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那麼問題來了，你要問的是美國羅克韋爾公司的“XFV-12”鴨翼版垂直起降戰鬥機呢，還是要問洛克希德公司“SSF項目C160方案”呢？這兩個都符合你的問題，只不過前一個方案確實是跟著“制海艦”項目一起胎死腹中，後一個方案也被後來的X-35（F-35）最終無鴨翼版所取代。
▲美國羅克韋爾公司的XFV-12垂直起降戰鬥機
▲美國洛克希德公司的SSF項目前期鴨翼版C160方案
既然題目沒有問清楚，那就挑一個“死地透透”的XFV-12戰鬥機說說吧：
緣起朱姆沃爾特的超音速垂直起降戰鬥機“XFV-12”
這裡說的當然不是“朱姆沃爾特”級驅逐艦，而是那個名為朱姆沃爾特的“真”男人。1970年，時任美國海軍作戰部長的朱姆沃爾特上將，大力提倡海軍軍事裝備發展和改革，於是乎一種名為“制海艦”（海上控制艦）的概念被提了出來。究其原委，制海艦就是一種排水量大約在16000-20000噸的輕型簡易航母，僅需要提供直升機和垂直起降戰機的能力，因此無需彈射器和阻攔索，噸位小、結構簡單，便於低成本的快速建造，以便彌補當時為數不多的“尼米茲”級大型航空母艦的數量缺憾。
▲美國前海軍作戰部長，朱姆沃爾特海軍上將
為了驗證“制海艦”的概念，美軍將一艘兩棲突擊艦臨時改裝為海上控制艦，並且利用英國“鷂”式固定翼垂直起降戰鬥機和加拿大“CL-84”傾轉旋翼機的原型機做了幾次上艦試驗。這裡說點題外話，你沒有看錯，用的是加拿大的傾轉旋翼機CL-84（加拿大飛機公司研製），這時候距離美國的V-22“魚鷹”誕生還早著呢。
▲加拿大研製的CL-84傾轉旋翼機
雖然美國海軍的“制海艦”項目及其配套戰機計劃，在一開始就面臨諸多指責和坎坷，但是當1971年美國海軍軍品司令部發布了V/STOL垂直短距起降飛機研究計劃和招標文件之後，還是收到了麥道、羅克韋爾、格魯門、菲爾柴爾德等諸多航空公司的10餘種設計方案。並最終在1972年，承擔項目方案評估任務的美國海軍航空系統司令部選擇了北美羅克韋爾公司（北美飛機公司與羅克韋爾公司合併二來）的NA356戰鬥機方案，也就是後來的XFV-12A超音速垂直起降戰鬥機。
▲XFV-12A垂直起降戰機示意圖
命途多舛的XFV-12
首先，XFV-12的前身NA-356飛機方案來自於上世紀六十年代美國北美飛機公司的研究成果。與羅克韋爾合併前的北美飛機公司當時為美國海空軍生產多款飛機，如A-5“民團團員”攻擊機、T2J-1“橡樹”、F-86“佩刀”戰鬥機、F-100“超級佩刀”戰鬥機等。但是由於多款產品已經到了生命週期的末期，為了保證生產工廠和公司設計能力的未來，北美飛機公司選擇了在當時看來是“最有前途”的短距/垂直起降固定翼飛機領域，並且為了達到實現超音速作戰的目的，放棄了當時研究比較廣泛的“升力發動機”設計，轉而採用推力增升、襟翼燃氣分流技術。到了1967年，北美公司與羅克韋爾合併之後，公司將主要研究目標放在“引射器推力增升方面”，直到後來形成了NA-356短垂起降飛機方案。
▲XFV-12A艦上垂直起降示意圖
美國海軍航空系統司令部選定了NA-356方案之後，美國海軍花費大約5000萬美元訂購了兩架原型機，並且命名為XFV-12A。這種短垂起降飛機採用了“梯形翼+前置鴨翼”的佈局，單座單發設計，總長約13.4米、翼展8.69米、鴨翼翼展3.66米，梯形主翼位於機身後上方，翼尖裝有垂直安定面；鴨翼位於機身前部機腹位置。
▲近處為組裝完畢的XFV-12A原型機
由於該機預計將採用F401發動機，強悍的推力對其實現2倍音速飛行簡直是小菜一碟。而該機研發的困難之初在於“如何在不使用升力發動機或者風扇的前提下，實現垂直起降”。因此，北美羅克韋爾公司引入了“推力增升機翼”的概念，通過設計專門的通道將飛機發動機排出的燃氣引流到機翼，噴射的燃氣通過特殊通道引射空氣，以產生垂直向上的升力。根據羅克韋爾公司的說法，這種方案相比英國“鷂”式的設計有很多好處，如產生的熱噴氣對甲板衝擊較小、整個動力結構和重量小三分之二、推力損失也比較小。
