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标题: 逆袭的鸭翼
编导: 张彤枫
播出日期: 2026-05-12
类型: 节目文稿
期号: ep017
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# 导视：


## 【导视1】

美军披露下一代战机F-47的设计方案后，人们惊讶地发现，这款被美军寄予厚望的第六代战机，竟然采用了他们曾经不屑一顾的鸭翼设计。回想以往，美军曾公开宣称，鸭翼最理想的位置，就是在敌机的机翼上，话语中充满对鸭翼的轻视。如今，却主动采纳这一结构，这一反转背后，究竟隐藏着怎样的战略思考，竟能让美军摒弃成见，作出妥协？本期《军事科技》，带您深入解析这片曾备受争议的小翼面。各位观众你们好，欢迎收看《军事科技》。


## 【主持人1】

我是主持人蓝皓。2025年3月21日，美国总统特朗普宣布，授予波音公司生产美国空军“下一代空中优势”战斗机，并将战机命名为F-47。虽然这款战机离飞上天空还有很远的距离，但是我们可以发现，图片上的F-47竟然采用了鸭翼布局。这种布局方式是以往美国空军从未使用过的。因为在此之前，曾有设计人员宣称，鸭翼最理想的位置就是在敌机的飞机上。这句话充满了讽刺意味。如果我们回看美国空军的主力机型，确实可以发现，无论是美国的四代机，还是F-22、F-35这些五代机，采用的都是常规布局。好像美军确实没有用过鸭翼这种独特的气动布局方式。那么，最新的六代机F-47为什么突然选择拥抱鸭翼呢？鸭翼布局和常规布局到底孰优孰劣呢？今天，我们就从这句经典的调侃出发，看一看鸭翼的秘密。


## 【解说1】

上世纪70年代，喷气式战斗机迎来了从二代机向三代机跨越的关键时期。在这个时代，以米格-21和F-4战斗机为首的常规布局的二代机，在越南战场打得有来有回，但其高速性能与机动性已逐渐难以满足超视距空战与复杂电磁环境下的作战需求。可变后掠翼技术虽然在很多方面可以提升战机的性能，但成本高昂、结构复杂，难以兼顾多任务能力。所以，在这个时代，各国都在寻找一种更高效、更灵活的气动解决方案。1971年，美国开启了轻型战斗机竞标项目，多家厂商开始推进自己的方案。通用动力公司提出的YF-16方案脱颖而出，形成了F-16这一经典机型。F-16战机是经典的常规气动布局的代表，但其实在它设计之初，产生过一次关于鸭翼布局和常规布局的激烈争论。


## 【三维动画解说1】

如果想要搞清楚鸭翼布局的优势，我们要回到飞机结构本身。不同结构的飞机，首先会导致飞机重心与气动中心的相对位置发生改变。常规布局的飞机，所有机翼主要集中在机身的中后部，这时，重心通常位于机身的后部，而负责控制俯仰姿态的水平尾翼则位于机尾。根据杠杆原理，由于两者之间的力臂较短，就需要更大的翼面，产生更强的俯仰力矩，来维持平衡与操控。而鸭翼布局则是鸭翼在前，主翼在后，使飞机重心依旧保持在偏后部的同时，加长了力臂长度，从而以更小的鸭翼面积实现同等甚至更强的俯仰效率。其次，前置的鸭翼比主翼更早地接触气流，能在主翼前产生一个低压涡流，当涡流经过主翼时，进一步地使主翼上表面的压力变低，这样便显著提升了主翼的升力系数。同时由于鸭翼既可以控制力矩，也可以产生一部分升力，采用鸭翼布局的飞机可以把主翼设计得更小。


## 【解说2】

既然鸭翼布局优势明显，为什么F-16最终选择了常规布局呢？如果我们还原一下当时设计师的对话，就会发现一个有趣的现象。鸭翼能提供更强的升力，你的飞控设计难度大。可以为飞机提供更强的机动性，你的飞控设计难度大。鸭翼布局可以让飞机设计得更紧凑，你的飞控设计难度大。你还会不会说点别的了，你的飞控设计难度大。不要吵了，鸭翼这种愚蠢的东西，最理想的位置就是在敌机的飞机上。


