沈飛呼聲最高的“雪鸮”四代機(jī)機(jī)動方案為何會被成都“威龍”大翻盤？

殲10B戰(zhàn)斗機(jī)，采用了先進(jìn)的PESA雷達(dá)和航電設(shè)備，加強(qiáng)了機(jī)身，成為第一款國產(chǎn)空戰(zhàn)轟炸雙重戰(zhàn)斗機(jī)

由于成都所當(dāng)時主要任務(wù)是發(fā)展J10戰(zhàn)斗機(jī)，所以，新一代雙發(fā)戰(zhàn)斗機(jī)主要由北方所承擔(dān)，但是為了預(yù)防風(fēng)險，同時讓成都所也提供了一個備選的方案。這些古老的研究方案現(xiàn)在逐漸有資料公布，北方所主打研究的中等后掠角切尖三角翼正常布局的飛機(jī)是當(dāng)時認(rèn)定最有希望的發(fā)展方向，成都所所提供了一個兩側(cè)進(jìn)氣的鴨式布局雙發(fā)方案作為參考。1990年ATF計劃驗證機(jī)亮相，YF22，YF23魔幻的外形和拋離所有國家的先進(jìn)理念對研究形成影響，新一代飛機(jī)也被加入考慮隱身方面的要求，1992年中俄達(dá)成一系列航空技術(shù)合作協(xié)議，其中一項合作是基于新一代飛機(jī)的氣動布局研究。之后幾年，國內(nèi)對之前的成果做了一個總結(jié)，對北方所的92，93方案和后來補(bǔ)充的新93方案進(jìn)行了結(jié)題。

殲9戰(zhàn)斗機(jī)是成都的戰(zhàn)斗機(jī)的鼻祖，殲10和殲20都在上面發(fā)揚(yáng)光大，專心做一個布局不動搖是成都成功之道

重新開始的新一代研究是個全國大布局的協(xié)作，老大所作為學(xué)術(shù)小組領(lǐng)導(dǎo)者總體牽頭，具體分工上，正常布局和三翼面布局方向，由沈陽，北航，中央流體主要負(fù)責(zé)，鴨式布局由成都所，626所，西工大承擔(dān)?；A(chǔ)研究由沈陽，北航，南航，中央流體負(fù)責(zé)。這項計劃6沈陽所研究了從新93發(fā)展而來的常規(guī)布局K94，K96方案，然后又研究了三翼面的K96和K98方案，其中K98方案實驗數(shù)據(jù)最佳，在世紀(jì)之初形成一個飛機(jī)基本設(shè)計方案；而成都所則主要研究鴨式布局，他們的研究主要在國內(nèi)完成，626是主要合作單位，成都主要嘗試了邊條在鴨翼前和在鴨翼以后的布局，從而獲得96和98兩個布局，最后一個邊條在鴨翼后的方案最佳。

新世紀(jì)初對外氣動布局研究基本結(jié)束，飛機(jī)進(jìn)入到實際原型機(jī)設(shè)計，北方所工作進(jìn)度較快，短短幾年就完成基本設(shè)計，制造了一個全尺寸模型，這個巨大的飛機(jī)模型是第一次向外界展示中國絕密的隱身的先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)模型，一時之間聲名大噪，許多國家高層領(lǐng)導(dǎo)和軍隊領(lǐng)導(dǎo)都參觀過，并給予高度評價，最后沈飛獲得一個前無古人后無來者的純以設(shè)計方案就作為成果的部級科技進(jìn)步特等獎。

僅僅憑借PPT和木頭模型就獲得無數(shù)好評，輕易喪失了判斷力，沈陽上下都一副板上釘釘?shù)某孕?/p>

2008年前后幾年，國內(nèi)真正的最后的刺刀見紅的四代機(jī)競爭開始了，沈飛的決定以最擅長的三翼面設(shè)計“雪鸮”參與競爭，這個設(shè)計在四代機(jī)氣動階段是綜合性能最好的一個，而成都所以傳統(tǒng)的鴨式布局“威龍”參與競爭，盡管沒有美國ATF那樣真的造個驗證機(jī)出來PK一遍，但這次競爭是國內(nèi)首次采用競標(biāo)式的戰(zhàn)斗機(jī)研制對飛機(jī)的各項指標(biāo)不僅進(jìn)行理論評議，還要進(jìn)行一定程度的實驗驗證，結(jié)果最后大家都知道了，成都所又一次臨場大翻盤，威龍成為最后的J20，呼聲最高，影響最大的雪鸮惜敗。