▲XFV-12A原型機的結構示意
由此可見，XFV-12A的的垂直升力方案，主要是依賴引導發動機燃氣向翼面吹氣，在垂直起降時，發動機後方的折流屏關閉，經由機身內的管路將噴射氣流導向開設在主翼及前翼上的涵道口以提供升力。而這裡主要涉及的“引射”概念、伯努利原理、折流屏技術等解釋起來過於晦澀，就不再多說了。
▲XFV-12A原型機鴨翼上的燃氣引流導管、引射翼面和涵道翼面
雖然XFV-12A飛機的增升設計看似不俗，但是“現實很骨感”，在經歷羅克韋爾公司大量理論計算、試驗以及改進引射器結構設計以後，該飛機的垂直起降性能依然讓人失望。1974年，美國NASA試驗中心對該機進行了一系列全尺寸風洞試驗，試驗結果表明該機的設計推力增加低於預期，不足以滿足垂直起飛的推力需求。
▲XFV-12A原型機垂直起降懸停繫留試驗
心有不甘的羅克韋爾公司繼續XFV-12A的研發工作，期間又遇到了鈦合金部件的製造難題，導致原型機延遲到1977年5月才完成。1978年初。羅克韋爾公司、美國海軍和NASA一起對原型機進行垂直懸停繫留試驗，在為期六個月的試驗過程中，XFV-12A仍然暴露出臨界垂直推力不足的問題。在理論設計和實驗室計算中，該機原本預期“引射增升”技術將增加55%的升力，但是在實際試驗中，主翼增加升力19%、鴨翼則產生了6%的升力，遠遠達不到設計預期。
▲XFV-12A原型機
當然，除了上文所說的增升推力不足的主要問題以後，該機還存在一些其他問題。更為不幸的是，XFV-12A誕生的主項目“美軍制海艦”計劃已經在1974年被迫放棄，這也導致了當時美國海軍對XFV-12A的投資被多次推遲。而美軍裝備一貫的項目研究成本超支，也在XFV-12A身上體現的淋漓盡致，到1978年該項目成本已經超過預算額的一倍。儘管羅克韋爾公司隨後的一系列改進，使得該機的推力增升能力最後達到的預期水平，但是精疲力竭的美國海軍最終還是在1981年正式取消了XFV-12A計劃。
如此看來，XFV-12A鴨翼版垂直起降戰機的夭折，既有技術因素，也有美國海軍裝備政策的因素，但是其留下的豐厚技術遺產和探索經驗，對美國後來垂降戰機項目來說“意義非凡”。
裝備空間
世界上第一款帶有鴨翼的垂直起降戰鬥機是美國的XFV-12戰鬥機，儘管它研發於1972年，但是它的部分技術設想放到今天都很前衛。在40多年前，更是地地道道的黑科技，也正因為它過於超前，對當時的技術水平來說，難度很大，背離了原設計初衷，最終XFV-12項目被取消。
（XFV-12戰鬥機）
單看XFV-12戰鬥機的性能指標還是非常誘人的，該機作為美國海軍低成本小型航空母艦計劃的一部分，是制海艦計劃的配套戰鬥機。70年代初的美國與北越激戰正酣，實力有所衰落，傳統大型航母的使用成本已讓美國感到力不從心。於是，時任海軍部長的朱姆沃爾特（沒錯，就是以此人命名美國最新的朱姆沃爾特級驅逐艦）提出了制海艦的概念。制海艦其實就是一種小型直通甲板航母，搭載的是垂直起降戰鬥機，它可以承擔傳統航母的部分作戰任務。受到當時垂直起降戰鬥機熱潮的影響，美國海軍對這種戰鬥機抱有很大期望，期望它可以在有限的成本內，同時具備垂直起降能力和不錯的戰鬥力，最終羅克韋爾公司的方案脫穎而出，這就是XFV-12。
（70年代美國深陷越戰泥潭）
（時任美國海軍作戰部長的朱姆沃爾特提出制海艦概念）
（XFV-12戰鬥機的設計模型）
XFV-12採用了梯形機翼加鴨翼的氣動佈局，而且鴨翼的位置比較低，位於前機身腹，主機翼為上單翼，位於機身後上方，翼尖位置分別設計了兩個垂直安定面，這在美國戰鬥機上很少見。XFV-12機身長為13.41米，翼展為8.69米，鴨翼翼展為3.66米，最大起飛重量8.8噸。該機設計最大速度為2.5馬赫，採用普惠F401-PW-400加力渦扇噴氣發動機。該機大量運用成熟產品以降低成本，前機身主要採用了A-4攻擊機的設計，兩側進氣道和機翼結構則借鑑了F-4戰鬥機，發動機則是採用的是F14B的發動機。XFV-12最前衛的還是其設計理念，與鷂式戰鬥機的垂直起降方式不同，它採用了翼面控制發動機氣流方向增加升力的方式，來實現垂直起。在垂直起降時，發動機後方的折流屏會關閉，發動機噴出的氣流會通過機身內部的管路流向位於在主翼及前鴨翼上的百葉窗，最終達到提供升力的目的。簡單說就是把發動機噴出的氣流，吹向機翼和鴨翼的4個引射器，噴射氣流通過一個涵道來引射空氣產生泵吸效應，通過機翼和鴨翼的引射器差動控制來獲得升力。
