前海吉安中国战斗机全部砍一刀？垂尾设计中隐藏小秘密，六代机从根源解决

把中国所有的主力战斗机放一块，是什么感觉？

这张图就把中国空军和海航的现役战斗机，按同样的比例，放在一起了，除了歼轰7，都是四代和四代以上的机型，型号后面的数字，是服役的数量，注意别把Q看成0了，否则数量就变成10倍了。

首先，能直接看到的，就是它们的大小。

这张图里，唯一取得过真实战绩的歼10，却是其中最小的一种，没办法，谁让它是中型机呢。旁边的歼轰7就明显大了一圈，机体显得比较厚，因为它的核心功能是轰，要带着接近10吨的载荷，去打击面目标，那就必须得有一个粗壮的机体。从歼15开始，机身变得越来越扁，歼20腹部完全平坦，机体拉长，这是为了获得极致的隐身效果而做的设计，整个下表面，就像一面光滑的镜子，把正面和侧面的雷达波都反射到反方向去了。歼35可能会让你有点意外，因为它的尺寸，竟然和歼10差不太多，只比歼10长了半米，翼展大了一米，所以显得有点短，座舱也更显大，成了五代机中的“大头”，但仍然比肥肥的F-35要显得更加灵动。

第二个共同特征，不知道你注意到了没有，就是它们的垂尾，都被“砍”了一刀。

从歼10到歼16，垂尾的上缘，都是向后斜切了一刀，五代机是垂尾后方的尖角，被切了一小刀。其实，歼16的来源苏27，垂尾和水平尾翼，就都被斜切了。切这一刀的主要目的，是为了防颤振。什么叫颤振呢？你拿个塑料直尺，一头按在桌沿，另一头用手拨一下，尺子就会嗡嗡嗡的震动起来，这就叫颤振。飞机的垂尾和机翼，和这个尺子是一样的，都是一头固定，一头悬空的状态。垂尾和机翼的材料，无论强度多高，也是有弹性的，不可能是完全刚性。同时，受力也很大，只要空气的冲击力足够强劲，机翼和垂尾照样会被吹得振动起来。在飞行时，前方的机翼和边条翼产生的涡流，在某些情况下会撞到垂尾上，形成周期性的作用力，迫使翼面振动起来。

咱们来看这架正在进行飞行表演的FA-18，可以明显看到，垂尾在快速的抖动。而且，这个弹性是在各个方向上都有的，在气流的冲击下，垂尾和机翼，可以在翼面的垂直方向上抖动，也可以在前后方向上扭动。如果两个方向上的频率重合了，就会形成共振，一旦共振，那就成恶性循环了，两个方向上的变形会相互叠加，最终形成无法阻尼的自激振荡，严重时甚至可以把尾翼撕裂。解决方案之一，就是把翼尖斜切一刀，这样可以缩短有效翼展，垂直方向的振动频率会有所提高，前后方向的扭转频率基本不变，这样就把两个频率给错开了，避免了共振。但这样做也有代价，那就是形成了一个尖角，会引起涡流，进而产生额外的阻力。当然，不切尖也可以，那就堆材料，只要材料顶得住，不怕增加重量，也行。

另外，还可以在翼尖加配重，相当于增加了翼面的质量，给振动增加难度。战机的翼尖挂架，就可以起到这个作用。具体要怎么设计，那就看具体情况了。比如F-15，垂尾没有切，但机翼和水平尾翼切了，F-16，哪个都没有切，但主翼有挂架，FA-18，水平尾翼切了一个小角，主翼有挂架，歼-16的垂尾和水平尾翼都切了，主翼没有切，有挂架。

这些都是根据各自的具体情况而做出的取舍。到了歼20和歼35这里，垂尾没有切大角，而是切了一个小角。这同样能起到防颤振的作用，同时还能提高隐身性。因为雷达波照射到光滑的机体表面上，除了入射和反射，还会沿着表面形成“爬行波”，就像水流绕过鹅卵石流动一样，这种波如果遇到一个尖锐的表面，就会四面衍射出去，而不是反射到某个特定的方向，虽然这是一个弱散射源，但也会增加暴露的风险，切一刀，这里就不尖了，就能避免衍射，那就切了嘛。

不过，咱们观察F-22和苏57的垂尾，它们并没有切，这是因为这俩的垂尾，不是后掠的形状，是一个梯形，上缘没有形成很尖的锐角，这个问题不严重。倒是F-35的垂尾，和歼35一样，都是后掠的，有一个尖角，但没有切。这是为了保证多用途和气动效率而做出的取舍，代价就是隐身性能更差了，要是两个35来个PK的话，显然歼35会在隐身上，占有更大的优势。当然，大道至简，与其在形状和材料上来回琢磨，最好的办法就是把问题从根子上解决，那就是不要垂尾，自然也就不会有什么颤振和散射的问题，同时还少了两个大反射面，隐身性能还能再提高至少一个数量级。