鴨翼是飛機的一種氣動布局方式，在目前各國先進主力戰機當中，基本上都能看到鴨翼的存在。而美國作為在全球空軍實力第一的國家，空軍列裝的戰機卻幾乎看不到鴨翼，甚至落洛馬公司的一位高管還說過這樣的話，鴨翼最好安裝在敵人的飛機上。因此有關有翼式氣動布局的爭論從來都沒有停止過。今天就來聊聊為什麼美軍這麼不喜歡鴨翼。
戰鬥機經過百年的發展，為了應對不同的任務，需求和機動特性，在選擇氣動布局時也是各有不同，也就衍生出了多種不同特性的氣動布局。不同的氣動布局也有著不同的優缺點，對戰機也有著不同的影響。
如今世界上比較常見的氣動布局主要有以下四種：
第一，常規布局，也就是水平尾翼布局，提供升力的大主翼在前，控制飛機縱向爬升和下降的小尾翼在後。
第二，無尾翼三角形布局，這種布局法國人最喜歡，達索公司的戰鬥機大多採用無尾三角形布局，這種布局的特點就是只有三角翼作為主翼，利用主翼後面的襟翼來控制戰鬥機縱向的爬升和下降，這種布局除了達索的戰鬥機之外，太空梭和一些巡航飛彈身上也能見到。
第三，三翼面布局，三翼面布局其實非常好理解，就是在常規布局的前提下，再在主翼前面加上一對小機翼。
第四，鴨式氣動布局，也叫做鴨翼氣動布局，或者叫它鴨翼+ 三角翼氣動布局，控制縱向爬升和下降的小翼在前，提供升力的主翼在後，與常規布局相比正好相反。不過鴨翼也分為兩種，一種是可以活動的，例如獅式戰機的鴨翼具備偏轉能力就是可以活動的，可以用於控制飛機飛行姿態。另外的一種則是不可活動的，安裝在機頭位置。這種鴨翼的作用和邊條翼一樣，只能夠拉出渦流，不能夠控制戰鬥機飛行姿態，飛行姿態的控制還得靠主翼後部襟翼活動，所以這種固定的鴨翼沒啥意義，目前主流的鴨翼布局大多是可以活動的真鴨翼。
上世紀初，萊特兄弟發明的第一架飛機，飛行者一號就是將操縱面放在了主機翼之前。從在的氣動布局分類來說，飛行者一號布局方式就是鴨式布局，鴨翼布局簡單來說，就是將常規布局飛機上的水平尾翼移動到主機翼的前面兩側。由於這種布局方式的飛機在外形上像一隻鴨子，由此得名鴨式布局，飛機前面的兩個翼面也被稱為鴨翼，一般展弦面比較小的三角形機翼就是鴨翼。
雖然萊特兄弟的第一架飛機採用了鴨式布局，但那時候人們在空氣動力學上還沒有系統性的研究，後來經過測試發現，使用鴨翼的飛機非常容易失速，將其作為主要操作面也不容易控制，對戰機來說沒有任何提升。在穩定性和操縱性被人重視之後，無為三角翼布局就成了一個合適的選擇，並且當時是各國追求戰機高速性能的時代，因此無尾三角翼也就成了主流布局。在結構上，三角翼擁有著極長的翼弦，通過簡單的結構就將力量均勻的分布在機身，也使機翼厚度由尖銳的前緣經較長距離過渡至較厚的翼根，不僅降低了飛行阻力，也加強了機翼結構強度，同時戰機還獲得了充足的機翼油箱空間，對戰機的續航能力有了很大的提升。
整體來說，無尾三角翼布局在發動機推力不足，又想要追求高速性能的時代有很大的價值，並且無水平尾翼的設計也省去了驅動水平尾翼裝置，減少了戰機的表面阻力，提高了瞬時轉彎速率。不過無尾三角翼卻存在一個先天的缺陷，由於三角機翼展弦比低，戰機在高速飛行駛容易受到外來氣流干擾影響飛行狀態，並且在格鬥時動能率減快，不利於近戰。副翼位置也靠近垂直尾翼，工作室會造成兩側翼面壓力不同，容易造成偏航等問題。所以在上世紀六零代以後，戰鬥機無尾三角翼的熱度也降了下來，直到飛控系統出現，戰鬥機進入噴氣時代後，各國的研發人員才發現，鴨式布局要比三角易更適合超音速戰機，因此鴨式布局又重新的進入人們的視野。
