，因為高度差不夠，鴨翼與主翼拉開一段距離，中間填上一段邊條。

龍驤虎賁九天游龍

去成都找到成飛，然後找J10設計師問個明白吧！其他任何人的回答都是刷存在感，湊熱鬧，因為，只要設計師才能正確回答這個問題！更何況，軍用飛機的設計理念牽扯到機密，所以，外行看熱鬧，內行看門道，球都不懂，就少說話！

孔乙己亂彈

殲10戰機的機翼為什麼這麼低。

這是一個好問題，的確，這種機翼就叫做下單翼，而且殲10的下單翼比別人更低一些。

我分析原因有4點：

第一，這是遠耦合鴨式佈局的要求。網文很多，把殲10說成近耦合的中耦合的，但其實說不出道理。首先耦合指的是鴨翼和機翼二者共同作用於渦流，這樣耦合方式就分為2種：一種是鴨翼前緣和翼稍出來的渦流直接拍在機翼上，就是近耦合方式；而另一種就是鴨翼前緣和翼稍渦流出來，尤其是後者，經過一段距離的旋轉，等待渦流往上捲動的時候再來到機翼上面，這樣就避免了對機翼向下的衝擊力，而全部利用起來了渦流捲動所產生的低壓吸力。殲10就是這種，因為需要一段距離等待渦流完成向上捲動，也就距離更遠了，而即便如此，渦流還是會有向下趨勢，如果機翼不足夠低，渦流就會衝擊到機翼前緣，甚至衝到機翼下面，產生向下吸力，事與願違。因此機翼不但低，還要翼稍下反，鴨翼不但高，還要翼稍上反。

第二，機首下頜的附面層氣流要避免衝入利益下面，因此要接著渦流捲上去，成為加強渦流的一股力量。

第三，機身下部翼身融合度更高，升力更大。

第四，下單翼外梢下反，都有利於戰機增加滾轉率。實現橫向的靜不穩定性。

殲10的鴨翼前緣錐狀扭曲，翼稍向上彎曲，後緣又向下引導康達效應，與機翼同樣的複合彎扭結合，獲得最大升力和最小衝擊。又才用了複合材料降低了雷達散射截面積。因此殲10的鴨翼，可以說是遠超國際技術水平的。加上鴨翼的差動控制，發展型號的蚌式進氣道和數控波有源陣，可謂一棍鎮雙風！！！

銀杏智庫

關鍵字: 殲-10 機翼 鴨翼