主题：J20的鸭翼和机体长度一些问题？ -- 极品光头
家园 J20的鸭翼和机体长度一些问题？ 曾经在网上看过美帝在ATF中对鸭翼的看法。现在J20用了鸭翼，是TG的技术大跨越了么？或者是因为对鸭翼比较熟悉所以迫不得已用了鸭翼？
拒绝鸭式布局的原因之一是配平问题。如果按照能够进行有效的俯仰控制原则来设计鸭翼，那么鸭翼就无法配平机翼增升装置产生的巨大低头力矩。如果需要配平增升装置，那么鸭翼必须增大，对机翼的下洗也随之增大，反过来削弱了增升效果。而且为了防止深失速，可能还需要增加平尾。另一方面，从跨音速面积律来说，大鸭翼很难满足跨音速面积律的要求，增大了机身的设计难度，也增大了超音速阻力。
拒绝鸭式布局的另一个重要原因是隐身问题。对于一种同时强调高机动性的战斗机来说，鸭翼的位置、大小、平面形状很难和隐身要求统一起来。对于隐身设计来说，一个重要原则是尽量减少（但不可避免）机体表面（特别是迎头方向）的不连续处，而鸭翼设计恰恰难以做到这一点。如果还希望把机翼前后缘对应的主波束数量减至最少（也就是前后缘平行），将带来更大的设计困难。
如果从跨、超音速阻力方面来考虑，飞机横截面积增大不利于按照跨音速面积律来设计飞机。适当地拉长机身，有助于平滑飞机的纵向横截面积分布，减小跨、超音速阻力。但机身加长，必然导致飞机纵向转动惯性增大，这对于提高飞机敏捷性和精确控制能力是不利的。
家园 机身太长总会影响点机动 最简单模型，控制力矩跟长度成正比，附仰转动惯量确和长度的平方成正比。飞机头上装雷达，尾巴是发动机，都是沉家伙，加TVC就更不轻了，转动惯量恐怕不容易减。。。
家园 你可以参考宋文骢的文章 你可以参考宋文骢的文章《一种小展弦比高升力飞机的气动布局研究》。篇幅不长，但是基本反映了他们的设计思想，是J20的基础。
我是好久之前看的，记得不一定准确，供参考。
鸭翼和平尾各有优缺点，但是对于现代战斗机来说，优点更多，如果能处理好设计以及控制系统，潜力更大。其中一个重要的优势是高升力，相应的截面积小，阻力就小。我们的发动机在相当长的时间内达不到美国的水平，所以要尽量在气动布局上挖潜。
隐身可能是个主要问题，不过雷达与可见光不同，鸭翼在前还是尾翼在后对隐身不是问题，主要问题是不在同一平面的话会强化雷达反射。鸭翼的主要问题是为了提高机翼升力，鸭翼要在比机翼高的平面上，J20是我知道的第一架把鸭翼和机翼放在同一水平面的飞机，解决办法是把鸭翼稍微挑起。那篇文章也提到这一点。这样可能也能够减小超音速巡航阻力。
你说的
绝鸭式布局的原因之一是配平问题。如果按照能够进行有效的俯仰控制原则来设计鸭翼，那么鸭翼就无法配平机翼增升装置产生的巨大低头力矩。如果需要配平增升装置，那么鸭翼必须增大，对机翼的下洗也随之增大，反过来削弱了增升效果。而且为了防止深失速，可能还需要增加平尾。另一方面，从跨音速面积律来说，大鸭翼很难满足跨音速面积律的要求，增大了机身的设计难度，也增大了超音速阻力。可能成飞认为他们都已经解决了，比如全动垂尾，就能够解决失速的问题，youtube上有个视频，一个仿J20的航模，能够稳定的飞非常高的攻角。原因之一就是全动外倾垂尾没有被机翼遮挡。
家园 你说的是错误的： 曾经在网上看过美帝在ATF中对鸭翼的看法。现在J20用了鸭翼，是TG的技术大跨越了么？或者是因为对鸭翼比较熟悉所以迫不得已用了鸭翼？中国在战斗机鸭式布局上有许多创新，不但发扬了这个布局的优点，也大幅减小了这个布局的固有弱点，可以算中国对世界战斗机气动布局的重要贡献。
拒绝鸭式布局的原因之一是配平问题。如果按照能够进行有效的俯仰控制原则来设计鸭翼，那么鸭翼就无法配平机翼增升装置产生的巨大低头力矩。如果需要配平增升装置，那么鸭翼必须增大，对机翼的下洗也随之增大，反过来削弱了增升效果。而且为了防止深失速，可能还需要增加平尾。另一方面，从跨音速面积律来说，大鸭翼很难满足跨音速面积律的要求，增大了机身的设计难度，也增大了超音速阻力。这根本是胡说八道。你这一段满篇错误，我现在仅仅指出其中一个，以节省时间：你所谓前翼“增大了超音速阻力”的说法是纯粹的胡说八道。
首先，谁告诉你什么“大鸭翼很难满足跨音速面积律的要求”了？！具体到J20，前翼后缘是后掠的，在从前翼翼根开始出现并逐渐加大的边条配合下，可以很自然地满足面积率的要求。
其次，你要么是其心可诛地根本不提、或者是无知地根本就不知道超音速下气动中心后移。在超音速下，因为气动中心后移，常规布局的非推力矢量飞机必须加大平尾下偏角度从而加大向下的负升力来配平飞机。这不但减小了主翼的升力从而降低超音速机动性，还加大了阻力。常规布局的推力矢量飞机可以通过发动机喷口上偏从而产生向下的推力矢量来配平（F-22就是如此），但这同样减小机翼升力。
相比之下，鸭式布局是通过前翼的正升力配平这个超音速气动中心后移，这有效地减小了主翼的负担从而减小了飞机的迎角，也减小了超音速阻力。
你在我上面引用的这一段中满是错误，一个一个纠正起来就是费时费力的工作。我上面先仅仅指出你满篇错误中的一个。
拒绝鸭式布局的另一个重要原因是隐身问题。对于一种同时强调高机动性的战斗机来说，鸭翼的位置、大小、平面形状很难和隐身要求统一起来。对于隐身设计来说，一个重要原则是尽量减少（但不可避免）机体表面（特别是迎头方向）的不连续处，而鸭翼设计恰恰难以做到这一点。如果还希望把机翼前后缘对应的主波束数量减至最少（也就是前后缘平行），将带来更大的设计困难。有前翼飞机在正面隐身上难度稍大于常规布局飞机，但可以克服。
如果从跨、超音速阻力方面来考虑，飞机横截面积增大不利于按照跨音速面积律来设计飞机。适当地拉长机身，有助于平滑飞机的纵向横截面积分布，减小跨、超音速阻力。但机身加长，必然导致飞机纵向转动惯性增大，这对于提高飞机敏捷性和精确控制能力是不利的。又是胡说八道。谁说有前翼飞机的横截面就比无前翼飞机大？？至于机身长导致纵向转动惯量大，可是J20一是以推力矢量利用长机身导致的大力臂增大操纵效果；二是以前翼利用长机身导致的大力臂再次增大操纵效果，凭什么瞎说什么J20的敏捷性不好？？