變著花樣飛

程峰

1903年12月17日，萊特兄弟的飛行者1號首飛成功，我們通常把這一天視為飛機誕生的日子。飛行者1號是人類歷史上第一架成功載人飛行的飛機，它選擇了鴨式布局，即主機翼在后部，控制升降的小機翼在前部。因此也可以說鴨式布局是歷史最悠久的機翼布局模式。現(xiàn)在，鴨式布局主要應(yīng)用在高機動性的戰(zhàn)斗機上，比如歐洲的JAS-39“鷹獅”戰(zhàn)斗機、陣風戰(zhàn)斗機、臺風戰(zhàn)斗機，還有我們國家的驕傲——殲-10和殲-20戰(zhàn)斗機。

在之前的文章里我們介紹過，飛機在空中飛行時，由于機頭部分先遇到空氣，所以機身周圍會產(chǎn)生人字形波浪線。常規(guī)的機翼布局，氣流流過飛機頭部后直接就作用到了主機翼上。所以流經(jīng)主機翼的氣流態(tài)勢比較穩(wěn)定。而鴨式布局就不一樣了，鴨翼在主機翼的前方，氣流會先經(jīng)過鴨翼再吹到主機翼。在這種情況下，鴨翼的一舉一動都會影響主機翼上的氣流狀態(tài)，所以鴨式布局是一種不穩(wěn)定的氣動布局。不過，不穩(wěn)定也意味著機動性較高。

接下來，我們一起來制作一架鴨式戰(zhàn)斗機，共同探索一下它的性能特點吧。這是一次很有意思的探索，所以我們就把這次折的戰(zhàn)機命名為探索者戰(zhàn)機，編號X-9。

放飛紙飛機

因為鴨式飛機調(diào)節(jié)的方式比較特別，并且具有一定的挑戰(zhàn)性，所以在完成之前我們可以先體驗一下初始狀態(tài)下探索者戰(zhàn)機的飛行效果。

用拇指和食指捏住機身下方梯形的位置，試著將紙飛機向前投出，不出意外的話，它可以保持水平姿態(tài)向前飛行。

初步試飛完成后，我們就可以開始調(diào)節(jié)鴨翼了。

這架鴨式飛機我們采用的是與殲-20一樣的全動式翼面。說起這種全動式翼面，還是在飛機進入超音速時代后才慢慢流行起來的。

早期的飛機，水平尾翼前面的部分是固定的，后面的部分是可以做俯仰動作的升降舵。在亞音速飛行時代，這種設(shè)計可以很好地控制飛機飛行。不過，進入超音速飛行時代后，人們發(fā)現(xiàn)這種設(shè)計無法順利將飛機拉升，于是就發(fā)明了一種新的結(jié)構(gòu)，即讓整個水平尾翼都能進行俯仰動作的“全動式水平尾翼”。

調(diào)整好翼面后，用力將紙飛機向斜上方投出。此時，紙飛機的飛行迎角猛然增大，會突然抬頭，然后伴隨著一個急停飄落向地面。這種飛行姿態(tài)和蘇-27戰(zhàn)斗機類似。

鴨翼并不是簡單地把水平尾翼放在主機翼前面，這種設(shè)計對飛行控制的影響是很大的。各位小飛行員們可以多嘗試幾次，也可以結(jié)合其他舵面的動作探索一下各種飛行狀態(tài)。

剪出所有的舵面、翼面后，會對紙飛機的飛行姿態(tài)有一定的影響。我們先將各舵面的位置歸位，然后試飛幾次，再根據(jù)飛行結(jié)果微調(diào)各舵面，盡量讓飛機保持平飛。記住：方向通過方向舵修正，俯仰姿態(tài)可以通過副翼修正。

鴨式飛機結(jié)構(gòu)圖

X-9折紙圖紙