我国有苏式战斗机吗（鲜为人知的751任务）

新中国成立后是在苏联援助下开始的工业化进程，以至于很长时间内我国的空军装备几乎都是仿苏式；但是我国也并没有放弃对先进航空理念的探索。

比如今天的歼-10系列战机所用的鸭式布局，虽然经常被误认为是抄袭外国方案，事实上却是我国航空界自行探索的结果。

在上世纪六七十年代那个困难时期，我国已经对该气动布局进行过艰苦探索，甚至还提出了代号“751工程”的先进战斗机方案。

虽然该项目最终无果而终，却为后来的歼-10/20战斗机成功奠定了基础。

歼20

飞机控制原理的艰难探索，鸭式布局在喷气时代崭露曙光

我们通常看到的飞机，都是机翼在机身中部偏前位置；垂直尾翼和水平尾翼位于机身尾部方面，分别有方向舵和升降舵来控制飞机。

这种气动布局通常被定义为正常布局。与之相反机翼在中部偏后没有水平尾翼，而是在驾驶室两侧增加了一对前翼的布局被称为鸭式布局。

虽然很多人是看到歼-10战斗机之后才知道有鸭式布局，但事实上1903年莱特兄弟研制的第一架飞机就可以被认为是采用了鸭式布局。

当年莱特兄弟手工打造的这架“飞行者一号”结构极其简陋，甚至没有机身。机翼前面通过金属框架结构安装有两片升降舵，后面则连接方向舵。

莱特兄弟

只要对物理学有所了解的人都会明白，方向舵和升降舵越远离机翼操纵力臂就越长，只需要很小的力量就能够改变飞机的飞行状态。

要知道在上世纪80年代前无论大小飞机，都是由驾驶员靠自己的胳膊拉动操纵杆，直接带动着舵面偏转。

可如“飞行者一号”放在前面的升降舵，影响视线且操纵效果也不好；所以到“一战”前各国造的飞机都把水平尾翼和垂直尾翼集中在延长的机身后部，形成了我们现在所看到的正常布局。

飞行者一号

但是不走寻常路的人就是有，巴西航空先驱杜蒙特于1906年在巴黎附近首飞了其14-bis型飞机。

该机将发动机和螺旋桨放在机身尾部，方向舵和升降舵合成了一个箱形风筝状的控制面放在飞机前面。

在当时的媒体人看来这简直就是一只大脑袋、长脖子的鸭子，英语中的鸭式布局（Canard）正是从法语“鸭子”（Canard）直接引用的。可惜按当时的航空技术这种飞机的实用性太差，所以就被淹没在历史长河当中。

杜蒙的飞机

在第二次世界大战中航空工业百家争鸣，追求高速性能的日本“震电”战斗机和美国XP-55战斗机；都是发动机和螺旋桨在后，机翼前面加水平操纵面的方案。

但是在二战那个拼消耗的时代，这种离经叛道的设计只能算作技术储备。

直到上世纪60年代随着计算机设计和在飞机控制上的应用，瑞典萨博公司研制萨博-37战斗机时才第一次成功地应用鸭式布局。

借此该机起降滑跑距离不到500米，同时载弹量相对很大。

萨博-37战斗机

程昭武等艰难的探索，我国研制“抬式”布局运输机

虽然按照战后的航空发展脉络，鸭式布局是由瑞典人最先提出，到第三代半战斗机上在欧洲全面开花。但令人惊讶的是在60年代中国人也提出了该布局，还不是著名航空专家而是我军一名运输机飞行员程昭武。

