一對小翅膀的奧秘

2025年5月，我國外銷型戰機殲10CE首次取得了實戰戰果，一戰成名。隨之，殲10CE機頭兩側看似不起眼的“小翅膀”——鴨翼再次進入大眾視野。很多人不禁要問：這對貼在機頭的小翅膀到底是干什么的？為什么能在激烈的空戰中幫上大忙？既然這么好用，為什么不是所有飛機都裝上鴨翼？今天，我們就一起揭開鴨翼的神秘面紗。

簡單來說，鴨翼就是安裝在主翼前方、機頭兩側的小型操縱翼面。采用這種布局的戰機外形酷似飛行中的鴨子，因此被稱為鴨式氣動布局，這對前置小翼也就叫作鴨翼。與大多數戰機將尾翼布置在機身后部的常規布局不同，鴨翼并非只是把“尾巴”簡單前移，而是讓戰機的氣動性能發生了本質改變。

有趣的是，人類歷史上最早的飛機就采用了鴨式氣動布局。1903年萊特兄弟的“飛行者一號”和1909年“中國航空之父”馮如制造的“馮如一號”，都是典型的鴨式氣動布局飛機。

在常規氣動布局中，水平尾翼就像向下壓的秤砣，為了保持飛機平衡，必須產生向下的力，等于在拖著飛機后腿；而在鴨式氣動布局中，把小機翼放在主機翼前面，這對鴨翼更像往上托的手，飛行時能產生向上的升力，不但不拖后腿，還能和主翼一起把飛機“抬著飛”。這一壓一托的區別，讓鴨式布局升力更大、操控更靈活、機動性更強。

當然，鴨式氣動布局也存在明顯缺陷：一是早期鴨式氣動布局的機頭方向更容易被雷達探測到，隱身設計難度更大；二是飛行姿態變化特別靈敏、不好控制，光靠人手動操縱根本跟不上，必須靠先進的飛控系統來幫忙。對飛行員而言，駕駛鴨式戰機與常規戰機的桿舵操作看似沒有區別，但復雜的氣動控制與姿態補償全部由飛控系統自動完成。可以說，鴨式氣動布局的核心考驗在于飛控系統。

隨著電傳飛控技術的成熟，鴨式氣動布局的操控難題得以徹底解決。因此在新型戰斗機上越來越普及，成為現代戰機最主流的氣動布局之一。

我國鴨翼技術的三代進化

探索型鴨翼：從“無”到“有”的突破

上世紀70年代，航空工業成都所在研制殲9時率先提出“在無尾飛機機翼前方加一個小翼”即鴨式氣動布局方案。當時，國際上的鴨翼應用極其有限——瑞典薩博-37雖裝有鴨翼，但屬于半固定狀態，僅后緣襟翼可動，主要用于起降增升，不能參與飛行控制。

雖然殲9最終下馬，但成都所種下了鴨式氣動布局的種子，進行了近萬次風洞試驗，在結構強度、材料、系統、設備等方面為殲10飛機的鴨式布局研究打下堅實的基礎。

全動型鴨翼：從“能飛”到“好飛”

殲10的成功標志著中國航空的鴨翼技術進入“全動操縱”時代。鴨翼不再只是增升的固定翼面，而成為主動參與飛行控制的靈敏舵面。殲10C總設計師王海峰院士在央視專訪中指出：“鴨翼可以改善流場，增加飛機的升力，更穩定，可用能力更強。”這便是“近距耦合鴨式布局”的核心價值。

這一階段解決的工程難題是：如何讓鴨翼與飛控系統深度融合，讓飛行員實現“無憂慮操縱”。成都所通過數字電傳飛控與全動鴨翼的匹配，使飛機在大迎角、高機動狀態下仍保持穩定可控。

這種在殲10上成功應用的鴨式氣動布局與技術經驗，不僅確保了該型號的優異性能，也為后續更先進戰斗機的研發奠定了重要基礎。

一體化鴨翼：從“單一部件”到“系統融合”的躍升

殲20將鴨翼技術推向了全新的高度。成都所副總設計師龔峰在2025年長春航展上表示，殲20“升力體邊條鴨式垂尾布局”的一體化氣動布局為國際首創。其核心創新在于：鴨翼產生的脫體渦流與主翼渦流高效耦合，如同為機翼安裝了“渦輪增壓器”，極大提升了升力和大迎角機動能力，讓殲20在近距格斗中能更快地搶占有利位置。

這一設計的真正突破，是實現了多重關鍵性能的協同兼顧：鴨翼既要依靠渦流耦合保證機動性，又要嚴格控制雷達反射滿足隱身要求；不再是單獨優化某個氣動部件，而是與全機氣動、飛控、隱身設計深度融合。這標志著鴨翼技術從傳統的局部部件優化升級為整機體系化設計。

為什么不是所有飛機都用鴨翼？

沒有最好的氣動布局，只有最適合的氣動布局。目前，主流戰機氣動布局主要有三種，適配不同的作戰需求。

鴨式氣動布局是空戰格斗的“敏捷獵手”，代表機型：殲10、殲20、歐洲“陣風”“臺風”。優勢是提高飛機的總升力、改善飛機的操縱性、機動性強；劣勢是對飛控系統要求極高、隱身設計難度大。

常規氣動布局：多用途的"全能選手"，代表機型有美國F-15、F-16、F-22、F-35，俄羅斯蘇-27。優勢是理論研究非常完善、生產技術十分成熟、各項性能比較均衡；劣勢是機動性通常不如鴨式布局，配平阻力大。

三翼面氣動布局：兼顧穩定與機動，代表機型有殲15、俄羅斯蘇-30MKI、蘇-33。優勢是同時擁有鴨翼、主翼和尾翼，兼顧了鴨式布局的機動性和常規布局的穩定性；劣勢是結構復雜、重量大、阻力大。

美國和俄羅斯第四代戰斗機之所以未采用鴨式氣動布局，原因很多，其中之一就是采用鴨式氣動布局時，飛控處理較為困難，而且會給戰機隱身設計帶來更大難度。全球同時采用鴨翼、邊條翼和升力體氣動布局的戰機很少，一個最主要的原因就是如此組合設計難度很大——采用鴨翼和邊條翼設計，就必須面對鴨翼、邊條翼和主翼的工作匹配問題。這兩者如果與升力體設計同時采用，則要面對的問題會更多，其大小、形狀、位置等參數都需要通過精確計算和大量風洞試驗才能獲得，如此組合才能達到最優。在增效的同時如何減重，怎樣在重量和飛行效能中間取得平衡，也是設計人員必須面對的問題。

回顧上世紀80年代，我國國防需求明確：必須取得制空權，鴨式布局的高機動性完美契合這一戰略目標。正如殲10總設計師宋文驄當年所說：“在現代和未來的戰爭當中，誰掌握了制空權，就掌握勝利的主動權。從事航空高科技研究，要勇于探索、不斷創新、敢于突破，特別要在關鍵技術和核心能力方面搶占制高點。”這正是成都所選擇鴨式布局，并數十年如一日深耕這一技術的根本原因。

如今，中國已成為全球唯一成功將“鴨翼+邊條翼+升力體”三者深度融合并實現量產的國家，殲20的“升力體邊條翼鴨式布局”更是獲得了中國專利獎外觀設計金獎，徹底解決了鴨翼與隱身的兼容難題。這背后是幾代航空科研人員的堅守與付出。它告訴我們：只有走自主創新的道路，才能真正掌握核心技術，才能在激烈的國際競爭中立于不敗之地。