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为什么歼15要设计小鸭翼？

舰载机,航母,升力为什么歼15要设计小鸭翼？

发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

为什么歼15要设计小鸭翼？

回答于 2019-09-11 08:43:50

回答于 2019-09-11 08:43:50

图注:中国歼15舰载机

歼15战斗机上的这一对鸭式前翼，由液压作动筒驱动，能同向偏转，不能反向差动。在飞行过程中，鸭式前翼与边条在大迎角下，可以形成一股可控脱体涡，对主翼的上表面实现有利干扰，从而能够有效增大升力系数。

这对于歼15而言，具有以下几方面优点：第一，提高歼15在航母上的起降能力。航空母舰在大海中航行时受风浪影响，会产生较大的摇摆和升沉运动，舰载机在滑跃起飞、主起落架离开甲板的瞬间，由于飞机空速较低，气动舵面控制能力不足，很有可能导致飞机尾部与摇摆中的起飞甲板首部发生碰撞，造成飞机失事；在着舰的过程当中，由于航空母舰的降落甲板远小于陆地机场，而且同样处于升沉和摇摆的运动中，也要求飞机具备更高的控制能力。而较大的升力系数，则能有效提高舰载机的控制能力和起降能力。

第二，提高飞机在机动飞行时纵向俯仰的操纵响应性能。这即意味着歼15舰载机的格斗机动能力相比原来歼-11B战斗机，有进一步的提升。较大的机动性，可以让舰载机在航母上空就能够有较大把握夺取制空权，保证航母的自身安全。估计歼15舰载机可以达到的最大过载可能是8～9，比美国的F/A-18要好些，因为F/A-18飞机没有鸭翼，主机翼上表面没有脱体涡流过，主机翼的升力不会比歼15高，最大过载也可能没有歼15的大，机动性没有歼15好。

当然，增加一对鸭式前翼，对于歼15而言，也有一些弊端，例如空重增加，隐身性能减弱等，但总的来说，利大于弊。

回答于 2019-09-11 08:43:50

综观中国军事装备库，大多战机采用了鸭翼的设计。歼15作为我国首款舰载战斗机，也是我国舰载机中的主力机型，为什么给机身设计鸭翼的配置方式呢？原因我需要慢慢讲解一下：


我们先看一段历史背景：当年中国历经万苦从乌克兰买回来半成品瓦良格号，计划将其继续建造升级，成为中国的航母。但缺少舰载机的航母等同于赤手空拳，因此，中国以原瓦良格号搭配的舰载机苏33为原型，融合歼11B的技术设计了歼15舰载机。由此看出，歼15的设计初衷，是为配合中国航母辽宁舰的使用。

那么，辽宁舰是如何影响歼15的机翼设计？

●首先歼15是舰载机

与陆上战斗机最大的区别，就是舰载机要求在甲板长度有限的航母上起飞。辽宁舰甲板上供歼15起飞的短起飞跑道长105米，仅占陆地跑道的十分之一。这就给歼15的起飞提出了很高的要求：增强升高能力、缩短起飞距离，实现迅速起飞。

●航母上的降落比起飞难得多

因为舰载机发动机的尾焰对甲板侵蚀极大，降落产生的巨大冲力也会破坏甲板，因此除了依靠拦阻索辅助舰载机降落之外，也要求其降落时自身缓冲效果出色。

●歼15作为一款重型舰载机

最大起飞重量是32500千克，起飞重量大对机身动力系统的推力要求相当高，这就迫切要求舰载机本身的机型设计要有利于起飞时迅速冲天，降落时不能触舰过猛。

综上，在常用的几种机翼布局中，采用鸭翼的设计是最佳选择。原因如下：

1、从阿基米德杠杆原理来说：鸭翼的位置在飞机重心前方，在起飞时较低推动力情况下，鸭翼产生正偏转，以正升力让机头抬升。

2、从牛顿力学角度来说：鸭翼设计的机型，可以通过较小的机翼升力，获得全机的较大升力，利于降低飞机在结构上的重量。

3、从空气动力学来说：鸭翼可以在主翼上方产生涡流，不仅能助力起飞时的滑跃起飞，也有助于大迎角飞行时提升飞机速度的稳定性，在降落时还能在一定程度上降低着舰速度。

4、从机身设计角度来说：鸭翼使机身整体设计设计更紧凑，在减少舰载机体积的情况下，同时实现负载量大、航程大的需求。

纵观全球，能造航空母舰的国家屈指可数，不仅仅是因为航母难造，更因为配套使用的舰载机难造。中国建造辽宁舰配载使用的舰载机歼15，是综合考虑了使用需求、技术难点，才采用了小鸭翼的机翼设计。国内首款舰载机歼15的顺利起降，也彰显了中国在国防军事力量上的大国实力。