今年10月,歼-35A的官方代号"云龙"正式公布,10月19日人民日报微博还发布视频专门解读"歼-35A为什么叫云龙",这型隐身战机又一次被放到聚光灯下。 网友看图的第一落点很特别:它那对向外倾斜的尾翼,和歼-20神似。这也把热榜问题摆上了台面——中国战斗机的垂尾,到底有什么设计特点?微博
答案是:没有一个"标准垂尾"。中国战机垂尾的真正特点,是一代一个样、一机一个配置——歼-10单垂尾加腹鳍、歼-11/歼-16直立双垂尾、歼-20外倾全动双垂尾、歼-35外倾双垂尾,再到公开试飞画面里干脆去掉垂尾的新型机。差别背后是同一条主线:垂尾"保持机头指向"的本职工作,在高机动和隐身两股压力下被持续重构。
垂尾的天职没变,考题换了
垂尾是飞机的"航向舵":顶住侧风、保持方向稳定,转弯时提供偏航控制。传统战机把它做高做直,面积越大越有效。但两件事改写了它的形态。其一,飞机拉大迎角时,主翼的涡流尾流会罩住垂尾,让它"使不上劲"——所以歼-10、F-16这类战机在机腹下方加了一对小腹鳍,位置低、不被主翼遮挡,成了大迎角机动的方向稳定保险。其二,直立垂尾从侧面看就是一块大平板,会把入射雷达波成倍反射出去;把它向外倾斜,反射就偏离侧向威胁方向。F-22的垂尾采用倾斜设计,大大提高隐身性;歼-20则是双垂尾向外倾斜布置,显著减弱侧向雷达反射信号。光明网中国新闻网
从"直"到"斜":每代战机的不同取舍
歼-10用单垂尾,是轻型机在重量、阻力和机动之间的划算账:一片大垂尾加腹鳍补位,够用且轻快。歼-11、歼-16走苏-27家族路线,宽机身、大间距双发,直立双垂尾布置在两台发动机外侧,保证各种飞行状态下的偏航操纵余量——但那个年代隐身还不是设计指标,垂尾"直"着没关系。
真正的分水岭在歼-20。央视《砺剑》栏目近期刊出它的多项"第一"时,专门列出了这对可以整体转动的垂尾:普通飞机的垂直尾翼只有一小块方向舵能动,歼-20的整个垂尾都能偏转,相当于把整块板都变成了舵,受力面积大幅增加。 两个垂尾还能非对称偏转、产生强大偏航力矩,近距格斗能更快改向,超视距空战也能快打快撤。中国新闻网
歼-20的垂尾还要和鸭翼配套看。前置鸭翼兼顾配平和增升,产生的涡流经过主翼上方时增大上下翼面压力差,进一步抬升升力;姿态由鸭翼和主翼"抬"起来,方向则由这对全动垂尾"拧"过来——这正是鸭式隐身战机把机动和隐身同时装进一副尾翼的解法。光明网
云龙接过的课题:外倾是共识,其余待官宣
2024年11月,歼-35A在第十五届珠海航展首次公开亮相,是我国新一代中型隐身多用途战斗机,今年10月定名"云龙"。 作为兼顾空军与舰载用途的中型机,它延续了外倾双垂尾这条隐身主线。至于它是否和歼-20一样采用全动式,公开画面和权威报道均无明确说法——这一点不必替官方提前"官宣"。新华网
下一个问题:垂尾会不会整个消失
更前沿的动向是,2024年12月以来公开试飞画面中的两款新一代战机,都未再出现传统垂尾;行业对下一代战机形态的讨论也普遍认为,极致隐身构型就是取消垂尾与平尾的无尾设计,用飞控计算机、推力矢量与差动阻力面接管偏航控制。 B-2无垂尾飞了三十多年,证明了轰炸机可以不要尾翼;但战斗机要的是超音速机动中的可控性,难度高一个量级。美军下一代舰载机的概念方案至今在"去不去垂尾"上摇摆。垂尾的去留,正成为下一代战机最醒目的一道分野。知乎专栏
第十六届中国航展门票已于10月19日正式开售,届时这些或直或斜、或全动或无尾的垂尾,就将从珠海的头顶飞过。 看懂垂尾从"直"到"斜"再到"无"的演变,也就看懂了中国战斗机设计重心一路迁移的来路。中国新闻网