僭越！沈飛的“殲-50”六代機厲害在哪里？請建立正確的認知觀點

人嘛、往往是一只基于基本信息就可以建立出推理過程的生物，但推理到哪個深度人和人之間是不一樣的。很多點進來的粉絲想聽“W君為咱們的‘六代機’吹牛逼”那先穩住忍不住點贊的小手，咱們先回顧前幾天W君生活中的一件小事。

前幾天一個妹子來家里玩，百無聊賴之中妹子和W君兩個人坐在沙發上看她旅行的照片。

她說在旅途上看到了一個漂亮的鐘，W君當時卻對妹子說這是“一坨嵌金鑲鉆的屎”。這座鐘位于法國巴黎西堤島上，由查理五世于1370年為西堤宮的東北塔樓定制。它由亨利·德·維克設計，于 1371 年安裝。它被認為是巴黎的第一座公共時鐘，是法國王權行使其統治職能并從教會中解放出來的象征。從很多人的眼光來看極具藝術美感。說是一坨嵌金鑲鉆的屎其實是有原因的它唯一能夠體現的就是法國的查理五世登基后在小貴族和小業主的幫助下收取民脂民膏一夜暴富的實證而已。就像今天某些暴發戶，一朝有錢就把家裝成“歐式奢華”，結果搞成了“東北洗浴中心風格”，自以為豪華，其實滿墻盡是沒底蘊的“金碧輝煌”。

鐘的左側一個露大腿拿權杖的女人代表了王權，鐘的右邊一個持劍舉起天平的男人代表了公平。伸頭看鐘的人，不是看時間，而是在仰望權杖與寶劍。但問題是——巴黎的七座最漂亮的鐘各不相同、推廣到法國各地也完全不同。例如1389年建立在諾曼底魯昂的大鐘：

依舊極盡奢華、依舊金碧輝煌、依舊沒有真正的形制——王權到哪里去了？公平又在哪里？對于公共時間的服務提供，法國人甚至已經浪到了完全沒有形制。對比法國，我們自己歷朝歷代實際上也有公共時間服務，這就是鐘鼓樓。

暮鼓晨鐘伴隨著中國的城市幾千年。一座城若有資格稱“府”“京”，在最重要的中軸線上就必然有鐘樓與鼓樓。它的形制幾乎千年不變，但凡形制所需必然五臟俱全，因為它承擔的是 “傳天時、正人心” 的職分。

法國的鐘各不相同，充其量各自是一部部獨立的機器，而中國的鐘鼓樓相同其實所表述的就是整個國家是中央集權下完美運作的一部機器——這就是形制的力量，和形制相比，法國的鐘也就是一坨坨嵌金鑲鉆的屎了。

在中國文化的方方面面都會有形制的作用，這是幾千年積淀下的傳統。最直觀最能體現形制力量的實際上就是脊獸。

等級、禮制、權力、責任，都刻在那一排走獸里。一座屋頂要講禮，一口鐘要循律，這就是中國形制文明的可怕之處。

是不是說偏了？繼續說回六代機。

W君是工科的，工科中的這類人其實都對“形制”有種骨子里的癡迷。這種形制上的癡迷的集中表現就在于該用什么就要用什么、該有什么就得有什么、不多、不少、不僭越。

這就表明，你不能為了好看，給飛機表面加以浮雕紋理修飾，也不能為了心中的某個哲學思想讓飛機少一片機翼。不僭越的不是一個權力架構，而是基本物理學和工程學。

但這次沈飛的殲-50的確是“僭越”了！這在于它的全動翼尖設計，這是一個在任何一本經典的空氣動力學著作中都找不到任何依據的“僭越”！詳細說說吧：

講真，如果較真兒的說全動翼尖設計并不是“殲-50”的專利。早在1950年代這個設計就出現在美國。這是一個怪逼公司的設計，W君的老讀者現在會會心一笑了，因為都知道W君口中的怪逼公司其實就是“費爾柴爾德”。

