歼20选择鸭翼究竟是无奈之举，还是标志着气动设计的进步？
对于中国自主研发的第五代战斗机歼20，其独特的外形设计，尤其是那对醒目的鸭翼，一直以来都是外界关注的焦点，也引发了广泛的讨论。究竟是迫于技术瓶颈的无奈妥协，还是代表着航空气动设计理念的重大进步？要回答这个问题，我们需要深入剖析鸭翼在现代战斗机设计中的作用，以及歼20在研制过程中可能面临的技术挑战和设计取舍。
首先，我们必须承认，鸭翼并非是“完美”的解决方案，但它的出现，更倾向于代表了气动设计的进步，是在综合考量了多种因素后，一种务实且富有成效的选择。
让我们先来理解一下鸭翼在气动学中的作用。鸭翼，学名“前置鸭翼”（Canard），是一种安装在机身前部、机翼前方的可动翼面。它的主要功能包括：
增强升力，提高机动性： 鸭翼与主翼协同工作，能够产生额外的升力，尤其是在大迎角状态下。这种额外的升力可以显著提升飞机的整体升力系数，从而在相同的迎角下获得更大的升力，或者在获得相同升力的情况下降低迎角。这直接转化为更小的转弯半径和更快的滚转速率，是现代战斗机追求高机动性的关键。
改善气动稳定性： 传统的战斗机设计通常依靠较大的水平尾翼来提供静安定性。然而，水平尾翼在某些飞行状态下（如大迎角机动或高速飞行）可能产生负面影响，例如引起较大的力矩变化，甚至导致失速。鸭翼则可以通过其独特的气动耦合作用，在一定程度上替代或辅助水平尾翼的功能，提供更灵活的配平和更稳定的飞行姿态。
控制力矩平衡： 在高速飞行时，飞机重心会因为燃油消耗等因素发生变化。鸭翼的可动性允许其调整迎角，从而产生额外的俯仰力矩，用来平衡由于重心变化引起的力矩变化，保持飞机在不同飞行状态下的稳定。
减缓激波阻力： 在跨音速和超音速飞行时，机翼前缘的激波是产生阻力的重要因素。鸭翼的设计可以在一定程度上“分流”气流，改变主翼的气流进入方式，从而可能减缓主翼前缘激波的形成，降低跨音速阻力。
那么，歼20选择鸭翼，是无奈还是进步？我们可以从以下几个层面来分析：
1. 对高机动性和低速性能的追求：
第五代战斗机与第四代战斗机最大的区别之一，就是对“超级机动性”（Supermaneuverability）的强调。这意味着战斗机不仅要在亚音速下拥有出色的机动能力，也要在跨音速甚至高超音速下保持优秀的控制性和机动性。传统的水平尾翼在大迎角时容易产生失速，影响控制。而鸭翼的引入，特别是具有一定可动性的鸭翼，可以在飞机达到高迎角时提供额外的俯仰控制力，有效补偿水平尾翼的不足，甚至在某些情况下，可以设计成“主动失速控制”的翼面，进一步拓展飞行包线。
从这个角度看，鸭翼是提升歼20在复杂空战场景下机动性的重要手段。它使得飞机能够更灵活地进行大迎角机动，实现更快的态势感知和锁定目标的能力，这在现代近距离空战中至关重要。
2. 对飞行控制系统的挑战与整合：
将鸭翼与主翼、垂尾等翼面协同工作，需要极其复杂和精密的飞行控制系统（FlybyWire）。每一次鸭翼的角度调整，都需要与主翼、平尾等其他控制面进行精确的联动计算，以保证飞机的稳定性和操控性。这无疑对中国的航空电子和控制系统技术提出了巨大的挑战。
如果说中国在早期可能在某些精密控制技术方面存在一些差距，那么歼20的鸭翼设计，也反映了中国在这一领域取得了巨大的进步，并且成功地将这一复杂的气动布局整合到了整体设计中。这本身就是一种气动设计与先进控制技术的协同进步的体现。
3. 气动布局的权衡与优化：
第五代战斗机的设计是一个极其复杂的系统工程，需要综合考虑隐身、气动、结构、推进等多个方面。鸭翼的出现，也意味着设计师在气动布局上进行了一系列的权衡和取舍。