## 【专家1】

鸭翼确实可以赋予战斗机更强的机动性。因为鸭翼它一般是在战斗机的前部靠上这个位置，离飞行员的座舱比较近。配备有鸭翼的战斗机，它会产生涡流，能够增强战斗机的升力。一旦加装了鸭翼，战斗机它可能会处于静不稳定的状态。也就是说在飞行的过程当中，战斗机可能过于灵活。这个时候，想要对它进行精准的操控，就必须要有配套的这种设备。为什么说美国空军它很少采用这种鸭翼的这样的一个设计理念？比较典型的，F-16和F-15它都没有鸭翼。因为在美国空军看来，提升战斗机它飞行性能最好的办法是让它发动机的推力进一步地强化。所以说，美国他的航空工业体系，当时的技术的水平比较高，那么可以选择大推力的发动机。这样的话，战斗机也可以飞得比较灵活，超音速的性能也比较好。所以我们看，美国的战斗机一般情况下是不采取鸭翼的。反而是其他的一些欧洲国家，在鸭翼布局方面，进行了大胆的技术尝试和探索，也取得了很多的成果。


## 【主持人2】

无论鸭翼有多么大的优势，都无法超越时代的科技锁。所以，美军在F-16的设计上，还是选择了更加稳妥的常规布局。不过，优秀的东西，不应该就这样被埋没，总会有人尝试着迈出第一步。这个敢于第一个吃螃蟹的，并不是美苏这两个超级大国之一，而是欧洲的一个国家。大家看，世界上第一款采用鸭翼布局并正式服役的战机，从瑞典飞来了。


## 【解说3】

1982年的某一天，一架飞翔在两万米高空之上的SR-71黑鸟侦察机，执行完侦察任务，途经波罗的海上空，准备掉头返航。这款侦察机，可以说是当时世界上最强的侦察机，可以在两万米以上的高空，保持马赫数3以上的巡航速度进行飞行。这架看起来已经天下无敌的黑鸟，在波罗的海上空完成掉头正准备返航时，下方一架造型奇特的战机，突然出现在它的视野当中。这架飞机，不但可以追上黑鸟的速度，还可以在接近两万米的高空，时不时地抬起机头，用雷达锁定黑鸟。虽然此时准备返航的黑鸟，速度和高度并没有达到极限，但是，这架战机所体现出的性能，让机组人员大吃一惊。刚刚设想的发生在万米高空之上的故事，并不是完全虚构的，而是源自于真实事件。故事中，能完成对黑鸟侦察机进行高空拦截的，正是瑞典萨博公司研制的萨博-37雷式战斗机。而这款飞机，也是世界上第一款服役的，并采用了鸭翼布局的喷气式战斗机。


## 【专家2】

萨博-37，是瑞典独立自主研制的，单发两侧进气道，而且是采用鸭翼布局的，这种战斗机。当时瑞典对于萨博-37的定位，非常地明确，主要还是要强化，它针对高空高速目标的，跟踪和锁定能力。因为，当时瑞典虽然是中立国，但是整体上更加，亲近美西方国家。所以即使黑鸟高空高速侦察机，在瑞典的空域进行飞行，瑞典的飞行员，主要是对它进行跟踪和监视，不太可能采取这种，进攻性的动作。而且，在飞行的过程当中，甚至不排除黑鸟的机组成员，会主动的降低飞行的高度，是以一种安全的状态，或者是他自认为安全的状态，去进行飞行。雷式战斗机，它的这种高速的飞行能力，飞行的高度也比较高，再加上雷达系统比较先进，那么配备有，改进型的空空导弹。所以它针对这种高空高速目标，它的这种锁定能力，确实也是比较强。


## 【三维动画解说2】

萨博-37雷式战斗机，全长超过16米，主翼翼展超过10米，是个名副其实的大家伙。作为全球首款服役的鸭翼布局战机，在其主翼前方，有着一对翼展超过5米的鸭翼。这样的气动布局，使它的最大飞行速度可以超过马赫数2，升限突破18000米，并且最大起飞重量接近20吨。由于采用了鸭翼布局，萨博-37在短距起降能力上尤为突出，仅需约五百米跑道即可完成起降。这种卓越的短距起降性能，在当时是独一档的存在。此时的萨博-37战斗机，采用的是固定式鸭翼，主要起到增加升力的作用。其机动性，只能靠鸭翼后部额外增加的后缘襟翼来控制。这种方法，只能说是一种初步探索，尚未触及鸭翼在机动性提升上的核心潜力。