創始人費爾柴爾德就是一個在航空界玩票的富二代。費爾柴爾德（Fairchild）這個人的名字其實就在航空圈是這么念的，但是Fairchild這個詞在IT圈咱們就不這么念了叫做“仙童”，邪魅一笑懂得都懂了吧？這哥們牛在有一個更牛但短命的老爹——喬治·溫思羅普·費爾柴爾德。他爹是連任了6屆的紐約州共和黨眾議員，在美國國會說得上話的那種角色。他爹怎么成了眾議員的呢？在此之前他爹創辦了一家公司，叫做IBM，懂得都懂。1924 年 12 月 31 日老費爾柴爾德去世，費爾柴爾德就成了IBM這個商業帝國的最大個人股東。那年他28歲。有人脈有錢的官二代+富二代就有了發展自己興趣的前提。

他的興趣恰好就在航空和攝影上。于是按照他的想法就可以搞一堆不靠譜的飛機了，例如在二戰美軍使用的教練機，到了二戰末期就搞了一系列的運輸機。

C-119

記住這架飛機的特征，一會還會提到。

二戰后又在C-119的基礎上搞XC-120，也就是這架：

駕駛艙下面空無一物對吧？

人家的想法是搞出一個類似于西科斯基S-60一樣的分離貨艙運輸機

當然了，這個設計由于有些怪異和超前就停留在了工程階段上面的飛機造出來了，和貨倉的結合機構一直沒造成功，于是就成了美軍歷史上最早的一批PPT飛機之一。

這張假想圖也就永遠的停在了假想圖的階段。

傻子的共識也是一種共識，其實讓費爾柴爾德更進一步的是一個更加理想化的俄國移民，它在第一次世界大戰中作為飛行員亞歷山大·德·西韋斯基負傷丟了一條腿后跑到美國建立了一個叫做“共和航空”的飛機制造公司。由于西韋斯基在天上挨過打而且還活下來了，因此共和航空的戰斗機都有點自己對空戰的獨特理解，而且在此之外還有一些俄國人的怪異理解和妥協方案。例如他家生產的P-47閃電式戰斗機：

這是二戰期間最重的一架單引擎飛機戰斗機，滿載起飛重量高達8噸，裝有8門2.7 毫米勃朗寧M2機槍，不僅火力猛，而且結實到撞了煙囪還能飛回基地。

“共和航空”在戰后也制造了類似于F-84和F105這類的戰斗機。都是有一些俄范的美國戰斗機。

當然了，這群俄國瘋子在設計戰機的時候的偏執性也導致了二戰后期經營失敗最終和費爾柴爾德合并，用了俄國人的糙和富二代的惡趣味就造了一架叫做A-10的攻擊機。

看那尾巴～～～呃和那炮……皮褲套棉褲，必定有緣故……

唉？說了半天怎么沒提“全動翼尖”呢？這還得和共和航空沒和費爾柴爾德合并之前把自己搞廢了的一個項目XF-103說起。

XF-103被定義為一架飛行速度為馬赫4的高速度截擊機。為了應對日益緊張的對方轟炸機威脅，美國想搞一架高速截擊機。這個項目就被傻憨的共和航空拍著胸脯接下來了。

按照現代的觀點來看這都是一架極其先進的戰斗機，其配置和性能逆天，這架飛機不僅僅飛得快而且火力猛，可以攜帶36枚70mm火箭外帶6枚大型空對空導彈。裝配了一臺Wright W-3渦輪噴氣發動機和一臺Wright XRJ55-W-1沖壓發動機，其最高飛行速度高達5馬赫。

整個飛機沒有一個地方不是以高速飛行來進行的設計。但看出問題來了沒？這樣設計的飛機是沒有辦法起飛和降落的！

機翼的后掠角過大了，完全無法通過普通機場進行起降，而美國為了防御轟炸機，也不可能去修建大量的能夠讓XF-103起降的機場。

于是俄國人的心思就起來了。在機翼外1/3邊緣的位置將這架飛飛機做成了全動翼尖設計，在起飛的和降落的過程中調節機翼翼尖到一個特定角度，用增大機翼迎角來達到降落起飛速度下的增加升力的目的。

這就是世界上在殲-50之外唯一的一個“全動翼尖設計”。只不過你仔細看會發現這架飛機的“全動翼尖”是向下旋轉的，只起到了在XF-103起降的階段維持飛機主翼處在大迎角姿態下的穩定性作用。

最終很遺憾的由于XF-103全鈦機身的結構穩定性問題以及向下偏轉了一點點的翼尖控制問題，這個型號只在1953年3月建造了一架代號為AP-57的全尺寸模型，項目就在1957年8月下旬被取消了。