23m長的大家伙，總師認(rèn)識技術(shù)潮流有偏差，重機(jī)動輕隱身，采用了太復(fù)雜的氣動設(shè)計，最終慘敗

做一個事后諸葛亮，我們來看看雪鸮的氣動布局。

三翼面布局，是在常規(guī)布局基礎(chǔ)上增加一個前翼，和現(xiàn)在廣為傳播的說法不同，三翼面布局和同樣有前翼布局的鴨式布局其實一點關(guān)系都沒有，兩者氣動現(xiàn)象和氣動規(guī)律幾乎完全不同。三翼面布局最初是常規(guī)布局在從靜安定飛機(jī)跨入靜不安定飛機(jī)時采用的一個臨時的研究布局，簡單的在現(xiàn)有飛機(jī)機(jī)翼前加裝一對全動的小翼，以為在原氣動中心前增加了升力面積，升力中心前移，就會造成飛機(jī)從靜安定的變?yōu)殪o不安定的，F(xiàn)-4CVV，F(xiàn)-16ATFI，F(xiàn)-15MACT，F(xiàn)-8IIACT 都是這樣的改進(jìn)路子，這些飛機(jī)都是研究的試驗品。

美國最早將F15改成三翼面戰(zhàn)斗機(jī)，引領(lǐng)了世界潮流，結(jié)果俄羅斯和我國紛紛跟進(jìn)

俄羅斯蘇30戰(zhàn)斗機(jī)，采用了三翼面，機(jī)動性有不少提高，這也是沈陽采用三翼面的促進(jìn)因素之一

雪鸮的氣動布局采用了CARET尖劈乘波固定進(jìn)氣道，尖細(xì)窄邊條，前翼，雙后掠機(jī)翼，平尾，雙外傾垂尾。從氣動布局上來說，三翼面布局的基礎(chǔ)還是正常布局，前翼位于機(jī)翼和邊條之間，和鴨式布局不同，三翼面的前翼有調(diào)整飛機(jī)氣動中心的作用，因此不能讓前翼處于失速狀態(tài)，一旦象近距耦合鴨翼一樣先失速，那么飛機(jī)氣動中心會立刻后移，飛機(jī)會立刻變的遲鈍，加大平尾的配平壓力，所以，在三翼面氣動布局中，前翼的控制規(guī)律是要保證前翼的升力不能發(fā)生大的波動，所以它很多時候都是象前緣襟翼一樣下偏，由于機(jī)翼的上洗，前翼即便是下偏，其真實迎角也是正的。

雪鸮模型，明顯看出采用了類似F22的機(jī)頭，進(jìn)氣道和機(jī)身設(shè)計，升力控制面采用三翼面

帶大邊條的三翼面布局，邊條在前翼之前，在大迎角時，邊條渦可以推遲前翼的失速，前翼的偏轉(zhuǎn)可以一定程度平衡和調(diào)整邊條渦產(chǎn)生的升力線性升力斜率，邊條渦結(jié)合前翼下洗流，不僅可以延遲邊條渦破裂的時間，而且可以讓渦流在很寬的迎角范圍保持一個相對穩(wěn)定的強(qiáng)度，所以三翼面布局可以在很大的迎角范圍獲得可控制的能力，但是這個取決于飛機(jī)總體的設(shè)計和飛控的設(shè)計，通常的帶大邊條的正常布局可用迎角一般在26度左右，可控迎角30度以內(nèi)，先進(jìn)控制的飛機(jī)可以達(dá)到45度，三翼面飛機(jī)可以比較容易的達(dá)到60度迎角可控，極限情況下90度迎角都有還具有一定控制能力。