鴨翼的優點有以下幾點：
第一增加總體升力，在常規氣動布局中，飛機的重心大部分都處於機翼之前。為了穩定飛機的飛行狀態，就需要在機翼產生正生升力的同時，通過水平尾翼產生向下的升力將機頭壓下去。此時飛機的狀態是損失了機翼的升力的，有了鴨翼的飛機就不一樣了。鴨式布局的重心位於機翼和鴨翼之間，此時的前置鴨翼與主機翼一樣都可以為飛機提供正升力，增加了飛機的總體升力。除此之外，安裝位置較高或者飛機在行進大仰角飛行時，前置鴨翼會產生窩流，窩流在經過主機翼上表面時會增加上翼面與下翼面之間的壓力差，使得主機在原有的基礎上形成了升力增量，就跟汽車的渦輪增壓差不多，進一步提升了飛機的總體升力。所以採用鴨式布局的飛機升力會有明顯的提升，不僅節省了發動機的推力，在相同發動機推力的情況下，採用鴨式布局的飛機也會有著更大的起飛重量。
第二，解決了飛機重心後移帶來的影響，提升了戰鬥機的靈活性。早期螺旋槳飛機的發動機和螺旋槳都位於飛機的前面，因此，飛機的重心都比較靠前，後來的常規氣動布局通過採用後置水平尾翼得到了改善。另外，水平尾翼位於主機翼的渦流中，對飛機整體的平衡能力和操縱性也有一定的提升。而在戰鬥機進入噴氣時代之後，大量的窩扇窩噴發動機被設計在了飛機的後部，再加上為了適應超音速飛行採用的大後掠角機翼也使得戰機的重心不斷後移。這帶來了什麼後果呢？後移的重心讓水平尾翼失去了作用，而為了維持飛機的穩定，就不得不增大平尾面積，但這使得飛機的重心進一步的後移從而進入了惡性循環。那怎麼辦呢？於是研發人員就想到了鴨翼，並將其設計在了大平尾的前面。前置鴨翼位於飛機的重心之前，很容易得到一個較長的槓桿力臂，所以很順利地解決了噴氣戰機重心後移帶來的影響。鴨翼裝在機頭，離發動機很遠，力矩也會大一點，控制飛機也更加輕鬆，裝有鴨翼的戰鬥機就擁有了更為出色的機動性，特別是在飛機進行大仰角機動飛行時，鴨式布局的優點相比於常規布局等優勢就會凸顯出來。而且飛機主翼上的襟翼副偏轉時，還可以提升鴨式布局飛機的滾轉機動性，所以採用鴨式布局的戰鬥機更適合空戰纏鬥。
美軍曾在1964年公開展示了xb-70a女武神轟炸機，這款轟炸機就採用了上面提到的前置鴨翼布局。在當時製造出了以三馬赫速度在21000米連續飛行30分鐘的世界紀錄，它之所以能夠創造出這麼傲人的成績，與採用鴨翼布局的高速穩定性大幅增強有著很大程度的關係。自從這款飛機下馬後，美國的戰機似乎和鴨翼絕緣了，無論是戰鬥機轟炸機幾乎無一例外，都採用了常規布局和飛翼布局。
這又是為什麼？
首先鴨翼雖好，但想要合理利用確實是一件不太容易的事，在當時鴨翼布局飛機設計難度相當大，因為鴨翼產生的渦流對主機翼有著很多的相互影響，這些影響可以是好的也可以是壞的，而且不同距離大小高度形狀，甚至不同的材料的前置鴨翼對主機翼的影響都是不同的，一點小小的改動，對飛機的總體氣動就產生了較大的影響，所以想要設計出適合的鴨翼就需要大量的實驗改動，這為鴨翼飛機設計增加了不小的難度。