唯一給航空技術留下的就只剩下一個叫做tiperons（“翼尖舵”或者“翼尖翼”）。

雖然后期也有一些飛機利用到“翼尖翼”，但止步于一些低速無人駕駛飛機。高速全動翼尖翼則失去了蹤影。以至于這個東西成了一個高速航空器形制外被舍棄掉的歷史遺跡。

原因則在于Wingtip vortices（翼尖渦流）的存在，嚴重違背了空氣動力學原理。

原因很簡單——當一個后掠翼飛行器在飛行的時候，翼面上的氣流不僅僅依靠機翼上下表面進行分離產生升力，而且由于氣流的作用，當機翼產生正升力時，下翼面的壓強比上翼面高，在上、下翼面壓強差的作用下，下翼面的氣流就繞過翼尖流向上翼面，這樣就使下翼面的流線由機翼的翼根向翼尖傾斜，而上翼面的流線則由翼尖偏向翼根。

最終會在機翼的翼尖形成亂流。

飛機的控制面總是要選擇在平滑的氣流中才可以發揮最大效果，當亂流產生的時候，其控制特性也就完全被打亂，因此這是一個相當危險的做法。

我們如果去仔細觀察一架飛機的控制面，例如上圖的F-15，你會發現F-15機翼上的副翼控制面被有意的向內側移動了，遠離了翼尖渦流所發生的位置，這樣F-15的副翼就可以在一個相對純凈的空氣中發揮作用。

為了防止翼尖渦流對飛行器的副作用，很多飛機甚至會采用小翼延長彎曲機翼尖端的氣流走向，將至“送出”機翼平面。

尤其是在要求經濟性的客機上例子就比比皆是了。

所以對翼尖氣流的正常法則就是兩點——躲開它或送走它，因為在這個部位做控制本身就是一種僭越航空理論的不明智舉動。

而殲-50則采取了一個完全出乎意料的設計。

之所以出現這樣的設計，其實這里面有兩個航空設計理論中的坑。

第一、翼尖渦流，其實“翼尖渦流”這件事不對！雖然這樣叫，但這種叫法不準。W君經常告訴大家要“扣”一個術語詞匯的本意，但如果術語本身不對呢？“翼尖渦流”這個名稱其實就有用詞不當的嫌疑了，因為渦流的核心略微位于翼尖內側，不過后期的研究發現它們也出現在翼尖以外的位置，所以正確的說法中翼尖渦流也被稱為拖尾渦流或升力誘導渦流。之所以出現這個錯誤是當時觀察不仔細所致。

甚至在有的機翼翼型和速度匹配模型中，由升力所引發的渦流式在機翼以外甚至是在遠離航空器之外的位置出現的。

但這里回到殲-50的設計，本身是后掠翼，完全符合“翼尖渦流”的產生條件，那么沈飛為什么就敢于僭越去做全動翼尖控制面了呢？

在沈飛的設計中其實還完善了一個美國當年做了，但又舍棄的技術路徑——這就是“蘭姆達機翼”——機翼為外形類似于希臘字母λ而得名的機翼。

在世紀戰機的年代，美軍開發出來了一款叫做F-101“巫毒”的戰斗機，恰恰是在使用“蘭姆達機翼”。當年這架飛機是第一個水平速度可以飛到1600km/h的量產戰斗機，航程大、速度快幾乎潛力無限，只不過當時的設計是為轟炸機護航，后期提升了設計之后作為原子彈載機進行戰術核打擊工作，再后期美國原子彈沒怎么用，就用來改裝成了偵察機。

這型飛機產自麥道，一共生產了864架，后來沒這么大的航程需求，蘭姆達機翼也就從美軍的科技樹里面消失了。

但要知道的是蘭姆達機翼恰恰是轉移翼尖渦流到其他位置的翼形設計！

這個特性在瑞典的龍式戰斗機的飛行狀態下就看得一清二楚了。

只不過，麥道和共和航空是有著競爭關系和隔離墻的。技術上不共享就導致了麥道即便有了蘭姆達機翼、共和航空即便有了全動翼尖它們也很難更近一步的將兩種設計合二為一。這也是為什么W君在嘲笑法國的幾面形制不同的大鐘的原因了——各自為政毫無聯絡。