程昭武1932年生于北京，1947年参加革命工作，1955年考入空军第六飞行学院[1]。毕业之后直接入伍，并没能进一步学习航空理论知识。

1958年他在空军的滑翔机队当教员，试图打破当时的滑翔机留空世界纪录。

通过理论分析和大量的飞行实践，程昭武发现常规布局的滑翔机有一个缺点。

那就是在飞机起飞或在空中爬升时，需要向上偏转升降舵产生向下的力从而让飞机抬头。

程昭武

虽然这是飞机操作上非常基本的力学原理，但是产生向下的力却从整体上减少了飞机的升力。这对于完全没有动力，靠惯性飞行的滑翔机是非常大的损失。

有一天程昭武在图纸上灵机一动，把飞机的尾翼放到了飞机前面。这样当飞机需要抬头的时候升降舵偏转产生的是向上的抬头力，不但没有减少反而增加了飞机的升力。

程昭武并不知道西方已经将这种气动布局命名为“鸭式布局”，由于是机翼和前翼同时产生的升力把飞机像两个人那样“抬起来”，于是他将其命名为“抬式布局”。

程昭武对这个思路大喜过望，1969年被调至空军13师后；他正式向部队党委申请以航模的形式来验证自己的想法，并得到了空16师师长王洪志的支持。

鸭式布局

一位航模健将张全胜以及几位模型高手被调来协助制作，有史以来第一架“抬式”运输机研究工作就这样开始了。

程昭武等人造了一个无动力的模型，并进行了拖带试飞。终于在1970年4月23日有动力模型“7015”顺利升空，5月27日他们又用完善的“7016”模型给上级作了汇报表演 。

空军副司令员常乾坤看到试飞录像后非常感兴趣，在他的支持下该方案最终被交给了西北工业大学负责具体研究。于是就有了中国历史上唯一一款为了实现短距起降的“701工程”运输机，并且命名为“延安”号。

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

“701工程”方案最终并没有成为实物，从目前的模型来看该机实际尺寸和运-7差不多。但是将机翼由偏前改到了中部偏后，并在机头两侧各增加了一个固定前翼加升降舵。

这样起飞采用“抬头”而不是“压尾”的方式，可以大幅度缩短起飞距离。而在降落时由于偏转升降舵产生的是升力而非是向下的压力，可以有效补偿由于速度降低机翼升力的下降幅度。

这就意味着该机可以把其降落速度再往下压，降落之后滑跑距离自然缩短。

但是我方的科研人员也并不满足于此。因为在之前西方航空专家就曾经说过：采用如此布局提高升力的办法，最后必然会在配平上栽跟头。

由于当时实验条件所限，我方人员主要考虑借助前翼安装的螺旋桨滑流来增强前翼配平能力；从而让机翼在起飞时可以产生更大的升力，平飞时又不会受到干扰。

衍生出先进战斗机“751任务”，最后却不幸下马

701项目得到了空军高层的大力支持，在1971年因故暂停一段时间后继续进行。而在1975年空军在规划新一代战斗机，也将提高起降性能放在重要位置。

虽然同一时期我国也开始了垂直起降飞机的研制，但是碍于当时的客观条件，只能是在歼-6基础上加装四个升力风扇。这个方案按照现在来看非常荒唐，所以后来也被放弃。

垂直起降方案行不通，“701工程”却让我国战斗机设计师们眼前一亮。

1975年在中国航空研发人员向上级反映要求恢复科研工作情况下，三机部发出768号文件明确将“抬式布局”研究作为国家重点项目，并批准了“751任务”战斗机计划。

“751”战斗机任务模型

而且当时世界航空界也证明，在战斗机上应用鸭式布局优于常规布局。原来绝大多数飞机则使用常规布局，是因为这种布局使飞机的重心和机翼的升力中心可以很容易重合。

更重要的是由于尾翼在飞机的后部，当飞机遭遇复杂气流而急速抬头时正好位于机身的偏下位置；在气流作用下可以使飞机迅速恢复到原来的位置，这种现象被称之为静稳定设计。

但是对于机动性大幅提高的新一代战斗机来说，这样的静稳定设计反而成了缺点。

反观鸭式布局的飞机机翼升力中心和重心能保持一定距离，这样当飞机需要急速地抬头和俯冲时；只需要前翼很小的移动，就可以在重力的作用下快速改变飞机状态。

同时安装位置较高或者飞机抬头飞行时前翼能够产生涡流，进一步提升飞机的总体升力；进而节省发动机推力，或同等情况下增加起飞重量。

此外还能解决喷气式战机重心后移导致尾翼操纵力臂变短的问题，用同样的飞控系统提供更好的机动性。

由于“751”战斗机最后并未造成，所以我们现在看到的只是一些概念图和模型照片。从其设计理念来看尺寸和歼-7差不多，配备单台发动机，侧重于快速部署执行快反任务。

只是机翼为后掠角不大的后掠翼且位置大幅靠后，同时在机头装了一个比后来歼-10大很多的前翼。在不同的模型里有的前翼固定式只充当涡流发生器，有的能够完全偏转充当升降舵。

