歼20机身长垂尾小，大攻角不佳？轻巧精细实效超越美国战机

　　自从战斗机诞生以来，为了追求提高作战能力，飞机的迎角一直在不断提升，迎角越大升力越大，机动性越好，大迎角机动飞行能够迅速改变飞机的速度矢量与机头指向、抢占有利的攻击位置、并率先发动攻击，同时还能将自己飞机的位置始终处于对手转弯半径的内侧，可有效规避敌方武器系统的攻击、形成战术上的绝对优势。

　　这也是世界战斗机不断采用新技术提高迎角的最大推动力，二代机最大攻角大多在20度左右，三代机攻角限制在24-26度，虽然看着数据差不多，但是二代机超过20度就非常容易失控，难于改出，而且二代机大攻角操纵经常非线性，一会反应大一会反应小，体验严重不佳，但是三代机大多有良好的飞控系统，可以控制飞行包线，使得飞行员可以在安全范围内无忧虑操纵！而且飞控系统将非线性部分进行平滑，使得飞行员不用适应飞机的怪毛病。

　　而四代机F-22，F-35，以及中国歼-20战斗机，则一举突破26度牢关，歼-20和F-22战斗机在无推力矢量情况下，可以做到最大攻角60度可控飞行，F-35战斗机50度，歼-20战斗机做到这个数据，背后是一个大家很难想象的情况，长得很不适合大攻角飞行的样子，机身超长，而且垂尾低矮位置靠后，而美国两款飞机则是飞机短粗，垂尾高耸。

　　从对比来看，F22垂尾更高更超前，大迎角性能好是天然的，谁都想不到歼20一样好

　　提高大迎角性能，除了改进机翼设计之外，垂尾也是一个巨大的限制因素，战斗机机动往往是三轴交联，往往一个动作下来俯仰滚转侧滑三个方向参数都会一起动，大迎角飞行最大的难题是垂尾效率，垂尾往往安置在机身尾部，但是放在哪个位置，多高多大面积，这就是很麻烦的问题。

　　二代机追求最大速度，所以需要高速飞行舵效高，所以垂尾一般都尽量往后放，中国歼8战斗机则创造了一个奇迹，垂尾放到后端发动机喷流影响区，烧了40年的尾巴不断开裂，而三代机设计则讲究提高迎角性能，所以垂尾位置尽量靠前，而且垂尾高度高，面积大，这种设计一直延续到四代隐身飞机时代，而中国歼-20垂尾设计更像二代机，为何能做到同样优秀的大迎角性能呢？

　　歼-20飞机设计细长，垂尾低矮，类似二代机歼8，但是大迎角性能却有天壤之别

　　美国F-22战斗机飞机比歼-20战斗机短了2米多，而且垂尾更高，面积几乎大一半，而且位置特别靠前，F-35战斗机设计也类似，但是很尴尬的是，F-22和F-35都遭遇到垂尾振动问题，其中F-35战斗机特别严重，在试飞期间，从18度就开始抖，飞行员连仪表都看不清，后期则在22-26度范围内飞行经常不稳定，这也是包括美国飞行员在内的多国飞行员一直严重吐槽的地方：比F-16晚了40年，人家大迎角几乎不抖！

　　歼-20如何能做到大迎角飞行不抖？设计师想了很多办法，尤其是飞机比较低矮大迎角容易被前机身遮挡，主要有三招，一个是采用腹鳍，腹鳍在机翼下方，大迎角飞行时候没有任何遮挡效率很高，而且可以作为发动机尾喷流的遮挡器，另外一招是，设计师精心设计了飞机后边条，又宽又长，便于增加飞机升力体效果，另外一个方面，可以作为飞机V型垂尾的安装点，位置拉开后，尽量减小机身的遮挡效应。

　　设计师利用各种先进软件，外加风洞实验，模拟飞机涡流，找出最佳垂尾位置

　　除了以上2点，最重要的还是，脱体涡流场预测，大迎角飞行最容易发生的问题是垂尾抖振，这是由于大迎角飞行时候，飞机机身机翼各个部位产生了大量的涡流，这些涡流生产和消失都比较复杂，假如处理不当，则容易直接撞击在垂尾上，直接造成后机身强大振动，影响飞行安全，而且严重危机垂尾寿命，美国F-18A和F-22A都付出了巨大代价！

　　F-18A战斗机采用了V型双垂尾，大迎角性能优秀，但是仅仅几次大迎角飞行后，立即发现垂尾开裂，不得不紧急修补，最后在边条上加扰流片，改变涡流破裂位置，最终增加了更大阻力，飞行性能进一步降低，而F-22战斗机则是不仅仅垂尾位置前移躲避遮挡，而且更依靠“头铁”硬抗，使用了超强的4梁接头垂尾安定面和高强度碳纤维做面板，这也是一种代价很大，而且野蛮的做法：固定安定面在大迎角飞行时候会降低飞机机翼升力，而且垂尾也会生产涡流，难于预测和处理。

　　歼-20战斗机使用了更轻结构，更小面积设计，得到了同样的结果，这是中国设计师的一大胜利！