三翼面布局在低空遇到不穩(wěn)定氣流時，氣流先通過前翼產(chǎn)生升力趨勢，而這種趨勢和機(jī)翼的趨勢相反，而氣流到了機(jī)翼，又和前翼和平尾相反，到了平尾，和前面兩個翼面相反，因此，三翼面有天生的穩(wěn)定紊亂氣流的能力，適合低空飛行。三翼面布局多了一個翼面，屬于高升力布局，但是，由于前翼和機(jī)翼相互間有干擾，三翼面布局升力系數(shù)高，阻力系數(shù)也高，它可以允許飛機(jī)設(shè)計師選擇較大的翼載荷，設(shè)計較小的機(jī)翼，但是它比常規(guī)布局更依賴發(fā)動機(jī)的推力。

俄羅斯的三翼面飛機(jī)經(jīng)常做飛行表演，機(jī)動性很不錯，但是特別坑發(fā)動機(jī)，推力小玩不轉(zhuǎn)

回到雪鸮，因為飛機(jī)阻力比其他布局都大，因此設(shè)計師想從機(jī)翼上做文章，但是機(jī)翼設(shè)計是非常重要的，它決定一架飛機(jī)的基本性能，不管是常規(guī)布局，還是三翼面布局，機(jī)翼在40度左右的前緣后掠角是最佳性能區(qū)域，但是要飛機(jī)超音速阻力小，要么大幅度減小機(jī)翼面積，結(jié)果是機(jī)動性變差，要么是增大機(jī)翼前緣后掠角，601的設(shè)計師想了一個折衷的主意，他們采用了一種古老的機(jī)翼設(shè)計，雙三角翼，這種設(shè)計在J7E上就被采用了，它是邊條翼氣動布局的前身，機(jī)翼由大后掠角的內(nèi)段，和小后掠角的外段構(gòu)成，它的阻力介于兩者單一后掠角之間，升力大于單一的后掠角機(jī)翼，嚴(yán)格的說，這種古董設(shè)計技術(shù)有點逆科技潮流，因為雙三角翼的效果其實后來的邊條加機(jī)翼的組合已經(jīng)能更好的完成了，在有邊條的情況下采用雙三角翼的效益并不明顯。

成都?xì)?E戰(zhàn)斗機(jī)采用雙三角翼，大大提高了機(jī)動性和航程，也深深打動了沈陽的設(shè)計師

雪鸮的氣動布局有一個巨大的難題，邊條從進(jìn)氣道唇口開始，然后要累加前面邊條，前翼，機(jī)翼，平尾，這一串氣動元件必須串列在一條直線上，這讓飛機(jī)長度變得非常長，尤其是雙三角翼的翼根弦長更大，加劇了這個矛盾，最終601的雪鸮是一個長度超過23米甚至24米以上的龐然大物，飛機(jī)比J82，蘇27還要長的多，這樣一來飛機(jī)就更重，需要更強(qiáng)大的飛機(jī)推力。

和最后的J20相比，雪鸮構(gòu)形復(fù)雜，飛機(jī)尺寸巨大，對發(fā)動機(jī)依賴高，必然導(dǎo)致最后的飛機(jī)成本高，超音速巡航性能低，飛機(jī)的推重比低，進(jìn)而影響機(jī)動性，另外隱身控制方面601對技術(shù)的掌握和理解程度有所偏差，對飛機(jī)隱身方面設(shè)計優(yōu)化不足，幾乎是必然輸?shù)袅烁偁帯?/p>

當(dāng)年沈陽和蘇霍伊設(shè)計局關(guān)系緊密，設(shè)計師受其影響很大，對于隱身的要求也類似，推出的飛機(jī)都是不隱身的怪物

有美國和法國的同行最后看到了新聞和公開的論文資料以后感嘆說，601所選擇了一堆落后的氣動技術(shù)堆積出一個競爭先進(jìn)飛機(jī)的架構(gòu)，輸在了起跑線上。