30 年来的技术发展

涡升力技术

　　60 年代末以来，涡升力技术逐渐成熟，进入实用阶段。由此诞生了两种先进的气动设计——边条翼和近距耦合鸭式布局。其根本原理都是利用机翼上表面的稳定涡流诱导产生涡升力，并为上表面附面层补充能量，推迟机翼失速。涡升力技术的应用，大大提高了飞机的机动性能，并成为第三代超音速战斗机的典型特征之一。其中，鸭翼可以兼作操纵面，在欧洲 80 年代战斗机设计中颇为流行。不过，近耦鸭式布局有两个固有缺点：配平能力不足，鸭翼偏转时 RCS 增大。因此美国 ATF 在方案论证时最终放弃了鸭式布局。

歼-20 打破了鸭式布局不隐身的神话

随控布局

　　“随控布局”设计思想也是在这一时期发展起来的。这一思想实际是建立在业已成熟的自动增稳系统技术基础上的。但与之不同的是，飞控系统的设计不再是飞机外形确定之后的才考虑的事，而是在研制过程中与气动外形进行一体化设计。采用随控布局设计，不仅可以显著改善飞机的稳定性和操纵性，还可以优化飞机外形、降低成本等。在 70 年代美国空军 LWF 计划中，通用动力公司率先将随控布局设计用于实践，研制出一代名机 F-16。此后，所有高性能战斗机都采用了随控布局设计技术。

使用线传操纵随控布局的 F/A-18E/F

涡扇发动机和收扩喷管

　　发动机自 60 年代以来，开始进入涡扇时代。和以前的涡喷发动机相比，涡扇发动机主要区别是增加了一个前风扇（低压压气机），从而获得更高的增压比，提高推力，降低耗油率。不过，在这期间，涡扇发动机也走过一段弯路。在为 F-15 研制 F100 发动机时，曾出现过只重性能和先进性而忽略其它方面的情况，结果导致早期 F100 可靠性极差，F-15 大批趴窝。此后，重视发动机可靠性成为发动机研制过程中不可动摇的原则。在发动机发展的同时，作为其重要组成部分之一——喷管，也在 60 年代末有了突破性进展。传统的简单收敛喷管适应性不佳，在某些情况下造成的推力损失严重到令人难以接受。而先进的收敛-扩散可调喷管则可以控制喷管的有效面积比，实现增推的目的。1967 年，在 F-14 战斗机上，这种喷管首次得到实际应用。不过，F-14 采用的是独特的光圈式结构，其后的大多数战斗机都采用了铰接鱼鳞板结构。

F100 的铰接式收敛-扩散可调喷管

推力矢量技术

　　进入 90 年代，新一代推力矢量技术开始投入实用。早在 50 年代，霍克公司研制 P.1127（即“鹞”的前身）垂直期间战斗机时就开始应用推力矢量技术。但当时的推力矢量设计严重影响飞行性能，因此始终未在主流战斗机上得以应用。而新一代的推力矢量喷管，则可以完全与飞机后机身融合，并不影响飞机性能，虽然付出了一些重量代价，但在操纵性方面获得的好处却是难以衡量的——特别是在超大迎角范围内，气动舵面都已失效的情况下，推力矢量控制更显出其价值。如苏-37 的“弗罗洛夫法轮机动”，正是借助矢量推力的帮助完成的。

F-22 的推力矢量喷管结构

先进显示系统

　　战术信息的增多，使得平显早已不敷使用。于是，80 年代诞生了下视多功能显示器，取代了原来的仪表盘。多功能显示器可以集中并根据需要分别显示飞行速度矢量、飞行姿态角信息、机上功能系统、武器系统、导航数据等多种信息，而不是象传统仪表一样将所有信息全部显示在飞行员面前，由飞行员去选择并处理，从而增强了飞行员对信息的管理能力，提高了其作战效率。80 年代服役的苏-27、米格-29 装备了头盔瞄准具，可以显示有限的武器和飞行信息，算是平显和多功能显示器的补充。美国也进行了相关研究，但未投入实用。到了 90 年代，头盔瞄准具的功能进一步扩展，可以显示多种战术、导航、飞控信息，从而取代了平显，成为“头盔显示器”——在 JSF 的获胜型 F-35上，“头显”已经成为正式装备。

F-35 飞行员的头盔瞄准具

隐身技术

　　隐身技术的出现和发展，是这一时代的又一个重要特征。实际上，现代隐身技术的真正源头是在苏联。1962年，一位苏联物理学家发表了一篇关于衍射的论文，正是在这篇论文的基础上，美国在 70 年代开始启动飞机隐身多面体的研制工作。受限于当时计算机的能力，洛克希德只能对一系列三角形表面组成的二维外形的雷达反射截面积（RCS）进行计算——其成果就是“海弗蓝”验证机，该机最终发展成第一代隐身攻击机 F-117。其特点是强调隐身，气动性能严重恶化。之后，计算机能力的增强使得设计人员可以计算曲率连续变化外形的 RCS，在此基础上诞生了第二代隐身飞机 B-2 战略轰炸机。该机仍突出隐身性能，但飞行性能明显改善。其最大问题是隐身性能维护不易，连续作战能力受影响。F-22 则是第三代隐身飞机，强调隐身性能与机动性能相结合，并大幅降低了隐身维护的成本和难度。F-35 则进一步改善可维护性，成为一种真正的“可用得起”的隐身飞机。时至今日，隐身已成为现代战斗机的重要特征之一。即使不能实现全隐身，至少也要降低 RCS。

第一代隐身攻击机 F-117