鸭式布局是飞机气动布局的一种，指主翼之前设置一对水平前翼（即鸭翼，canard）、主翼之后不再布置水平尾翼的布局形式[1][2]。由于鸭翼位于飞机重心之前，配平时提供的是正升力而非负升力，全机升力与升阻比因此较高，鸭翼前缘涡还可与主翼涡系形成有利干扰，改善大迎角性能[1]。这一布局对飞控系统要求很高，通常需要电传操纵技术支持才能发挥其优势[3]。
定义
鸭式布局是相对常规气动布局而言的一种布局形式，判定要点有两条：主翼之前布置有前翼，也就是鸭翼；主翼之后不再设置水平尾翼[1]。鸭翼的英文 canard 来自法语中表示“鸭子”的词，早期这类飞机前置翼面在前、飞行姿态近似鸭子，布局由此得名，位于主翼前方的翼面也随被称为鸭翼[2]。
按照鸭翼与主翼的相对距离，可分成长耦合与近耦合（短耦合）两类；近距耦合时鸭翼的流场与主翼流场发生干扰耦合，此时鸭翼既充当操纵面，又起气动增升作用[4][5]。按能否偏转，鸭翼又分为可操纵与不可操纵两类[4]。固定式鸭翼的作用是在大迎角时强化主翼前缘涡流，改善大迎角气动性能并利于短距起降；可操纵鸭翼还能改善跨声速过程中安定性骤降的问题，降落时可偏转充当减速板[2]。
如果在常规布局机体上增加鸭翼而同时保留水平尾翼，这种形式属于三翼面布局，并不归入鸭式布局[6][7]。因此，仅凭机头前是否装有一对小翼，并不能直接判定飞机的布局类型[6]。
原理
鸭式布局最直接的收益来自配平方式。常规布局飞机的水平尾翼在配平时多数情况产生负升力，会抵掉一部分主翼升力；鸭翼处于飞机重心之前，配平所需的是正升力，因而全机升力增大[3][2]。有研究指出，鸭翼相对重心的力臂通常比水平尾翼更长，配平阻力较小，所以升阻比较大[3]。不过，鸭翼流场也会对主翼形成下洗，造成主翼升力损失，早期部分设计中这一损失甚至超过鸭翼提供的配平升力[1]。
近距耦合鸭式布局的增升机理在于涡系干扰。在中等以上迎角时，鸭翼与主翼前缘同时产生脱体涡，两套涡系相互干扰后更为稳定，主翼前缘涡的破裂被推迟，布局的升力系数与失速迎角随之提高[5][8]。为使干扰有利，前翼相对面积通常设计在 8%~15%，并布置得靠近主翼[8]。
graph LR
A[鸭翼产生前缘涡] --> B[涡系流经主翼上表面]
B --> C[鸭翼涡与主翼涡有利干扰]
C --> D[主翼涡破裂被推迟]
D --> E[升力系数与失速迎角提高]
大迎角飞行时，鸭翼的迎角一般大于主翼，先出现气流分离并产生低头力矩，飞机因而较难进入失速[2]。针对鸭翼在大迎角下容易失速的问题，还可采用主动涡控制手段，例如在鸭翼上表面沿前缘展向连续吹气，增强鸭翼前缘涡强度，从而进一步增大布局升力与失速迎角[5]。
发展历程
1903 年，莱特兄弟研制的“飞行者”号是第一架载人动力飞机，它采用的正是俯仰操纵面前置的布局[3][4]。1906 年，巴西人桑托斯-杜蒙的 14-bis 飞机首次被冠以 canard 之名[4]。此后多数飞行器改用尾翼后置的常规布局，原因之一是避开莱特兄弟的相关专利，另一个原因是前置翼面较难保证稳定性，早期技术条件下设计困难[2]。
20 世纪 60 年代中期，瑞典学者 Behrbohm 通过研究发现，在特定参数配置下，鸭翼涡与机翼涡的有利干扰能明显提高布局的升力系数和升阻比，并扩大失速迎角，该成果被应用于 SAAB-37 的布局设计，此后近距耦合鸭式布局受到普遍重视[1]。1967 年首飞、1971 年服役的瑞典萨博 AJ/JA 37“雷”式战斗机，通常被视为首款采用鸭式布局的量产飞机，其鸭翼为固定式[4]。同一时期，美国 XB-70 超音速试验机采用前翼配置，验证了这一布局的可行性[2]。
电传操纵系统的成熟解决了鸭式布局难以人工操纵的问题，可操纵全动鸭翼自第三代战斗机起被广泛采用[4]。在 SAAB-37 之后，瑞典 JAS-39、以色列“狮”、法国“阵风”、欧洲战斗机 EF-2000 以及美国前掠翼验证机 X-29 等相继采用鸭式布局[1]。
2020 年 7 月 15 日，国家知识产权局公布第二十一届中国专利奖评审结果，成都飞机设计研究所的“升力体边条翼鸭式布局飞机”外观设计专利获得金奖[9]。
应用