## 【解说4】

萨博-37走出了现代战机对鸭翼探索的第一步。不过此时的航空技术，不足以支撑对于鸭翼的动态控制。其实我们可以将鸭翼，看作尾翼前置化的升力增强装置。尤其是在鸭翼尾部，加装后缘襟翼这种方式，很明显，还带有传统气动设计的惯性思维。这种无法进行偏转运动的鸭翼，通过简单的结构设计，却可以在机动性方面，获得极高的提升。可以说，是一种简单有效的工程智慧。在萨博-37之后，法国的幻影系列战机，和以色列的幼狮战机，也都在三角翼设计的基础上，尝试了固定鸭翼布局。


## 【专家3】

那么像萨博-37，包括幼狮，都考虑到，是国土面积不太大的国家，相关的空军力量，对它进行装备和使用。这就会带来一个问题，如果是在战争的状态下，空军基地遭到了破坏，常规的跑道无法起降战斗机，这个时候，无论是幼狮还是雷式战机，必须要依托于公路去进行起飞。战斗机它的升力的效应，就非常地重要。加装了鸭翼之后，它可以利用有限的跑道，或者是粗糙的跑道，进行短距起飞。它针对突发情况的，临时的应变能力，就会变得更强。另外一个，无论是瑞典，还是其他的一些国家，包括以色列，它想拿到推力更大的，这种最先进的发动机，基本上是不可能的。我们看一下雷式战斗机，其实，它所配备的，是从美国引进的一种，商用的涡扇发动机，然后瑞典的沃尔沃公司，对它进行了技术升级和强化，让它达到了军用的标准。一方面可靠性比较好，另外一个成本比较低。既然发动机的推力不够，在空中，很难依靠自身的动力系统，做出这种大过载的机动动作，那么加上鸭翼之后，可能飞行品质和机动性，是有改善的，无论是萨博-37战斗机，还是以色列的幼狮战斗机。


## 【主持人3】

鸭翼布局的早期探索，都印证了一个事实：鸭翼布局在提升飞机机动性与短距起降能力方面，具有先天优势。虽然碍于时代的技术条件，此时的鸭翼大多是不可动的固定式鸭翼，但是，还是在众多气动布局方式中，抢出了一席之地。随着计算机控制技术与材料科学的突破，困扰鸭翼布局的最大障碍——飞行控制系统，从机械控制开始转向电子控制，飞行稳定性与响应速度得以质的飞跃。这一技术突破，让鸭翼布局迎来了新的发展。依旧是瑞典这个北欧国家，开始了全可动鸭翼布局的全新探索。在以往的经验之上，世界上首款真正意义上实现全可动鸭翼飞控一体化设计的战机——JAS-39“鹰狮”，横空出世。


## 【解说5】

时间来到上世界90年代末，美国的波音和通用，凭借强大的航空发动机，深耕传统布局飞机设计；苏联的米高扬和苏霍伊，利用翼身融合技术，不断突破战机机动的极限；法国达索，也在三角翼布局上独占鳌头。在众多航空设计公司，都在各自道路上不断深化时，瑞典萨博公司，也等到了属于鸭翼的全新时代。随着科学技术的发展，飞机的航空控制系统，从机械操作，正式进入了电子操作时代。性能强悍的机载电脑，成为了各种复杂气动布局的控制基础。这种跨时代的突破，也成为了萨博公司，弥补萨博-37上，不完美的鸭翼设计的，最重要的机会。让这对固定的小翅膀，成为了可以精准灵活旋转的，全动式鸭翼。


## 【三维动画解说3】

JAS-39鹰狮的全动鸭翼，区别于固定式鸭翼，不仅实现了独立的偏转控制，更通过飞控系统与主翼，实时协同，当鹰狮飞在天上时，两片鸭翼，可以通过同向偏转，实现战机的俯仰控制，如果需要进行高机动转弯时，两片鸭翼，则可以实现不同方向偏转，配合主翼与方向舵，形成更强的转向力矩，大幅缩短转弯半径，这种精准的协同控制，使JAS-39，在超音速巡航状态下，仍能保持优异的敏捷性，与稳定性，由于使用了全可动式鸭翼，鹰狮的体积，相较于同时期的F-16，在机长和翼展，均减少接近一米，整机的空重，减少了近两吨，虽然体积变小了，但是机动性并没有减少，无论是最大马赫数2的飞行速度，还是超过15000米的飞行高度，鹰狮均展现出同级战机中，罕见的综合性能平衡，尤其是在爬升速率，和转弯半径上，更是远超常规布局的F-16战机。