与隐身性能的矛盾： 鸭翼的存在，相对于“纯粹”的无尾翼或边条翼设计，可能会在某些角度增加雷达反射面积。然而，歼20的设计师通过对鸭翼的形状、角度以及与机身和主翼的配合进行精细优化，力图在提升气动性能的同时，将对隐身性能的影响降到最低。例如，将鸭翼设计成后掠角，并且与机身融合得更好，都可以一定程度上降低雷达散射。
结构强度与重量： 增加鸭翼意味着增加结构复杂性和重量，这会对飞机的气动弹性、结构强度以及整体重量控制提出更高的要求。成功实现鸭翼设计并保持飞机的整体性能，同样反映了中国在结构设计和材料技术上的进步。
4. 对传统气动设计的突破与创新：
长期以来，西方战斗机设计在很大程度上沿袭了边条翼+后掠翼+平尾的布局。而鸭翼布局在现代战斗机中并不多见（虽然早期的战斗机如Me262等也有类似的布局，但现代战斗机的气动控制理论和技术已不可同日而语）。歼20采用鸭翼布局，可以说是在传统思路之外的一次勇敢尝试和创新。
它表明中国的设计师并不拘泥于现有的成熟方案，而是敢于根据自身的技术优势和作战需求，探索新的气动构型。这种探索本身就是对航空气动设计理论的丰富和发展。
那么，有没有“无奈”的成分？
我们可以想象，在研发过程中，设计师们可能也经历过对不同气动布局的比较和选择。如果中国在某个时期，无法通过其他方式（例如更先进的边条翼设计或更复杂的翼身融合技术）来达到所需的机动性能和飞行包线，那么鸭翼的引入，可能确实是在满足核心性能指标要求下的一个“最优解”，其中可能包含一定的“无奈”。
例如，在某些关键技术，如全向矢量喷口尚未完全成熟或集成到设计中的情况下，鸭翼可以作为一种弥补手段，帮助飞机实现高过载机动。但随着技术的发展，如果能够实现更先进的推力矢量技术，理论上可以减少对鸭翼的依赖。
然而，我们不应将这种“无奈”解读为技术的落后。任何先进的设计都是在现有技术基础上，通过反复试验、优化和权衡得出的最佳方案。鸭翼作为一种相对复杂的翼面，其成功应用本身就证明了中国在气动设计、飞行控制、结构以及材料等一系列相关技术上的成熟度。
结论：
综合来看，歼20选择鸭翼，更倾向于标志着其气动设计理念的进步和技术实力的飞跃。它不是一种简单的妥协，而是在充分理解了鸭翼的气动特性及其在提升战斗机性能方面的潜力后，经过深思熟虑的战略选择。
这种选择体现了中国设计师在追求极致性能方面的勇气和创新精神，以及将复杂气动布局与先进飞行控制系统成功整合的能力。虽然可能存在一定的技术权衡，但鸭翼的成功应用，无疑是中国航空工业在先进战斗机设计领域迈出的重要一步，是对现代航空气动设计理论和实践的有力补充和发展。它证明了中国能够独立自主地解决复杂工程问题，并创造出具有独特风格和卓越性能的航空产品。
网友意见
鸭翼谈不上先进落后，设计上的的取舍而已。
有人说发动机行了就不用鸭翼了，但是歼20最初的设计就是为了最终装备涡扇15设计的。
其实F22气动挺普通的，没啥亮点，巨大的尾垂阻力大雷达反射也大。但是并不影响F22核心作战指标的强悍。
既然选择了鸭翼，就说明在我们现在的条件下，鸭翼带来的好处大于带来的问题。不同于一般的鸭翼，歼20的鸭翼与主翼在同一平面（鸭翼还使用了透波材料），同时还与边条翼相互作用，提升巨大升力同时在雷达隐身代价较小。
先进并不等于好，最适合自己的才是最重要的。
步子太大扯到蛋的案例比比皆是。
美国有朱姆沃尔特，我们也有扯的蛋疼的涡扇6。
协和飞机超音速巡航，先进吧，牛B吧，都载客了还是退役了。
显然，任何国家设计自己的主战装备都必然会：扬长避短。
将自己的技术优势发挥到极限，来弥补自己的短板。
美国的长项是发动机设计，而且可以搞到全球最先进的材料（来自日本），工艺底子成熟。而流体理论细活不如欧洲。飞机制造部门是私企，营利为主，建设大风洞成本太高，别的领域也没用，不划算。所以，就充分利用发动机的优势，即使牺牲部分气动助力，也能满足军方的操纵需求。何必劳什子在气动？
