Alexr

歼20腹鳍设计大尾翼和小尾翼的之间的一个选择问题，并不是发动机能力不足才需要这个腹鳍，甚至可能装上WS-15后，由于推力增加，腹鳍还会相应的做适当加大，取消带来结果很可能是稳定性不足的问题！

而歼31的设计风格采用了类似于F22，我们可以拿歼31和F22的垂尾做个对比，就知道这两者的在垂尾设计风格上走的一条路，看比例都是两个硕大的垂尾，难道就不影响隐身性了吗？

在隐身战斗机尾部的隐身处理上，各国做得都不是很好，包括美国，不管是在F22还是在F35上，F35的垂尾小因为他的机动能力太差，比F15的机动性都不如，自然不用大垂尾了。

F22在设计的时候就是一款标准的空优战机，需要超强机动性来碾压其他战机，由于发动机能力太强劲，机动能力超强，比如下图就是F22各种机动动作：

看看F22这些超机动动作，这还是公开的，在做这些机动动作时，特别是超音速机动时，战斗机的稳定性怎么来保证？为了增强稳定性，F22的设计是做了一对超大尾翼，而这个超大尾翼在长波雷达面前就是一个大缺陷，面对像苏57这种装备了L波段雷达的战机可能会吃大亏的！而歼31目前采用两台RD33中推发动机，机动性不足还不需要这么大的尾翼，但从这个大尾翼就知道其野心可是照着F22看齐的！至于F35完全就是一款牺牲机动性来满足战场超强感知能力的四代战机，因此就不需要这么大的尾翼来保持稳定性了！

鉴于F22的大垂尾，我们在歼20的基础上选择了另一条路，就是背上一对全动小垂尾+机腹下的腹鳍（可以理解为机腹下的固定小垂尾），给人的感觉在平整的机腹下莫名的多出来一个斜垂尾，是否影响到歼20 的隐身能力？是不是因为我们的发动机不足所以要加这个东西？

个人的谬论：吸取了F22大垂尾的不足，我们将F22大垂尾的功能变成1对全动小垂尾+1对腹鳍（垂尾）进行了处理，这样的隐身性应该比F22是否更高一筹？而等我们装备WS-15发动机后，发动机的动力更强劲，超机动能力起来后如果在进行大机动动作时，满足稳定性要求了，那么腹鳍就不会再加大了；如果这这样情况下发现稳定性有问题，那么腹鳍和全动垂尾可能还会加大，至于取消问题？想都别想了！

狼烟火燎

歼-20气动布局设计极为大胆，标志着我国航空工业气动外形设计达到了世界领先水平。歼-20采用了上反鸭翼、三角大边条翼、全差动垂尾，以增加升力与机动性。以往战机中，哪怕使用其中一种，就面临极大挑战，何况在歼-20上一下子使用了三种。

垂尾可以围绕中间轴转动，腹鳍可以看着是垂尾的延伸

机动性的提升必然导致稳定性的下降，特别是全动垂尾在大角度偏转时，丧失了分离纵向气流的作用，影响了飞机纵向（航向）稳定性。所以说，加装腹鳍势在必行。而歼-31采用了常规布局，偏转力矩由垂直尾翼后侧的方向舵提供，固定的垂直尾翼面积较大，所以就不需要腹鳍了。

最喜欢的一张歼-20图片

歼-20腹鳍至少有三个明显作用，一是提高战机纵向稳定性，特别是提高了大迎角爬升时飞机的稳定性；二是分离气流，避免在尾部产生涡流，起到降低阻力的作用；三是阻挡了发动机尾喷口的侧向红外信号，起到红外隐形功能。有人说，腹鳍增加了战机侧面的雷达反射面积，不利于隐身。事实上，歼-20垂尾与腹鳍的面积之和还没有猛禽的一片垂尾大（约2/3），腹鳍对侧向隐形的影响并没有想象中那么大，所以说腹鳍设计总体上是加分的。

谁的机身更长，谁的垂尾更大（重点看心神玩具机）

歼-20是体型最大的五代机，作战半径达到1500公里，加挂两个副油箱航程达到6000公里，作战半径达到惊人的2500公里，绝对担当得住“踹门神”的角色。为了保证超音速性能，不得不将机身拉长拉细，达到了21米；为了保证机动性，不得不增加翼面的设置，歼-20采用了16个气动翼面，其中包括10个活动翼面，飞行控制难度极大。所以说，腹鳍起到的稳定作用真的无法略去。歼-20气动设计水平之高，飞行控制难度之高，纵观全世界，无一出其右。