而“殲-50”究竟是先計劃采用全動翼尖設計進而采用的蘭姆達機翼，還是因為采用了蘭姆達機翼后順便完善了全動翼尖其實是不可考的。這兩者本質上是有相互依托相互遞建的關系的。W君更相信是因為后一種說法使得沈飛可以順便的試驗性的將全動翼尖加到蘭姆達機翼的設計中，讓飛機取得更高的機動性和控制力。如果是一開始就確定了這種 1+1>2 的方案，就只能徹底的拜服殲-50的設計團隊了。而這一切也只能等若干年后央視再出一個人物訪談從中探尋了，現在只能說這個設計牛得沒邊了。

第二、控制，本質上來講航空飛行器的控制是依靠微積分計算來做的。

現代航空工業中飛行器的控制方式從來不是“拉桿—動舵”的木匠邏輯，而是“微分—積分—解方程”的數學邏輯。

為什么這么說，我們來看飛機的控制。早期的螺旋槳戰斗機時期無一例外的都是依靠鋼絲繩、鋼桿進行拉拽舵面進行的控制。

這類的戰斗機往往采用下單翼帶有上反角的設計范式。原因在于只要配平的飛機的升力中心和重力中心，飛機往往可以自動改平到平飛狀態，其攻角、側傾角、俯仰角包線都極大。大部分飛行員可以依靠目視和身體感覺來進行飛機駕駛。

甚至只需要簡單的六塊儀表就能把飛機開好。

而到了噴氣機時代事情就復雜了，初期依靠個人反應配合性能并不高的噴氣式戰斗機，飛機還是能開起來的。

這是一架F-104戰斗機的座艙，初期的六塊表還是基礎，但是又增加的大量測量數據。其中很重要的一個就是在速度表右側又額外的增加了攻角表（ANGLE OF ATTACK）和轉彎指示器（TURN & BANK）以及渦輪出口溫度（TOT）。

為什么加這些表到飛行員的視野中心，其實原因很簡單——劃定一個范圍，當飛行過程中攻角過大會失速度、轉彎過大飛機會破裂、渦輪出口溫度高到一定程度飛機會解體……沒有人控制，全靠飛行員用眼睛看！不看仔細了就會……

當年的F-104作為飛行棺材而存在并不能歸咎于簡單的設計不行，而是已經達到了人-機配合的臨界點。

到了F-104的繼任者F-16身上，實際上就已經改為電傳操縱（Fly-By-Wire）了。Fly-By-Wire很直接了當的說了，依靠信號電纜來飛。

電傳操作并不是讓飛行員省力避免麒麟臂的出現，而是依靠機載計算機的計算過濾掉和修正錯誤的操作指令。電傳操縱是一個核心概念的升級，并不是讓飛行員駕駛飛機而是讓飛行員提供駕駛飛機的“意圖”，通過操縱桿給出一個“想法”，后面的推拉桿子操縱控制面本質上是由計算機根據駕駛員的“意圖”重新構建的。

這里就出現了一個新問題，戰斗機的飛行控制系統如何實時的判斷對飛行員的意圖，又如何做出恰如其分的反應。簡單的說飛行員在電傳操縱系統中，已經不再“直接控制舵面”。當飛行員推動操縱桿時，他表達的不是一個“動作”，而是一個“飛行意圖”——例如“我要抬頭”“我要翻滾”或“我要保持爬升”。這份意圖被飛控系統翻譯成數學目標量，比如期望俯仰角速率 、期望滾轉速率 或期望路徑角 。與此同時，機體上的傳感器——包括攻角、加速度計、陀螺儀、皮托管和慣性導航系統——不斷測量飛機的實際狀態，將速度、攻角、姿態、過載等變量實時輸入控制計算機。飛控系統的第一件任務，并不是去“推舵”，而是判斷這份意圖是否在可控包線內，并將其轉化為可數學描述的 “參考狀態”（Reference State）。

一旦參考狀態建立，飛控系統便通過控制律（Control Laws）對飛機狀態與目標狀態之間的誤差進行實時求導與積分計算，形成控制指令。這一過程本質上是解一個隨時間變化的微分方程，即通過姿態誤差 ()、角速率誤差 () 計算出所需的控制力矩 M，再通過控制分配將其分解給副翼、升降舵、方向舵乃至發動機噴管。一個典型的控制律形式，可寫為：