## 【解说6】

萨博公司再次凭借对鸭翼布局的深刻理解与极致优化，将鹰狮打造为全球轻型战机中气动效率与作战效率的标杆。在全动式鸭翼的支持下，进一步将起降距离缩减到接近三百米的极限距离，非常适合北欧广袤而分散的公路跑道与简易机场。全动式鸭翼带来的更极限的机动能力，也让鹰狮在近距格斗中如猎鹰扑食般迅捷凌厉。在红旗军演中，多次以轻型战机身份击败同级别的F-16和以空战能力出名的F-15，让世界再次看到鸭翼布局的非凡潜力。


## 【专家4】

在鸭翼的设计方面，萨博公司确实有很长时间的技术积累和技术储备。所以正是吃透了鸭翼的这样的一些优势，或者说，对它的一些不可控的因素，进行了长时间的验证，非常地有经验，自己心中有数，心中有谱。才可以在不同的战斗机，或者说在战斗机迭代的过程当中，一直是采用鸭翼的设计理念。欧洲国家的武器，和美国的机载武器，它都可以进行兼容。所以，也是推向了国际防务市场。但是它本身还是有性能和作战能力方面的限制。因为毕竟是一种单发的战斗机，整体的体量比较轻。在最远的航程方面，在这种机载弹药的配置方面，它和双发重型的战斗机，还是有很大的差异性。但是毕竟它是一个单发平台，如果说航程和载弹量，受到了很大程度的限制，在远程奔袭的过程当中，可能就会出现燃油不够用，或者说挂装能力有限的这样的一些限制。


## 【主持人4】

在鹰狮的基础之上，全可动鸭翼布局，成为了现代先进战斗机，必须考虑的一种设计方向。鹰狮的成功，也让世界各国纷纷跟进研发，各种基于全可动鸭翼布局的机型，相继问世。这其中就包括，欧洲的阵风战斗机，台风战斗机，以及俄罗斯的苏-33舰载机。不过，这些战机虽然都采用了，全可动鸭翼，设计理念，与技术路径各不相同。那么，它们之间有着哪些不同呢？这两片小小的鸭翼，能让大家玩出怎样的新花样呢？


## 【解说7】

无论是在公开航展，还是武器装备贸易中，采用鸭翼布局的战机，永远是最受瞩目的机型。2016年，印度和法国签订的，关于阵风战斗机的合同，单机价格高达2.4亿美元，甚至超过了同期F-35A的采购价。台风战斗机，多次在红旗军演中，模拟击败美国引以为傲的F-22，名噪一时。而同样是鸭翼布局的，歼-10CE型战机，也在2024年的军事演习中，以9比0的战绩，完胜台风战机。歼-20战机，则凭借其独特的，升力体鸭式气动布局，成为当代隐身战机中，独树一帜的存在。那么，同样是鸭翼布局，为何在不同机型上，呈现出截然不同的效果呢？


## 【三维动画解说4】

如果想区分不同机型的鸭翼设计方式有什么不同，主要可以根据鸭翼所处的位置进行判断。阵风战斗机采用的是近距耦合鸭翼，特点是鸭翼的高度要高于主翼，这样才能为主翼提供更高效的气流引导，增强主翼的升力，这种效果被称为“耦合”。而近距的意思则是，鸭翼的位置离主翼非常近，甚至贴近主翼前缘，以最大化气流干扰与升力增益。而与之相对的，则是台风战斗机的远距耦合鸭翼。台风战斗机鸭翼的位置距离主翼较远，已经接近机头的位置，虽然产生的涡流也会对主翼的升力有所提升，但是效果确实微乎其微。但由于鸭翼布置位置更远离飞机的重心，所以其在偏转时，产生的力矩会更大，也就可以让飞机获得更灵敏的俯仰响应，尤其在高速机动中展现极强的瞬时转向能力。而苏-33战机的鸭翼则是与主翼位于同一水平线，所以其产生的涡流几乎不会对主翼升力形成有效增益。但和常规布局相比多出的鸭翼增加了整架飞机的机翼面积，所以会显著提升低速状态下的升力系数，非常适合在航母上进行更低速度的精准起降。由于这种设计将鸭翼、主翼、尾翼放置在一个平面上，所以也被称为三翼面布局。