欧洲的发动机不如美国，因为技术迭代速度没有美国快，最先进的材料也能搞到，工艺底子也不差，但是大型设备欠缺点。好在精通流体理论，超算弱点、少做点模拟也能得出一流的气动方案，风洞不够大做个缩比模型加上理论修正，综合下来，操纵感也不差。那就这样呗，能胜过俄罗斯就行啊！
咱们呢，材料有不足，工艺不如美国，造不出媲美美国的发动机。流体理论不如欧洲，肿么办？
我们超算强啊！我们基建能力强啊！
那就先做模拟，再放进风洞吹风呗！
一个气动方案不够好，改改再算、再吹呗！
这么下来，我们在试飞前反而是实验数据最充分的，气动性能反而是最可靠的。
而且，我们工业立国，大型超算也可以用于其他领域，大型风洞还可以用于高铁等领域的实验，成本就这么滴分摊了！
所以，你有你的张良计，我有我的过河梯！
最终下来，您瞧瞧，美国F-22再先进也不足百架能用了，还要匀给以色列一些。F-35再先进也不敢吹气动了，只敢吹数据链。
我军向来不收破烂。
F-16 选择当时非常规的翼身融合体边条翼布局 & 放宽静稳定度电传飞控，究竟是
A）无奈之举，还是
B）标志着设计的进步？
相信不会有几个人选 A 吧。
那么为什么换到土鳖型号身上，逆向民族主义者就前赴后继地往外跳呢？
就算土鳖的航发与灯塔国旗鼓相当了，常规布局丝带仍然顶多也就是一架改良版的娘娘。
细节方面的提升，譬如面积更小重量更小阻力更低的全动垂尾，与加莱特进气道相比重量更轻速度适应范围更宽的 DSI 进气系统等等，将被大航程的性能要求吃干抹净一点不剩。
除非土鳖发动机性能实现对灯塔国的代差领先，否则要实现新战机在核心性能方面赶超娘娘的目标，就必须选择结构系数低于常规四尾，而超音速升阻比优于常规四尾的布局。对于 2000-2020 年的蓝星而言，这就意味着在鸭式与蝶形尾之间二选一。
与四尾常规相比，蝶形尾的气动表面浸润面积更小，减少了摩擦阻力；砍掉一对尾翼消灭了一部分干扰阻力；后机身横截面积分布更容易逼近面积律理想值，有利于降低波阻。这就使得蝶尾飞机在使用尾阻不友好的圆截面喷管时，仍可实现较为出色的超音速升阻比。
寡姐试飞数据证实：大型蝶尾在超音速飞行时保有充足的俯仰控制力矩，不需要推力矢量加成即可拥有较强的超音速机动性。
这就意味着蝶尾飞机不必安装 F-22 沉重复杂的二元矢量喷管。砍掉一对尾翼 + 喷管重量的节省意味着蝶尾飞机的结构系数可以从 F-22 的 0.45 降至 0.40，节省出来的重量可用于携带燃油，极大地改善其作战半径。
F-22 的燃油系数为 0.28，马赫 1.6 时的升阻比为 5.0 级。如果假定维持航电正常冷却的最小燃油储备为 2000 磅级，则 F-22 可用燃油系数实际不到 0.25。一架燃油系数 0.33，超音速升阻比 6.0 级的蝶尾飞机，与 F-22 相比将拥有极大的超音速续航力优势：
并且由于超音速升阻比更好，在推重比相同的条件下超音速持续机动性也要优于 F-22。
由于没有鸭翼，前向共振散射/瑞利散射源减少，蝶尾飞机的低波段 (UHF/VHF) 雷达隐形性能将显著优于鸭式飞机。
隐形设计的效果与雷达波长密切相关。以拥有完美导电表面的球体为例，若其半径 x 2 π 达到雷达波长的 10 倍以上，则回波遵循光学散射模式，信号强度/雷达反射截面与球体面积成正比 (上图右)。如果只需考虑光学散射区，则表面积越小，雷达反射截面也越小。
然而与波长远小于肉眼最大分辨能力，也就是说比日常被观察物体的最小尺寸短得多的可见光不同，许多雷达的工作波长接近，甚至超过了被照射目标的典型线性尺度，回波模式相应移出了光学散射区而进入共振散射区 (继续以完美导电表面球体为例，半径 x 2 π 为雷达波长的 1-10 倍，见上图中) 和瑞利散射区 (半径 x 2 π 为雷达波长的 0.1-1 倍，见上图左)。