战斗机是鸭式布局最主要的应用方向。中国空军的歼-10采用这一布局，歼-20同样采用鸭式布局；法国的阵风战斗机、欧洲的“台风”与瑞典的“鹰狮”并称“欧洲三雄”，三者均采用鸭式布局[6][2]。俄罗斯的部分苏-35、苏-34、苏-30MKI，以及欧洲上述机型，还采用鸭翼与边条翼共存的组合形式，以进一步提升升力和敏捷性[9]。
舰载机领域也有应用案例。起降时鸭翼能使机头产生正升力，帮助飞机快速抬头，实现短距起飞；但鸭翼会放大飞机的俯仰反应，着舰时容易出现擦地现象。法国达索公司在改进“阵风”时发现缩短机身可以增大擦地角度，据此研制的“阵风 M”舰载机解决了这一难题[10]。
鸭式布局还见于试验机和导弹等飞行器。美国 XB-70、X-29、X-31 与苏联米格 1.44 等验证机都采用过前翼配置[3][11]。在导弹上，鸭式布局指小舵面位于弹身前部、大弹翼位于弹身后部，其升阻比大、响应快、舵面效率高[7]。
局限
鸭式布局的固有弱点是纵向稳定性不足。鸭翼位于重心之前，会削弱飞机的静稳定性，必须依靠飞控系统持续修正；在不同迎角、不同空速下操纵这类飞机已超出飞行员手动操控的能力范围[3]。鸭翼还会对主翼的气流环境造成持续干扰，且这种干扰随飞行姿态的变化而变化，可能扰乱主翼升力[3]。
大迎角状态下，鸭翼总是先于主翼失速，全机可用迎角受鸭翼限制；受鸭翼承载能力制约，鸭式飞机的最大升力往往不及常规布局飞机[8][2]。鸭翼位置的选择和大迎角下俯仰力矩上仰是设计难点，由于没有平尾，如何保证大迎角时具有足够的低头操纵力矩成为难题[8]。此外，主翼后缘距重心较远，放下襟翼增升会产生较大的低头力矩，加重鸭翼负担，鸭式飞机的着陆性能因此较差[2]。
隐身技术方面，鸭式布局在迎头方向会产生强于常规布局的雷达反射信号特征[12]。鸭翼的位置、大小与平面形状较难与隐身要求统一，机体表面的不连续处不易减少；可动鸭翼一旦偏转，反射角度也会随之改变[11]。美国和俄罗斯的第四代战斗机均采用常规布局而未用鸭式布局，原因之一就是鸭式布局飞控处理困难，而且给隐身设计带来更大难度[9]。
横向操纵能力方面，鸭式飞机一般采用大后掠、小展弦比的鸭面，差动时横向操纵效率不高；后缘襟副翼又要兼顾俯仰操纵与增升，限制了横向操纵能力，因此弱于平尾布局飞机[11]。在导弹上，鸭式舵面难以实现滚转控制，鸭舵的涡流可能在尾翼上诱导出滚转力矩[7]。
参见
参考资料
- 第 21 卷 第 3 期 . cstam.org.cn [引用日期2026-09-29]
- 鸭翼_科普中国网 . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- [科普中国]-鸭翼布局缘何深受现代战斗机的青睐？ . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- 鸭式前翼_百度百科 . baidu.com [引用日期2026-09-29]
- CN102556331A(PDF) . googleapis.com [引用日期2026-09-29]
- 鸭式/常规/三翼面 战机的这三种气动布局有什么不同 . news.cn [引用日期2026-09-29]
- 气动布局_百度百科 . baidu.com [引用日期2026-09-29]
- [科普中国]-飞机气动构型 - 版权归原作者所有，如有侵权，请联系我们 . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
- @航空爱好者，带你了解战机“隐性”翅膀那些事儿 . 81.cn [引用日期2026-09-29]
- 军工科普｜气动布局：“隐形的翅膀” . mod.gov.cn [引用日期2026-09-29]
- 鸭式飞机 . baidu.com [引用日期2026-09-29]
- 战斗机的鸭式布局有什么优缺点？ . kepuchina.cn [引用日期2026-09-29]
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最近更新：2026-09-29T11:38:32Z
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