## 【解说8】

虽然同为鸭翼布局，但设计逻辑却各不相同。这就导致，虽然鸭翼家族的成员越来越多，但每种设计上微小的不同之处，都会对性能带来不同的影响。当然，在鸭翼家族逐渐壮大的过程中，各种试验机型，也为鸭翼布局路线，提供了宝贵的数据支撑与工程验证。让我们回到节目最开始的那句话，为什么美国设计师会认为，鸭翼最理想的位置，就是在敌机的机翼上？


## 【专家6】

这是一种狂妄自大的说法。美国空军认为，它所配备的战斗机，无论是在动力系统方面，还是在这种气动布局方面，都可以实现最优化。客观来讲，在战斗机的技术方面，美国确实曾经长时间地领先，动力系统比较靠谱，推力比较大。另外，美国空军最早进入到了隐身化的时代，打造出了F-22猛禽隐身战斗机。不仅隐身性能比较突出，另外一个，也可以进行超音速的巡航。那么通过这样的一种综合化的设计，美国空军认为不需要鸭翼，只要采用这种更好的发动机，采用更为优化的外形设计，就可以让战斗机飞得更快。对于其他国家的空军而言，我们不仅要考虑到战斗机的性能，也要考虑到设计和发动机方面的这样的一个成本的因素。如果说像美国空军那样，在各个方面都要追求极致，可能战斗机的单价就过高了。那么这个时候，你想要进行批量化的装备，可能在成本方面，有一些国家是承担不起的。


## 【解说9】

当然嘴硬的美军，其实还是偷偷搞了不少鸭翼技术研究的。1984年，美国空军和NASA联合开展了X-29A前掠翼验证机项目。这款验证机几乎将当时所有前沿气动技术集于一身，前掠翼加上耦合鸭翼的组合机翼，让这架验证机在亚音速与大迎角状态下展现出惊人的敏捷性。麦道公司也在1988年，针对F-15战斗机开展了“敏捷鹰”鸭翼升级计划。通过加装鸭翼，一款全新的F-15 MTD走向了跑道。这架验证机在F-15的传统气动布局上，上反20度的全动鸭翼。这种修改让原本笨重的F-15可以以最低约每小时70公里的速度完成起飞，也可以利用全动鸭翼的机动性，在接近马赫数2的速度下完成大迎角机动。此外，在麦道和波音两家公司合并后，再次和NASA合作，推进X-36无人验证机项目。虽然这架验证机只是一个小尺寸的验证模型，但其完全取消了垂尾与平尾，仅靠鸭翼与喷口矢量实现全向控制，同时被认为是美军六代机的先驱。美国在技术验证机上加装了鸭翼，就是要进行一定程度的对比，看一看有鸭翼的战斗机，以及没有鸭翼的战斗机，它在这种更多的这种测试条件下，整体的飞行品质如何，或者说机动性如何。所以它目前还是停留在测试平台上。


## 【专家7】

F-47应该是一个另类，当时美国总统特朗普，急于对外召开发布会，那么波音公司，我认为应该是赶工期，临时设计了，或者说凑合地，拿出了一个F-47的，这样的一个想象图，在上面加装了鸭翼，不一定是F-47最终的形态。


## 【主持人5】

鸭翼布局，能在众多的气动布局当中脱颖而出，成为了当今世界上主流战机的气动设计中的一个重要选项，也是经历了漫长的技术沉淀与反复验证的。美军的下一代战机，一改往日对鸭翼布局的不屑一顾，反而将其纳入到六代机的设计方案之中，也更加证明了鸭翼布局的优秀。当然，未来鸭翼布局还将有哪些潜力被释放，在即将到来的全向隐身时代，还能不能占据一席之地，还需要时间来检验。好了观众朋友们，感谢您持续关注国防军事频道《军事科技》，我们下周同一时间再见。
