于二零二四年二月，土耳其自主研发的第五代战斗机“可汗”型号完成初次试飞。一旦仔细审视，不难察觉这款战斗机在外型上与美国的F-22战斗机极为相像，与中国的歼-20战斗机存在显著差异。

土耳其可汗战机

而此现象并非孤例，以韩国所标榜的“宇宙强国”身份及印度尼西亚携手研发的所谓“第五代隐形战斗机”——KF-21为例，其设计元素是否亦给人以“熟悉之感”？

KF-21战斗机

这激发了许多人的疑问，为何全球的隐形战斗机均效仿F-22战斗机的设计？为何不研造类似于中国的歼-20的机型呢？

导致这一状况的根本原因是歼-20战斗机的研发挑战极为艰巨，多数国家难以掌握其技术精髓，即便美国亦未能成功复制。

在歼-20战斗机与美国F-22战斗机之间，最显著的差异主要体现在歼-20所采用的“鸭式布局”上。

借助此鸭式布局，歼-20战斗机得以获取更显著的升力，在操作过程中能够即时调整其气动配置，确保其始终具备最优的灵活性。

歼-20战斗机

然而，鸭翼布局亦存在显著挑战，即其附近会产生极其复杂的旋涡。若无法驾驭此旋涡，飞机轻则产生摇晃，严重时可能导致机毁人亡。

而鸭式布局导致的飞机在大迎角飞行时易于失速，这对其操控系统提出了极其严苛的需求。

为了确保鸭翼设计取得满意成果，实则并非易事，需投入大量实验工作。

换言之，鸭翼布局乃是一种设计精良则能发挥巨大效能，反之则不仅无益，更可能衍生诸多弊端的设计类型。

歼-20战机

精心打造一款理想的鸭翼，单凭主观臆想难以实现，必须依托于繁多的试验。为了开展大规模的“鸭翼试验”，必须借助特定的设备，即风洞。

换言之，是否拥有充裕且高度进化的风洞，是衡量一国是否能精研鸭式布局设计的关键指标。

然而遗憾的是，具备充足先进风洞设施的国家屈指可数。中国独计为一，而整个欧洲合计为一，美国则视作半数。

风洞测试

由于土耳其缺乏该国先进的风洞设施，若要开展战斗机的研发工作，其通常的做法是向其他国家租赁风洞资源。

而在开发可汗战斗机之际，土耳其确实主要通过租赁他国的风洞设施来进行研究工作，主要合作对象为美国、加拿大及英国三国的风洞资源。

土耳其可汗战机

由于缺乏风洞设施，土耳其只得转而采取次优策略，依据F-22战斗机的外型特征来开发本国的第五代战机。

值得注意的是，当美国着手研发F-35战斗机之际，确实曾探讨过采用鸭式布局的可能性。

然而，存在两项关键要素促使美国最后未采纳F-35鸭翼设计方案，其一是F-35在海陆空三军中的普适性考量，其二是美国本土的风洞技术局限。

关于第一点，F-35战斗机被设计为适应海军建制、空军序列和海军陆战队的需求，因此，在开发F-35战斗机的过程中，必须兼顾这三个军种的共通要求。

F-35战斗机

若F-35战斗机采纳鸭式布局，对执行任务的F-35A型号战机会构成显著优势，特别是对于增强其机动性能和升力而言。

然而，对于海军部署的F-35C型号飞机而言，配置鸭翼则构成了一项重大挑战。

当舰载机装备鸭翼时，在着陆过程中可能会加剧俯仰动态，从而引发“飞机尾部”与飞行甲板接触的风险。

此外，鸭式布局在低速飞行时的阻力与升力损耗相对较高，这使其难以满足舰载战斗机精确降落的要求。

鉴于F-35C舰载机的应用背景，F-35战机舍弃了鸭翼设计。

关于风洞的相关议题，值得注意的是，实际上美国的风洞技术已经大约停滞了三十余年。

风洞

大约三十年前，人类在空气动力学领域的探索面临了选择路径的关键时刻。

鉴于彼时超级计算机的广泛使用，不少人预期将来仅需借助超算对战斗机的气动布局进行仿真，即可实现战斗机气动外形的设计任务。

因此，美国的战略倾向是将未来空气动力学的研究重心转移到超级计算机上，近三十年来，大规模的前沿风洞建设相对较少（这与美国基础设施建设能力的下滑也有一定关联）。

F22战斗机

然而，在中国，钱学森决策强调“风洞确为佳选，终究还需实地验证”，因此，中国一方面加速超级计算机的研发，另一方面亦着手建立大型先进的风洞设施。

及至今日，事实已证实超级计算机对于湍流、涡流等复杂流动系统的处理能力有限，若一国欲开发创新独特的战斗机外形设计，唯有依赖实际的风洞实验进行大量测试。

大型风洞

由此，中国现今得以在战斗机上实施鸭翼布局设计，而美国受限于近三十年内主要专注于基础风洞建设，故在研发战斗机时仅能采用传统外观设计。

值得注意的是，由于风洞技术的局限，目前美国在高超音速导弹领域显著落后于中国。

值得注意的是，开发先进超音速导弹亦需借助风洞进行繁复的实验验证。

高超音速导弹概念图

鉴于飞行物的速度已达到每小时5马赫乃至更高，如10马赫以上，其所产生的气流模式异常复杂，远非超级计算机所能精确模拟。

换言之，即便借助超级计算机进行仿真，亦需具备基础数据集，这通常通过风洞实验获取，继而利用风洞试验产出的数据进行后续模拟工作。

然而，美国缺乏高端风洞，即便借助超级计算也无法获取所需数据。

目前，高性能声速导弹一般具备两种机体结构，一是双锥形，二是滑翔式。无论采取何种配置，飞行过程中均会在其表面引发极其复杂的气流现象。

东风-17采用典型的乘波体构型设计。

特别是对于乘波体布局而言，它本就依赖于表面气流以获得额外升力，因此弹头处的气流会更加错综复杂。

因此，为了研制出符合标准的高超音速导弹，唯有借助繁复的风洞实验进行模拟。

然而，正如我们所见，美国至今仅有一款暗鹰高超音速导弹的研发进程堪称顺畅。

尽管暗鹰导弹自称是超音速导弹，但实际上它与我方的东风-26导弹在特性上颇为相似，属于中程弹道导弹范畴，与俄罗斯的匕首导弹及中国的东风-17这类名副其实的超音速导弹存在显著差异。

美国暗鹰导弹

其背后的缘由，或许与美国的风洞事宜存在关联。