一、什么是鸭式布局？
我们知道常规布局的飞机是机翼在前，水平尾翼在后，机翼提供全机的升力，而水平尾翼提供的是向下的配平力。可以看到，水平尾翼对飞机整体的升力没有一点贡献，相反的还加重了机翼的负担。而鸭式布局很好的解决了这一问题，鸭式布局中，没有水平尾翼，而是在机翼的前方增加一对小鸭翼。整机的重心在鸭翼与机翼中间，这样，鸭翼与机翼都提供向上的升力。因而能够大大提高飞机的升力，以及控制性能。采用全动式鸭翼设计的飞机，鸭翼也是直接的控制操纵面，十分适合采用放宽静稳定设计。不仅可以减小起飞着陆距离，增加飞机的机动性能，还可以减小飞机的空机重量，降低飞机的成本。
常规式布局的受力方式，实心黑点为重心位置，在气动中心之前。水平尾翼在机尾，提供的是向下的配平力。
鸭式布局的受力方式，重心位置在鸭翼与机翼之间，没有水平尾翼，鸭翼与机翼都提供的是向上的升力。
二、鸭式布局的发展
飞机的鸭翼布局是一种既古老又年轻的布局方式，早在1903年，莱特兄弟发明世界上第一架飞机时，采用的便是鸭式布局。不过那时完全是一种巧合，因为当时的人们对飞机的空气动力学还没有基本的认识，更不了解飞机的操纵性与稳定性的要求，对飞机的控制时段也是十分的简陋。因此在后来的很长时间里，鸭式布局并没有得到广泛的应用。反而稳定性特别好，对控制要求很低的常规布局应用广泛。
莱特兄弟制造的飞机
上世纪50年代，高空高速成为当时各国空中力量共同追求的指标，各种非常规布局纷纷出现。无尾飞机便是其中一种。无尾飞机虽然诱导阻力小，结构重量轻，但是因缺少平尾而带来的纵向阻尼小，配平效果差，抗突风能力弱等缺点无法很好克服。此时人们想到了冷寂几十年的鸭式布局，经过一些研究发现鸭式布局能够较好地解决无尾布局上的那些问题。
到了60年代，随着工程上对鸭翼和涡升力的不断实践应用，加之理论方面瑞典贝尔伯姆教授发现近耦合鸭式布局在气动增升方面的优势后，新一波”鸭翼”研究热潮拉开。70年代瑞典人研制的Saab-37战机，引入固定式鸭翼，利用脱体涡升力，结合近距耦合机理，成为第一架真正意义的鸭式布局飞机。我国也在这一时期开展了鸭式布局的相关研究，并在后来的歼-9、歼-10以及现在的歼-20上都使用了鸭式布局。
Saab-37战机
三、 近距鸭式布局与远距鸭式布局的区别
1、 近距鸭式布局
近距鸭式布局即，鸭翼与机翼的距离比较近。随着漩涡空气动力学的发展，瑞典的贝尔伯姆教授最先发现近距鸭式布局在大迎角时，鸭翼很容易诱导出稳定的脱体涡，涡流流过机翼上表面，与机翼以及飞机后体流场发生耦合效应，能够在很大程度上减小机翼上表面的压力，从而使得飞机的升力显著提高。同时可以延迟飞机机翼的失速，提高飞机的失速迎角，使得飞机具有良好的过失速稳定度。另外，鸭翼诱导的脱体涡可以和气动弹性剪裁后的后掠翼耦合作用，有助于机翼产生接近椭圆的展向压力分布，从而减小飞机的飞行阻力。不过在超音速飞行时，由于流场的复杂性等种种原因，近距鸭式布局飞机的阻力一般还是要比远距鸭式布局大的多。总的来说，近距鸭式布局主要优点是能够提升飞机在大迎角飞行时的飞行性能，以及改善飞机的起降性能。
鸭翼诱导出稳定的脱体涡流，经机翼上表面的原理图
我国的歼-20，为了让鸭翼诱导出的脱体涡准确的从机翼上表面流过去，鸭翼采用了上反设计
Saab-37是第一架利用鸭翼涡和主翼涡有利干扰设计的近距耦合鸭式飞机。九十年代瑞典SAAB公司又研制造了有着”北欧守护神”之称的JAS-39鹰狮战机。它继承了前辈Saab-37良好的近耦鸭翼气动形式，在两侧楔形进气道上装有大后掠角切尖可动鸭翼。起飞时，鸭翼下偏，提供正升力和抬头力矩，提升其低速尤其是短距起飞性能；降落时，大角度下偏，和尾部阻力板一起，起到减速制动效果。与JAS-39和EF-2000J并称”欧洲三雄”的法国阵风先进飞机也采用近耦鸭翼设计。它利用鸭翼前缘产生较大强度的稳定脱体涡，增加主翼升力，延缓主翼前缘涡的分离，同时结合两翼间涡的有利干扰，实现飞机总体升力大于单独翼面升力的效果。