红龙军团长

腹鳍和垂直尾翼的作用是保证飞机的横向稳定性（不发生不必要的侧滑）。垂尾因为可动，也可产生横向的控制力矩。而尾翼和腹鳍的面积大小直接决定了飞机的横向稳定性大小。

第四代战斗机重视大迎角飞行性能，在尾翼腹鳍面积不变的情况下，横向稳定性随迎角增大而减小，即“大迎角下的横向稳定性发散”。

在大迎角的横向稳定性方面，雅翼布局因为机身上方流场更加复杂，所以大迎角时的横向稳定性发散相比常规布局更加严重。如何解决这个问题呢？

大多数人的第一反应肯定是增大垂尾面积。而根据J-10总师宋文骢的《小展弦比》一文，大迎角飞行时机身上方的涡流会在垂尾处诱导出向下的负升力，所以任何将脱体涡作为主要增升手段的气动外形，都要求垂尾面积要尽可能的小，既然垂尾面积要小，那么就得加腹鳍，这样才能保证横向稳定性的要求。同时垂尾面积小，也就必须用全动垂尾才能满足尾翼控制力的要求。所以你能看到Su-57与J-20，F-35都使用了小面积的全动垂尾。

说到这里基本就把J-20有腹鳍的原因说完了，接下来讲讲为什么F-22的气动布局远没有J-20和Su-57复杂，但是机动性却不逊于后者的原因：

Su-57实际上严格来说不是常规布局，其使用的可动边条可以看作鸭翼的变种，所以严格来说Su-57是“三翼面布局”。而通过可动边条的角度变化又消除了三翼面布局的一些缺点。

而F-22为什么使用这么大面积的垂尾呢？因为F-22对脱体涡的使用程度没有J-20和Su-57那么高。那么为什么F-22的大迎角飞行性能又如此出色呢？因为二元矢推。

二元矢推虽然会有一定的推力损失（F-22在矢推不偏转时为1.2%），但是综合其减少的阻力却超过50%。要知道，大多数典型的双发飞机，发动机长度大约只占机身长度的20%-30%，而发动机造成的阻力却占到了整机阻力的40%-50%，而F-22的发动机造成的整机阻力却不到20%。

这还不算完，通过良好的总体设计，二元矢推能与机翼配合诱导出“超环量效应”提高升力，降低升致阻力。

白虎堂

有没有腹鳍是战斗机总体气动布局设计决定的，并不能简单挪用。

从设计上看，歼-20和歼-31在垂尾设计上的最大不同在于：前者采用了面积较小的全动式外倾双垂尾，后者则采用了传统带方向舵的大尺寸外倾双垂尾。

那么，全动垂尾到底有哪些优点呢？·

与传统垂尾相比，全动垂尾把垂直安定面和方向舵合二为一，整个翼面都能偏转，拥有巨大的舵面等效面积，能大幅提高飞机的纵向操纵效能，尤其是在超音速飞行状态下。

同时由于舵面等效面积的增加，全动垂尾的面积可以适当缩小，对歼-20这样的隐身战斗机来说，就等于降低了尾部重量并缩小了侧向雷达截面积。

所以，歼-20的全动平尾具有在重量、操纵效率和隐身上的三重优势，是一种比歼-31传统垂尾更先进的设计。

歼-20为了增加全动垂尾的操纵力臂，把垂尾布置在了机身最尾部，这能进一步缩小垂尾面积。但这么设计也出现了垂尾在大迎角状态下被机身遮挡的问题，为了提高大迎角飞行稳定性，设计师为该机增加了外倾双腹鳍进行补偿。这个腹鳍同时也能遮挡尾喷管侧面，一举两得。

再来看歼-31。该机的气动布局中规中矩，V1版本气动基本上是F-22的翻版，尺寸巨大的梯形垂尾能够提供足够的超音速纵向稳定性和大迎角性能。V2版本则改用后掠垂尾，高度似乎进一步增高并整体前移，进一步提高大迎角性能。于是在拥有了足够大迎角操控性的前提下，歼-31自然无需腹鳍补强了。