其次是鴨翼式布局飛機操作難度高，由於鴨翼產生的渦流會對主機翼外翼段內翼段產生上洗，下洗效應，降低內側主機翼的有效影響，從而會減少升力的產生。鴨翼飛機在不同飛行姿態中，鴨翼托體窩流在主翼面上的生成發展破裂和飄移對飛機的升力影響較大，使得縱向力距曲線出現極嚴重的非線性化變化。這樣一來二去就使得操作難度大幅增加，單靠飛行員很難進行操作。再加上80年代之前，大部分飛機採用的還是老式機械傳統的人工操作模式，即使配置了鴨翼也不可能有效利用。比如上面提到的女武神實驗機在當年跨越超音速時，鴨翼起到了很好的穩定作用，但在三馬赫以後，由於飛機升力中心後移，前置鴨翼又難以進行相應的舵面調整，因此發生了抖動，增加了飛機失去穩定的危險性。所以早期鴨翼飛機，鴨翼基本都是不可動的，對飛機僅僅起到窩流發生器的作用，不能夠控制飛機的俯仰，想要發揮鴨翼的特性，就需要依賴先進的飛控系統和電傳操縱系統完成操控。時電傳操控系統成熟比較晚。
以美國為例，直到1969年阿波羅11號登月成功，電傳操作才被美國真正運用在飛行器上。早期的1f5基本還採用機械操縱，早期的f16則是半機械化的模擬式電傳操作。由於這兩款美軍主力戰機的研製都是在六七十年代，電傳操縱並不成熟，也就很難會去採用操作複雜的鴨翼布局。全球採用鴨翼布局的戰鬥機，基本上都是80年代以後研製的新式戰機。例如最早採用鴨翼的瑞典英獅戰鬥機，也是80年代開始研製，在1993年才投入服役。其他諸如颱風，陣風等戰鬥機，則都是21世紀以後服役的四代機，所以美軍主流戰鬥機沒有採用鴨翼和當時電船操縱系統的不成熟有很大關係。
那麼，美軍的五代機f22和f35又為什麼不用鴨翼布局？你們可能會說，五代機最大的優勢就是隱身，採用鴨翼布局，會增加機體正面的雷達反射截面積，降低隱身的能力。事實是，鴨翼對飛機隱身性能的影響，與採用平尾設計的飛機是相差不大，平飛時對飛機的隱身效果沒有太大的影響，只有在轉動或者大仰角飛行時才會增加飛機的rcs雷達反射截面，所以直接說鴨翼會影響飛機的隱身性是不對的，只是相比較無尾式飛機或者飛翼布局，飛機在隱身方面略遜一籌而已。
至於為什麼美軍五代機不採用鴨翼，一是因為現如今美軍的戰機大部分都是在鴨翼技術成熟之前就設計定型的，要去改裝，太麻煩，也太費好錢，早期也測試過，覺得太危險也就沒用，所以也才有了開頭那句話。第二，鴨翼設計的最大作用是提高飛機的升力，美軍戰機本身擁有強大的動機，俗話說，力大飛磚，所以在美軍看來鴨翼根本就沒有必要。第三也是實際使用問題，鴨翼最大優勢就是提升戰機升力和一部分近距離格鬥能力，但如今空戰美軍基本上都是在打超視距空戰，認為鴨翼設計用處不大。
總的來說，以目前戰機的發展，鴨翼的存在還是有一定優點的。隨著飛控系統和電傳操縱系統技術越來越先進，矢量推進發動機推力也越來越大，未來大推力發動機與鴨翼的結合戰機將有更加優秀的超音速巡航與低速瞬間轉彎能力。這一趨勢在波音公司為美軍提供的六代機方案中，一定程度上得到體現。從外形上就能明顯地看到有鴨翼出現，美軍的下一代戰機應該具有超級飛行能力。簡單來說，就是出色的超音速，低速巡航機動性能，而想要實現這個能力，除了依靠性能強大的變循環發動機，鴨翼氣動布局也是必要的，不然就會出現f35戰鬥機發動機已經超過20噸，也無法長時間的持續超音速巡航機動。雖說f35本身的定位本身就是多用途聯合戰機，短程超音速巡航就能滿足作戰需求，但他還是可以作為一個例子來說一說的好了。
各位鐵，我們下期視頻，再見。