法国阵风
2、 远距鸭式布局
鸭翼距主翼较远，距质心的力臂较长的布局，称为远距耦合鸭式布局。此布局下，脱体涡增升的作用也还存在，但是已经比较弱了。鸭翼的设计主要考虑全机操纵性和升阻比方面。为了保证飞机的纵向稳定性，鸭翼面积通常比近距鸭式布局的小的多。由于鸭翼产生的是正升力，属于主动力控制，并且远距鸭翼的控制力臂也很长，因此鸭翼不需要偏转很大的角度就能取得良好的控制效果。这样在高速飞行时，阻力就非常的小。相比于近距鸭式布局，远距鸭式布局的流场要简单的多，早期的带鸭翼飞机也多为此布局。总的来说，相比于近距鸭式布局，远距鸭式布局的优势在于阻力小，流场相对比较简单，适合超声速飞行。
XB-70远距鸭式布局，作为一款大型轰炸机，它能飞到三马赫！！！
XB-70是美国研发的3倍音速战略轰炸机。它采用鸭式前翼加三角翼的外形设计，在其很尖的机头两侧装有鸭式前翼。XB-70全动鸭式偏转时，在飞机焦点和重心之前提供一个正升力，在纵向配平调整，几乎不产生配平阻力。EF-2000，又称”台风”，脱胎于北约九十年代的EFA计划。为解决机腹进气结构在跨音速时耦合鸭翼产生巨大波阻的问题，EF-2000最终将鸭翼布置在距主翼较远的位置，从而突破阻力瓶颈，提高了飞机最大马赫数和动升限。
四、 其他带有鸭翼的布局形式
1、 带鸭翼的前掠翼布局
前掠翼飞机，是指飞机机翼前后缘向前伸展，翼梢位于翼根前方。1945年，德国设计出世界上第一架前掠翼飞机——Ju-287轰炸机。但是由于前掠翼存在气动弹性发散等问题，限制了其大迎角性能的充分发挥。随着复合材料的发展，利用鸭翼脱体涡的干扰改善前掠翼根部流动的方案在一定程度上缓解了前掠翼飞机的瓶颈问题。历史上做的最好的前掠翼飞机有前苏联的SU-47金雕和美国X-29A验证机，它们都是鸭翼-前掠翼布局。
SU-47金雕
2、 三翼面布局
在常规布局的飞机前边加上鸭翼，就构成了三翼面布局。三翼面布局的飞机的鸭翼与机翼的有利干扰作用在该布局中仍然保持存在，飞机配平能力依旧较强，而且相对鸭式布局飞机，它不依赖大的静不定度就可以实现机动性能的大幅提高。这是因为飞机的三翼面可以当作理想的直接升力控制面，从而实现航迹的精确控制。目前三翼面飞机主要集中在苏霍伊设计局设计的”侧卫”家族中，如SU-30MKI重型战斗机，SU-34鸭嘴兽战斗轰炸机，在SU-27基础上加装小鸭翼的SU-27M和加装大鸭翼的SU-33舰载机等等。其它还有美国F15MTD高机动性能演示机，中国J-15舰载机等。
苏-30可以看到鸭翼诱导出的脱体涡
五、 总结
良好的大迎角机动性能已是现代战斗机的基本要求。现代战斗机一般采用中等或大后掠角且相对厚度很小的机翼，而且机头也很细长。这类飞机的特点是在不大的迎角时即发生分离，如何有效利用分离旋涡空气动力特性就变得十分重要。鸭式布局就是解决这一问题的典型代表。
我国与鸭式布局的渊源特别深厚，从歼-9开始，我国就已经尝试在主力战机上使用鸭式布局。虽然歼-9最终还是夭折了，但在整个研究过程中，成飞几乎将各种鸭翼与主机翼的搭配方案都试了个遍。再加上歼-10鸭式布局战机的成功装备，大量的使用经验更是让我国设计人员对鸭式布局的种种问题的理解达到世界领先水平。在足够的技术累积下，歼-20的横空出世，不仅让我国成为了世界上少有的几个能够研制五代机的国家之一，更是让鸭式布局在新时代中焕发出旺盛的生机与活力。
夭折的歼-9
歼-10
歼-20，可以看到我国连续三代主力战机都使用的是鸭式布局
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