进入共振散射区后，爬行/绕射波强度迅速增大，与直接反射回波相互叠加，导致回波强度剧烈波动 (上图中)。绕射波与直接回波的相位关系取决于波长与目标尺寸之比，相位相同时形成有利干扰，信号强度增加，相位相反时出现有源对消，回波强度减低。在共振散射与瑞利散射区交界处，反射信号强度达到顶峰，RCS 值可比球体实际截面积高出半个数量级。此后随着波长相对目标尺寸继续增加，回波强度迅速下降，最终绝大多数雷达波辐射能量将直接绕过目标，对其视而不见。
雷达隐形主要依赖外形设计，而能够通过外形设计精确控制回波方向，将主要威胁锥内的信号强度成数量级降低的，只有光学散射区。共振散射区内外形设计基本失效，瑞利散射区内外形设计完全失效。
超音速性能优于常规四尾，隐形性能优于鸭式，蝶尾飞机是不是看上去很美？然而对于土鳖而言，蝴蝶夫人美则美矣，却存在两条致命缺陷：
1）毫无技术积累。相比之下，鸭式布局是土鳖已浸淫数十年的领域，之前已有 J-10 的成功案例。
2）超音速机动性不够好。
机动飞行时，蝶尾飞机与常规四尾飞机都要靠压机尾来增大迎角。飞机本质上是以阻力换升力的机械装置，压机尾所需的负升力必须由主翼和机身升力体产生的升力加以平衡，这就导致整体阻力相应增大。假设压机尾的力量为飞机实际需要正升力的 10%，则主翼 & 机身必须产生 110% 的升力来补偿机尾处的负升力/下压力。而不论是正升力还是负升力，产生的都是正阻力，这就导致常规飞机的阻力值，达到鸭翼与主翼均产生正升力的鸭式飞机的 120%，维持高 G 机动飞行需要的整机推重比，也就相应达到鸭式飞机的 120%。
鸭式飞机主机翼位置靠后，避开了占据可观横截面积的內部武器舱，整体设计比常规四尾飞机更容易接近完美的面积律分布，超音速波阻低升阻比高。鸭式布局纵向受力较为分散，机身抗弯强度相应可低于常规布局型号，从而降低结构重量。因此在超音速巡航性能方面，鸭式飞机具有类似于蝶尾飞机的优越性。而在超音速机动性能方面，蝶尾飞机仅有高升阻比的单一加成，鸭式飞机则能获得高升阻比 & 无负升力的双重加成。按照前文的设定，推重比相同时，蝶尾飞机的超音速持续过载可以达到常规飞机的 1.2 倍，而鸭式飞机的超音速持续过载则能够达到常规飞机的 1.44 倍。
对于以刺穿猛禽之墙，屠杀其后的 "兵力倍增器" 飞机为首要任务的 J-20 而言，极强的超音速机敏性是与隐形性能同等重要的刚需，就算没有技术积累加成，机动性更具优势的鸭式布局也是合乎逻辑的选择。
强敌绝大多数对空雷达皆工作于鸭翼可实现有效隐形的较高波段 (相同技术条件下频率越高精度越高)，丝带姬采用鸭式布局并不会导致隐形性能受损。
E-2 系列是强敌常见对空雷达系统中唯一的低波段 (UHF) 类型，但其雷达功率孔径明显不及大型空军预警机，反隐形能力更多地体现在反巡航导弹而非反丝带姬，且基本平台速度迟缓极易遭到攻击，早在冷战后期就被强敌海军认定无法在高威胁环境中有效执行任务。
国家投资天文数字级别的资金，召集全国乃至世界顶尖的科学家，工程师， 用最先进的风洞没日没夜的吹，一大帮子研究生起步的高学历人才天天研究来研究去，刀尖上舔血的试飞员继续没日没夜的飞行试验，本科起步的地勤不断的记录着飞机的机体情况反馈给设计制造者们 。 然后就凭你一末毕业的知乎带佬一句话，这鸭翼不行，然后就落后啦？ 国家也不用花钱找别人咯 招带佬您不就好了嘛。
鸭翼肯定影响隐身，不过我觉得后面机身下的两个翼刀比鸭翼更影响隐身。
面对雷达波隐身，无非减小放射面积，翼面越多，反射面积越大，越不利隐身。
而大把回答都是不影响，理由xxxxx。
我不由想起当年看到的j82大战f22的文章。
有些人跪的久了，就再也站不起来了，骨头坏死。
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