“751”战斗机的前翼之大称其为另一个机翼都不过分，只能说在当时中国实验条件落后的情况下理论计算也非常困难。

可以说“751”战斗机天生就存在严重缺陷。况且“鸭式布局”战斗机必须搭配电传飞控，当时国内航电系统也无法提供技术支持。

而到了1980年之后我国针对当时航空工程项目过多，而进度极为缓慢的现状；不得不忍痛进行大幅精简，于是“701”运输机和“751”战斗机项目只能下马。

不过直到90年代初期西北工业大学校研成果展，仍然有由“751”战斗机发展出的“FM-3”方案模型。

2004年珠海航展也出现过该方案延伸的一款“LFC-16”战斗机模型，据说可能是全球机动性第一。

“LFC-16”战斗机模型

歼9和歼10一脉相承，歼-20更是将鸭式布局发挥到了极致

“751”项目最终无疾而终，那么后来的歼-10又和它有什么关系呢？只能说二者有一定的联系，但是采用如此气动布局的目的已经发生了根本性变化。

我国歼-5，歼-6，歼-7三款战斗机，都是仿苏联的米格17、米格-19和米格-21；歼-8可以看成是歼-7的放大型号。与此同时我国也开始尝试研制，具备世界先进水平的歼-9高空高速截击机。

早期的歼-9仍然像歼-8一样，采用正常的机翼在前尾翼在后的方案。但是由于速度指标越来越高，而发动机性能又无法突破。同时风洞试验发现其机动性不好，于是又提出了无尾三角翼布局。

到了70年代歼-9的研发团队终于提出在该机上采用鸭式布局，并进行了大量的试验工作。其是否从瑞典萨博-37战斗机得到了灵感不得而知，但是显然之前有了“751方案”也算是水到渠成。

由于歼-9的“双26”指标，即2.6倍音速和26000米升限远远超过了我国实际能力，最后也只能黯然落幕。而这时西方国家已经开始装备第三代超音速战斗机。

新战斗机同歼-7为代表的第二代战斗机相比，速度等指标基本没变，却强化了在亚音速状态的机动性能。

1982年2月航空专家宋文骢参加我国新一代战机研制方案评审论证会时，提出鸭式布局的歼-10战斗机方案[2]。

网上盛传我国的歼-10战斗机研制时参照了以色列“狮”式战斗机，却不知“狮”的研制计划开始于1980年，而歼-9的鸭式布局方案比“狮”要早5年以上、“751”项目则可以上溯近10年。

正是有了“751项目”上的技术积累，歼-10战斗机才能实现鸭式布局的实用化。

而参与歼-10项目的航空专家杨伟在担任歼-20总设计师后，面对我国发动机性能远远落后F-22的F119发动机的现实，大胆采用歼10的上反鸭翼与下反主翼等翼面配合的气动布局[3]。

这样歼-20不但具备一流的隐身性能和先进雷达航电，还拥有远超过歼-10的机动性能和超音速巡航能力。至于某些文章认为鸭翼布局会增加雷达反射面积，事实证明不是以讹传讹就是抹黑。

而且鸭式布局未来在小型民用飞机上也可能会得到利用，美国X-31试验机曾经进行过一次惊人的短距降落实验。

歼20

简单地说正常的飞机降落时，要维持水平状态保证起落架同时着地；但是该试验机接近跑道时，通过发动机矢量喷管配合偏转前翼使飞机达到近乎垂直的状态，靠发动机喷气来维持飞机不会坠毁。

这时整个机翼都成了巨大的减速板，从而使飞机在很短的距离内降低速度，然后再恢复到水平状态使起落架接地。

可以说当年程昭武和科研部门为了单纯提高起降性能而研制的“抬式”布局运输机，未来也许会真正实现。

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参考文献

[1] 中国名机珍藏．中国民航出版社

[2] 歼-10：中国人的“争气机”．中国军网．2020-03-13

[3] 歼-20隐形战斗机-清华大学国防网．清华大学国防网

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