在探讨全球军事装备的发展历程时，一个有趣的现象引起了广泛关注：尽管鸭翼布局在许多国家的先进战机设计中占有一席之地，但美国空军却几乎从未在其主力战机中采用过这一设计。甚至在美军内部流传着这样一句话：“最好的鸭翼是安装在敌人的飞机上的。”今天，我们就来深入探讨一下，为何美军如此“嫌弃”鸭翼布局，以及F-15鸭翼版本的性能究竟如何，未来美军是否有可能采用这一设计。

所谓鸭翼布局，是指在飞机的主翼前增加一对小翼，即将飞机的水平稳定面安置在主翼前，因此又称为前翼或前置翼。这一设计并非新鲜事物，世界上第一种飞机——莱特兄弟研制的“飞行者号”就采用了鸭翼布局。然而，系统性的鸭翼设计直到1967年萨博37喷气式战斗机的出现才得以批量生产。

战机气动布局的好坏直接决定了其性能上限。一般而言，气动面的位置安排得越合理，战机的机动性也就越强。目前，各国战机主要使用的气动布局包括常规布局、无尾布局、变后掠翼和鸭翼布局。其中，使用最广且最容易被接受的是常规布局和鸭翼布局。

采用常规布局的飞机如F-15、F-16，以及后来的F-22、F-35；而采用鸭翼布局的飞机则包括欧洲的台风战机、法国的阵风战机、瑞典的鹰狮战机。那么，鸭翼布局的优势到底是什么呢？

要弄清楚这个问题，我们需要先理解飞机重心和气动中心这两个概念。对于飞机来说，其主要气动面是主翼、水平尾翼或鸭翼、垂尾。其中，主翼产生主升力，负责托起飞机；而鸭翼的主要用途则是控制俯仰和配平。

俯仰很好理解，即飞机的抬头和低头，通过尾翼或鸭翼的上下偏转来实现。而配平对任何飞机来说都很重要，因为飞机的重心和气动中心会随飞行状态改变。当飞机超音速飞行时，气动中心会大幅度后移，带来大幅的低头力矩，因此必须依靠尾翼或鸭翼产生力矩来恢复平衡。

常规布局的飞机主翼在前，尾翼在后，气动中心位于飞机重心和尾翼之间。尾翼的作用主要是为了配平低头力矩，必须产生负升力以保持平衡，因此飞机的总升力会减小。而鸭翼布局的飞机则是鸭翼在前，主翼在后，重心位于鸭翼和气动中心之间。为了配平低头力矩，鸭翼必须产生正升力，因此飞机的总升力是获得提升的。

鸭翼布局的优势不仅在于提高升力，还在于提高升阻比。鸭翼在主翼上方形成涡流，以正升力方式使飞机机头上扬，从而缩短起飞距离，并让战机迅速进入爬升状态。而使用传统尾翼的战机通常使用尾翼来完成飞机抬头上扬进行起飞。

此外，采用鸭翼的战机还更容易提高失速功效，即让战机机翼上的升力突然减少，以便使飞机的飞行高度快速降低。在作战时，这能使战机更好地进行调整，快速占据有利方位或躲避攻击。这里的失速并不意味着发动机停止工作或失去前进动力，而是通过鸭翼的调整使战机更加敏捷。

美军其实早在上世纪八十年代就对鸭翼布局进行过研究。F-15 S/MTD就是麦道公司和美国空军航空系统部在F-15B的基础上发展起来的实验项目，尝试研制一款在恶劣天气、没有主动地面导航设施、跑道被炸毁的条件下仍能正常起降的作战飞机。

F-15 S/MTD在进气道两侧上沿安装了一对全动鸭翼，带有20度的上反角，形成了一种复杂的三翼面布局。这种设计在亚音速条件下可以提高飞机的稳定性。麦道公司的设计人员认为，在这种设计下，战机在无矢量推进时，可以在不同状态下调整前缘鸭翼或调整水平尾翼进行配平，从而达到最低的配平阻力。同时，鸭翼的运用也解决了飞机在超音速状态时生理中心过度前移的问题，还提升了飞机在进场时的升力。

然而，在那个年代，想要合理利用鸭翼确实是一件不太容易的事。毕竟八十年代之前的F-15采用的还是机械传动操作，单靠飞行员操作鸭翼根本无法发挥鸭翼提升飞机进场升力的优势。因此，麦道公司和通用动力联合开发出了一套IFPS四通道线传综合飞控系统，能够管理飞机上所有的控制参数，分担飞行员操纵飞机的常规工作。