有没有腹鳍，其实背后反映出的是这两种隐身战斗机截然不同的气动设计思想。

DS军美

J20之所以有腹鳍有两方面的原因，一方面是气动，一方面是出于隐形考虑。首先是因为J20对空中机动性能有较高要求，高机动飞行为了获取大的升力，往往需要进行大迎角飞行。J20在大迎角飞行时，机身容易遮挡垂尾，因为J20的垂尾是全动式垂尾，高度比较低。而且为了获得尽可能大的操纵力矩垂尾非常靠后，这样被遮挡的情况更加严重。这种情况下J20的航向稳定性就会比较差，为了弥补这一缺点增加了腹鳍。在大迎角飞行状态下，腹鳍的空气流场非常干净没有干扰，因此气动效率比较高，可以大大增加航向稳定性。另外，增加腹鳍有利于隐形，因为如果没有腹鳍，发动机的侧面就完全暴露出来了。发动机的侧面接近于圆柱形，尾喷口接近于圆台形，这样侧面的雷达反射面会非常大，而且发射波范围会非常宽，这对隐形非常不利。增加腹鳍后，对发动机侧面进行遮挡，侧面就变成了一个腹鳍构成的平面，其反射波就变成了针状波束，不容易被截获，即使被雷达截获反射波，也容易因为瞬间闪烁消失而容易被当作虚警信号被忽略掉。其技术原理如同F117战斗机机身上被分割出的的小平面。而且腹鳍和垂尾不在同一个平面上，垂尾的发射波和腹鳍的反射波在空间上被分割为不同的方向，这对于减小反射面积是很有帮助的。并且腹鳍还从侧面有效遮挡了发动机的红外辐射，这些都对隐形有很大帮助。从机头方向来看，因为腹鳍的前沿后掠角度很大，而且腹鳍可以用复合材料来制造，所以对正面的雷达反射很小。对于FC31来说,整架飞机的气动布局是正常式气动布局，和J20的鸭式气动布局完全不同，其垂尾不必太靠后。FC31的垂尾比较高大，而且2.0版的垂尾位置更加靠前，在大迎角状态下不容易被遮挡。所以在气动上没有必要增加腹鳍，如果考虑隐形而增加腹鳍反倒会增加阻力。这和J20情况不同，J20是全动式垂尾而且面积很小，即使加上腹鳍也比F22的垂尾面积还小。所以FC31的机身侧面反射面积会比较大一些，这也是总体考虑后的折中方案。

尖端防务

纸上的宣仔，为您解答。

歼20的腹鳍，是为了增加航向稳定性才要加上的。如果把歼20的最大飞行速度限制在和FC-31同一个水平的话，不加腹鳍也是可以的。换句话说，它最大飞行速度太高了（2.5马赫或更高），而歼20使用的全动垂尾尺寸有点小，光靠它来保持稳定性还不够，所以才要增加这一腹鳍。而FC-31最大速度仅1.8马赫，本身垂尾面积够用，自然也就用不到了。此外还有一种说法是歼20的腹鳍起到了在侧面遮挡发动机尾喷口的作用，这个只能说是附带效果，根本出发点还是气动上的原因。

FC-31和F-35的设计指标差不多，垂尾也几乎一样，所以不上腹鳍也可以

其实腹鳍本身相当于长在机腹的垂尾。腹鳍也好垂尾也好，作用都是类似古代箭杆尾部粘接的箭羽，是为了箭在高速飞行过程中保持飞行方向上的稳定性。没有箭羽的弩箭，飞行稳定性就大大不如弓箭，动能损失很大。所以才有“强弩之末，势不能穿鲁缟”的说法。

几片羽毛，就可以保证箭能够平稳飞行几百米，从原理上说腹鳍的作用是一样的

那么话说回来了，歼20最初的设计目标，就是一款重视极限速度和超音速机动性的飞机，高速下流场，压力场都有很大变化。由于歼20的垂尾是全动垂尾面积不可能设计的太大（原因下面会讲），折衷的办法就是在机腹再增加一对腹鳍，这样相当于舵面的总面积又增加了，稳定性又补回来了。对比之下，美国的F-22虽然也需要飞到2马赫以上，但由于垂尾直接设计成了不可动的，面积可以做的大一些，所以也就没有腹鳍。