其實簡單的推下舵就會牽扯到上百個傳感器和十幾個動作器的聯動。這里就是飛控計算機在高速的解方程的過程。

但如果僅僅是解方程就沒那么困難了，而是要進行預測積分。在動作前要預測0點幾秒后飛機的狀態以及幾秒后飛機的狀態，高速的根據狀態進行下一步的控制面調節。這就需要建立起來一架飛機在飛行過程中的氣動模型，并且這個模型可以快速的帶入參數輸出結果——這叫做預測型控制（MPC）。最終的解答方式就成了這樣：

而要讓這種控制方程真正可行，前提是擁有龐大而精確的氣動數據庫。常規布局可以依賴幾十年風洞、飛行模擬和數值試驗的經驗去擬合，但當你把控制面放在翼尖——對不起，全世界都沒有可參考的數據模型。所以說，我們的殲-50不是在參考歷史，而是在開辟沒有歷史的領域。它必須從0開始采樣渦、積分力矩、觀測湍流，重新為飛控系統建模一整套“機翼極限行為”的數據結構。而這套數據，歐洲沒有，美國沒有，連制造XF-103的共和航空也沒有。

所以說，從這個角度上來說殲-50又是一次對傳統框架的僭越。它的意義和第一次給飛機加垂尾、第一次給飛機加水平尾翼、第一次給飛機加鴨翼同等重要。這是第一次有人敢于在“氣動禁區”植入“控制權”，并且這件事還真的給干成了！

那么，這樣做的好處是什么？

首先這是一個高效的代償方案。六代機的設計思路已中無尾已經成了定局，全動翼尖的控制力臂最大——同樣偏轉，效果比副翼強數倍。可以有效的代償去掉垂尾所帶來的損失。其次，全動翼尖的翼面和主機翼不在一個平面上，可以隨時呈現任意角度，這就代表了能在極高攻角、失速邊緣繼續提供可控性。

當然了，殲-50的真正玄機，恐怕不止于此。

目前W君手中并沒有完整的風洞參數，更無法得知全動翼尖與蘭姆達機翼在三維耦合狀態下的完整數據包。

從已公開的照片與氣動跡象來看，這套組合絕不只是“疊加兩個設計”，它很可能在某一臨界狀態下，還隱藏著一個主動誘導或主動破渦的控制模式——這部分乾坤，恐怕只有在未來的某一時刻才能再次點燃國人的熱情。

“僭越”這個詞，許多人聽著不舒服，仿佛帶著不合禮矩的冒犯。可W君是在一位國外航空博主的視頻里，第一次聽見這個評價。

他在不解為什么殲-50要采用全動翼尖時，一遍遍地說：

“It transgresses.”

他不是說“奇怪”“危險”，而是在說：“它越界了——它在挑戰既定的空氣動力學秩序。”

在英語里，transgress 是一種“自下而上的冒犯”；

放在中文文化里，它正對應一個詞——僭越。

那么問題來了：

我們，作為后來者，對舊體系發起挑戰，難道不可以嗎？

美國也曾經歷過自己的僭越時代。世紀戰機計劃中，各種奇思妙想層出不窮：

它們也成了后來各自美制先進戰機的技術種子，這些先進戰機一度成為我們羨慕和模仿的對象。

只不過摸著鷹醬的日子已經一去不復返了，剩下的時間里面恐怕我們就只好自己挑戰自己了。

建立正確的認知：

所以，當有人問：“殲-50到底厲害在哪里？”答案不是“全動翼尖”四個字，而是我們終于具備了不按標準答案造飛機的勇氣。

過去的我們，擔心越界；今天的我們，開始定義邊界。這才是“沈飛六代機”的意義，不在機庫，不在航展，而在認知的天花板被打穿的那一刻。

真正值得警惕的，不是某架飛機做了怎樣的造型，而是我們自己看待它的視角是否還停留在“像不像”“學了誰”。一旦陷入這種語言陷阱，我們就又回到了欣賞法國大鐘的審美，那種在表面金飾中尋找意義、在異國風格中尋找優雅的弱者心態。

要知道殲-50不是“更好看的四代機”，也不是“模仿某機失敗的五代機”。它是一架技術探索機型，它不是來證明什么已經對的，而是來驗證什么可能錯的。它向全世界提出一個問題：如果控制面可以放在被禁止的位置，那空氣動力學是否真的已經定論？如果傳統控制律無法應對，那飛控數學是否該進入下一層次？