（XFV-12的結構設計圖）
（XFV-12的設計思路可以說是非常前衛）
這種設計的好處在於垂直起降時飛機發動機的尾焰不會傷害到甲板，而且因為發動機的尺寸較小，推力損失比較小。不過問題也隨之而來，從上面可以看出，這架飛機的設計比較複雜。在70年代，電傳操縱還沒有普及，所有的操作都需要飛行員一步步去完成，這對飛行員的要求比較高，操作非常複雜，飛機的控制也變得比較困難。此外，飛機的設計上也存在著缺陷，風洞試驗的數據與實際測試數據相差很大，預計升力可以提升55%，但是實際上只有19%。由於設計複雜，也牽扯出了許多技術問題，最終成本也隨之水漲船高，這讓美國海軍很是失望。
（XFV-12戰鬥機進行懸停實驗）
因為實際測試數據低於預期，加之美國海軍也意識到垂直起降與性能間存在不可調和的矛盾，所以該機僅進行了懸停實驗，並沒有進行過一次常規飛行實驗。項目被取消後，兩架原型機被拆解，由NASA進行保管，XFV-12戰鬥機就此畫上了句號。
（XFV-12因為技術問題和成本問題最終被取消）
（XFV-12被拆解後，NASA進行了封存）
綜合來看，XFV-12雖然設計十分獨特，但是所用技術過於超前，脫離了當時的技術水平，即便放到現在，有些技術也很難實現。過於理想的設計指標，超前的技術方案，導致成本上漲，性能反而沒有達到預期，總體而言XFV-12就是一款失敗的戰機。不過從另一方面來看，這一嘗試既反映了美國在航空技術領域的領先地位和強大的實力，也說明了戰鬥機同時具備垂直起降性能和高性能的想法行不通。這為美國在垂直起降戰鬥機設計提供了寶貴的經驗。
（XFV-12給美國人積累了不少經驗)
（如今F35B垂直起降戰鬥機已經正式進入美軍服役）
戰情解碼
所謂鴨式佈局指的是戰機的機頭部位安裝兩塊小的鴨翼，別小看這兩塊鴨翼，它在飛機的飛行過程中可以對氣流造成干擾效果，能夠在主翼上方形成一個低壓區域，這樣就可以大大提升戰鬥機主翼的升力。我國的戰機殲20和殲10就採用了這種鴨式佈局，它可以大大彌補發動機動力不足的問題。但是鴨式佈局有很大的缺點，就是操作不太穩定。
但是將戰機的飛控系統解決以後，世界對鴨式佈局的控制已經非常成熟了，比如歐洲的颱風戰機、俄羅斯蘇47金雕戰機、法國陣風等都是採用的鴨式佈局，但是美國的戰機卻沒有一款採用鴨式佈局，這裡面的原因是什麼呢，就需要從幾個方面來說了。
首先是美國的發動機性能優越，美國研製的F-119、F-135矢量推力發動機是當今世界上最頂尖的發動機，強大的推力讓F22和F35戰機的機動性超越世界其他戰機，而鴨式佈局是一種發動機動力不足所用的取巧方式，所以美國覺得自己根本不需要，固採用傳統佈局。
其次是美國飛機的結構並不需要鴨式佈局，鴨翼的主要功能是幫助無尾三角翼優化俯仰力矩的，由於三角翼沒辦法安裝大尺寸的尾翼，所以只能在機頭部分加裝鴨翼。但是美國的軍機基本沒有三角翼，所以不需要裝鴨翼。另外美國戰機採用了大邊條設計，這種設計就可以達到鴨式佈局的效果，所以美國沒必要去用自己不熟悉的技術，自然放棄了鴨式佈局。
最後一點就是因為F22在研製之初美國其實是有研究過鴨式佈局的，但是因為當時F22設計年代太早，鴨翼技術還不太成熟，在沒有什麼突破性進展的情況下只好放棄了。結果等到美國真正關注到鴨式佈局作用的時候已經被超越了，世界上其他國家在這方面的應用已經越來越厲害，美國更加不可能會採用鴨式佈局了，只能不斷的去加強發動機的優勢，否則現在去研究鴨式佈局就等於落後了。
如果美國戰機今後無法和別國戰機再拉開代差，而別國的發動機技術又在慢慢起來，很難講美國最後會不會屈服使用鴨式佈局，因為敏捷性、高低速兼顧最好的氣動佈局在未來飛控越來越強大時代必定會受到重視。美國戰機的優勢可能就在那個時候會徹底消失。