从这张图就看出来了，歼20垂尾和F-22垂尾的面积差距很大

这里就要说说为啥歼20偏要用全动垂尾了。这主要是为了解决F-22设计时就存在的一个问题。

F-22采用的是边条+外倾双垂尾的设计。经过边条形成的脱体涡流，会附着在外倾垂尾的外侧，形成一个低压区，而垂尾内侧是高压区，两侧气压的合力指向斜向下，这相当于产生了一个抬头力矩，并且降低了升力；在大迎角飞行条件下其垂尾会经历比较严重的抖振，并且脱体涡流会提前破裂，也会降低最大升力。 这个研究结果恰恰是成飞的工程师在进行模拟后发现的。

F-22自始自终都没有解决这个问题，而成飞敢于去解决，这就是现在我们看到的歼20的方案：

1.使用全动垂尾，可以调整垂尾的方向，避开涡流的低压区；2.减小垂尾的尺寸，减小这种斜向下的力，以减少升力损失。3.增加一对腹鳍，弥补因为垂尾尺寸减小造成的航向稳定性变差的问题。

以上就是歼20增加腹鳍的设计逻辑。以上的问题，在F-35身上有没有，在FC-31身上有没有，又是怎么想办法解决的，就不得而知了。

宣仔

很多人把歼20的腹鳍说成败笔，说其他隐形战斗机都没有腹鳍。武器各有各的用处，不能以有无当做论断，那是以西方为中心的论调，说明弯下腰还没有站起来。

看到中国歼20的腹鳍，看到F22的大垂尾了吗？固定垂尾上都有方向舵，而中国的全动垂尾相当于扩大了方向多，相当于垂尾全部成了方向舵，是战斗机相当灵活。而歼20的腹鳍，又相当于垂危的固定部分，所以是必要的。

俄罗斯的苏57是真正的机动垂尾，俄罗斯做得更彻底。但都有利弊，中国有两块固定的腹鳍，一是平衡，二是遮挡，遮挡发动机的红外。这方面只能就事论事，而不能说好坏，因为一点小小的移动，差异就很大。就像当年的苏27，从试验型到原型机看起来差别不大，但却是苏霍伊推倒重来的，因为试验型达不到要求，何况歼20和苏57是两架战斗机呢？

歼20和FC31是向两个方向发展的，一个是空优战斗机，一个应该是多用途，更像F35，各有各特点，各有各的作用，各有各的要求，基本上不要说谁比谁强，这是最不科学的。

大志远思想空间

战斗机的腹鳍有无主要看战斗任务和设计者的惯性，其中前者反倒是次要原因了。有的编辑说超音速要求高的战机不会使用腹鳍，这本身就是不专业的表现，三代机中腹鳍使用广泛是因为那个时代的电传控制技术不怎么滴，需要腹鳍起到稳定作用，至于为什么腹鳍可以稳定战机飞行状态方便控制，其他大神说明的很详细了在此不予重复，本文重点分析我国两款五代机对待腹鳍的两种态度。沈飞在仿制出歼11、歼15、歼16系列后已经对苏系战机有了深刻的认知，并受其设计思想的严重制约。

既然如此，为什么在沈飞推出的五代机FC-31“鹘鹰”时不再采用苏系战机钟爱的腹鳍设计呢？原因应该就是成本考虑。作为一款歼-20重型战斗机的补充机型，没有必要追求其性能的极端化，就像米格-29使用落后的扫描雷达走过小半个世纪至今才装上“甲虫”有源相控阵雷达一样，都是对其即使成本控制的结果；相反，苏27这样的主力战斗机型早在上世纪末就是用了相控阵雷达，最新的苏35更是安装了昂贵的“雪豹”相控阵雷达。与此同理中国在同时研制两款五代机时也考虑到了成本问题，采用腹鳍的歼-20毫无疑问在飞行性能和隐身优势上做到了极致，但是没有腹鳍的FC-31具有更强的价格优势。