改装后的验证机在1988年9月7日首飞，飞机型号为NF-15B，其中“N”代表着这架飞机经过重大改装，已无法还原。通过对比43次的飞行数据，美军得出这架验证机与标准的F-15相比，整体机动性能提高了6%到7%。在增大约4.5吨载荷的情况下，起飞距离缩短了27%。

然而，F-15 S/MTD只是一款技术验证机，而非实际的作战战斗机。虽然它具有一定的先进性和表现，但也存在着一些缺点和局限性。例如，其隐身性能并不是很好，鸭翼设计和多重控制系统也存在着一些不切实际的设计。此外，由于F-15 S/MTD只是一款技术验证机，它的实际作战能力和可靠性还需要进一步的实验和测试。

在深入了解鸭翼布局后，美军发现这种布局虽然有优势，但也存在不少缺点，如操作难度较大、着陆性能不太好。只有航发水平不高的战机才会采用这种气动布局来弥补机动性不强的缺陷。因此，美军最终认为战机鸭翼是一种取巧的设计。

美国拥有先进的航空发动机技术，性能优秀的发动机足以让战机拥有极强的飞行性能，不再需要依靠复杂的气动布局。例如，F-15战机配备有两台F110加力涡扇发动机，使战机最大起飞重量达到了30吨；F-35战机虽然只配备了一台普惠F119-PW-100发动机，但其最大起飞重量却接近32吨；而最厉害的F-22战机配备两台普惠F119-PW-100涡扇发动机，最大起飞重量达到了惊人的38吨。

航发上的巨大优势让美军战机拥有极其澎湃的动力输出，即使是不加装鸭翼，仍然具备很强的爬升能力和机动性能。特别是以制空作战为主的F-22猛禽，在机动性和爬升率方面尤为突出。

此外，美军还认为采用前置鸭翼布局的战机会对其隐身能力造成一定的影响，会降低战机的隐身性能。通常情况下，隐身战机会尽可能的降低向前的雷达散射截面积来降低可探测性。而鸭翼布局在迎头方向会产生强于常规布局的雷达反射信号特征。

作为进不稳定设计的战机，即使在平飞的过程中，鸭翼或尾翼也会根据速度不同带来的气动中心位移而进行偏转来进行力矩配平。但鸭翼或尾翼一旦发生偏转，就会立马增加雷达反射面积。而尾翼的优势是连接机体的部件和缝隙由主翼来遮挡，发射偏转时主翼也会遮挡一部分反射信号；而鸭翼在最前端最暴露的位置，没有任何遮挡物，自然反射信号比尾翼强烈。这对于极其注重战机隐身性能的美军而言，当然是万万不能使用的。

看完了上面这些，我们也大致了解了美军不喜欢鸭翼的理由。毕竟美国不仅拥有先进的飞控系统，还拥有性能与动力强劲的航空发动机。在这些科技与动力的加持下，鸭翼战机能做的机动动作，美军战机几乎都能够做到，甚至能做得更好。正因如此，美国才不需要鸭翼式设计。

然而，有趣的是，在美军六代机招标中，波音公司早期发布的概念宣传片中，还是出现了采用两侧进气道加鸭翼加菱形主翼的方案。这在美军当中绝对算得上是罕见了。这可能是由于波音公司的战机研发经验相较于诺格和洛马来说还是比较薄弱的，直接研发零型无尾战机还是有些勉强，因此只能试图凭借鸭翼来竞标。而后来鸭翼被取消，可能是参考了其他公司的设计而为之。但即便如此，波音在参选的三巨头当中依旧成了第一个被淘汰出去的厂家。

综上，美军对鸭翼布局的“嫌弃”并非没有道理。凭借其先进的航空发动机技术和飞控系统，美军战机即使不采用鸭翼布局也能实现出色的机动性能和隐身性能。然而，随着全球军事技术的不断发展，未来美军是否会在某些特定机型上采用鸭翼布局，仍然是一个值得关注和探讨的问题。无论如何，战机设计是一个不断演进的过程，只有不断创新和尝试，才能推动军事技术的不断发展。

引用来源：ChatGPT（微信公众号：AI说世界）