60 年代末,中国也开始在鸭式布局的基础上,用吹气增升等类似形式增加前翼的配平能力。同时为了解决上述这一问题,开始尝试利用额外的能量提高鸭翼配平能力的同时,还设法为主翼补偿下洗造成的升力损失。这种布局称为“抬”式布局。1969 年,“701”抬式运输机方案“延安”号开始提出。该方案是借助前翼上安装的螺旋桨滑流来加强前翼配平能力。滑流在起降时吹向主翼下方造成地面效应;平飞时滑流吹掠主翼上表面产生附加升力,从而抑制伴随鸭翼增升而来的焦点前移。

收藏在西北工业大学航空馆内的“701”抬式运输机方案“延安”号改型模型
然而在 1971 年发生了林彪事件,在空军部门的整顿工作中“延安”号的研制被搁置。
在这种情况下,中国的航空工程人员向中央反映工作受阻,要求恢复航空科研工作。1974 年国防工办在北京和平宾馆召开了座谈会,肯定了“抬”式飞机的设想和模型自由飞实验方法的作用,并指出以后的工作应以战斗机外形为主。
1975 年,三机部发出 768 号文件,确定“抬”式机研究为国家航空重点科研项目,并确定 751任务,1976 年,“751”抬式战斗机方案提出,该方案是在前翼上展向吹气来加强涡系的有力干扰。该方案的 FM-8/9 验证模型可以配平后翼后缘襟翼 30 度左右(静安定余度取 10%),迎角 10 度时配平升力系数可达 1.33;在有地板条件下,10 度迎角时配平升力系数 1.43,16 度时 1.61。在抬式布局试验中,设计了多种形式的减阻措施,这其中包括翼梢小翼、帆片、端板和侧板,这其中也引出了侧板鸭式布局以及 LFC-16 战斗机方案(另文介绍)。


“抬式布局”战斗机 751 方案模型
1976 年间,抬式布局研究进展缓慢,不久后项目因故再次搁浅。此后“751”抬式战斗机终因经费始无法落实而再也没有启动,不过“抬式布局”却并没有就此尘封。
而正是这一选择,展开了中国后来独特无二布局——“抬式布局” 的开端。这种布局不完全是鸭式布局。一般而言,鸭式布局可以简单分为两个级别:
第一个级别就是鸭翼本身不作动或不参与飞机控制,仅仅作为涡流发生器。飞机的俯仰控制主要靠三角翼的升降副翼来实现。这个级别的鸭式飞机本质上讲是一种无尾三角翼飞机,鸭翼仅仅是一个后掠的涡流发生帆片而已。以色列的“幼狮”战斗机就是典型的例子,飞机在“幻影”5 为原型的基础上改装鸭翼,但是整体控制仍旧基于“幻影”的无尾三角翼控制,鸭翼是完全固定的,不能偏转,仅仅用于拖出涡流对主翼实现增升效果。
第二个级别是所谓“前尾”式布局,也就是将起到俯仰控制功能的水平尾翼移到前方。这样的好处很明显:起飞过程中平尾提供的是下压力令飞机抬头,而前置鸭翼则提供的是上提的升力,这更加有利于提高飞机的短距起飞能力。这其中的典型例子就是欧洲联合战斗机“台风”,“台风”是典型的前尾式布局,鸭翼只提供俯仰操纵,甚至几乎不参与对主翼的涡流增升。
本质上,前尾式布局的鸭翼本质上只是对飞机进行俯仰操纵,所以一般采用对称翼型——不产生正升力,在飞机巡航时只进行基本的配平,而飞机当然还是依靠主翼提供的升力来实现飞行。
而中国展开的“抬式布局”则更进一步——前鸭翼提供正升力,这也就令飞机拥有了两对气动面,甚至可以认为是双翼飞机——串列翼布局。在其他条件(包括阻力、重量等等)都等同的情况下,拥有两副机翼的优势可想而知。然而其复杂和困难程度也是可想而知。

西北工业大学航空馆内的“抬式布局三剑客”,从左至右依次为“701”抬式运输机方案“延安”号改型模型、“751”抬式战斗机模型、ZM-01 抬式战斗机外形试验模型
不过这种布局带来的巨大优势是诱人的。从 751任务开始,中国的工程人员不断进行摸索,成都飞机设计研究所的鸭式布局歼-9 战斗机也是几上几下,各种鸭式布局虽然并未跃出纸面,但是中国工程人员对鸭式布局的追求和研究一刻都未停止。在这艰辛的努力下, 歼-10“猛龙”战斗机终于在 1998 年破壳而出,一飞冲天。这种第三代战斗机虽然外表上也许并不比“欧洲三杰”抢眼,但是却是几十年艰苦汗水一脉相承的结晶。相比而言,欧洲“台风”和瑞典“鹰狮”战斗机的鸭翼主要起俯仰控制作用,涡流增升由专门的涡流发生片产生;法国“阵风”的控制则主要基于“幻影”系列的无尾三角翼控制方式,鸭翼虽然也参与控制,但是在更多的时候还是起到涡流发生器的作用。而 歼-10 战斗机的鸭翼,不但兼顾俯仰操纵和对主翼的涡流增升功能,更重要的是基于最早从 751任务就已经开始的“抬式布局”研究,鸭翼采用能够产生正升力的平凸翼型,某种程度上已经是结合了双功能鸭式布局和串列双翼布局的综合体,而这一切仅仅就是靠一对鸭式前翼实现了,这一切的艰辛,岂是三言两语能够承载。
然而付出终有回报,现在中国比肩世界先进水平的最新型战斗机已经面世,这种飞机不仅仅是中国人制造的机身、发动机,更是中国人自己创造的气动研究成果造就的身躯,也是从中国制造走到中国创造的坚实一步。在此,向中国全体航空工业人员致以深深的敬意。





751“抬式布局”战斗机复原图。笔者初次看到 751“抬式布局”战斗机模型的时候,曾经误以为只是一架带鸭翼的幻影 2000,毕竟带锥形堵头的进气口外形很具有迷惑性。而实际上完成复原后,可以明显看到飞机采用的是后掠角不大的大展弦比后掠翼设计,飞机的速度应该不会很高,显然这主要也是为了照顾短距起降性能。而具有了抬式布局——类似串列双翼布局所赋予的高升力前提下,机翼采用大展弦比小后掠机翼,飞机不仅起降距离能够缩短,而且载重量、低速性能、航程、滞空时间都将大大提升,虽然因此可能会失去超声速飞行能力,但是却有可能成为一种出色的对地攻击机,再加上优异的飞行性能,这种飞机完全能够胜任曾经红极一时的“战场飞机”概念,不但能够进行战场遮断,更是武装直升机和低速飞机的杀手。遗憾的是 751“抬式布局”战斗机最终夭折,不过所积累的技术则孕育了新时代的战鹰。