除了价格定位上的不同之外，作战需求也是也大原因。歼-20类似美军的F-22是战争开打前的敲门砖，作战突击性需要这款战机具备较强的隐身能力和机动能力，因此即便是现代化的航电设备不需要腹鳍来协助提高战机稳定性，歼-20出于极限性能的考虑还是装备了腹鳍。需要纠正的是，一些小编说腹鳍对发动机尾喷口具备一定遮挡作用，这本是就不符合逻辑，战机隐身是对红外信号、雷达波反射的隐身，腹鳍对热信号的遮挡十分有限。坦克全身包裹钢铁都无法遮挡红外信号，两块铝片怎么可能遮挡发动机尾喷口几千摄度的高温呢？

利刃号

从两种飞机的气动外形设计就可以看出，歼-31采用的是国外五代机普遍的常规式布局，而歼-20则独辟蹊径，采用了鸭式布局，成为国内外唯一采用鸭翼的五代机。

为什么歼-20要坚持使用鸭式布局呢，最主要就是为了提升飞机的机动性，尤其是大迎角机动能力，尤其是小展弦比+鸭翼+边条翼的设计，可见歼-20在追求大迎角机动性方面走向了极端，毫不夸张的说，歼-20的大迎角机动能力绝对是五代机中最强的。歼-20作为中国空军主力五代机，研制时间要晚于美国和俄罗斯五代机，在发动机暂时落后的情况下，要想后来居上，在4S能力方面完全凌驾于F-22和T-50，无疑是不现实的，因此，设计者剑走偏锋，追求不对称压制能力，即我虽然不能全面超越你，但在某项关键能力，即机动性方面，要做到最强，当然，其他方面也不会差距很大，这样，在未来的较量中，就有了在某些领域凌驾于对手的能力。

返回话题说腹鳍，为什么要采用腹鳍呢？其实就是歼-20的大迎角机动能力太强了，我们知道，机动性和稳定性是一对互相矛盾的存在，机动性太强，必然就要求与之相匹配的稳定操控能力。而腹鳍的作用其实和垂尾差不多，主要是为了增加飞机的航向稳定性。

虽然，歼-20采用了全动垂尾的设计，已经将垂尾的气动效率提升到最高，但由于对大迎角机动的要求太高，效率还是不足，由于隐身的需要，又无法继续增大垂尾面积，所以就采用了腹鳍，由于位置特殊，腹鳍对隐身的破坏要比垂尾小得多，所以，歼-20采用腹鳍，也是一种较好的折中方案。

兵工科技

腹鳍跟垂尾一样，增加横向稳定性，原理跟弓箭上的羽毛道理一样。受到侧向气流扰动产生侧滑时，生产反向压力，阻止这种这种偏航。所以说要不要腹鳍，看你垂尾能否满足飞行所需要的横向稳定性。飞机重量越大，飞行速度越快，所需要的横向稳定性越大，在二战电风扇时代，很多垂尾意思意思就行了，比如说bf-109。

但是速度越快，重量越大，所需要的垂直稳定性也就越高，到了不锈钢机米格-25，其要追求3倍音速的极速，所需要的航向稳定性同样非常高，于是双垂尾和腹鳍也就产生。

到了现在，开始追求大仰角飞行性能，但是大仰角飞行情况下，垂尾受到机身和机翼气流遮蔽影响，其作用要被削弱很多。要解决这种方法，一种思路就是将垂尾位置往前移，典型案例就是F/A-18E/F超级大黄蜂（注：超级大黄蜂前移的另一个好处是填补主翼和尾翼的空白，使大边条翼拉出的涡流能够更加顺滑，这个优点是由其气动产生的互补效应）。

如果两个方案都不想要，那就是乖乖的加个腹鳍把，大仰角状态下，腹鳍效果要远好于垂尾。

至于为什么歼-31不需要腹鳍，道理跟F-35一样，作为中型战斗机，其用这样的双垂尾已经足够保证飞行所需的航向稳定性了。此外，还有一个不能忽视的地方，就是隐蔽性，歼-20的发动机尾部处理相当粗犷，部分原因可能为以后换发做准备。但是其发动机尾喷口是暴露在外面的，跟躲在二元推里面的F-22不一样。这种情况下，腹鳍和上垂尾，反而可以起到屏蔽发动机尾喷口的作用，同时也可以遮挡下尾喷口的红外信号，从而提高隐蔽性。

關鍵字: 军事 歼-20 战斗机