3.2.6 F22气动设计小结
F-22的气动总体上比较均衡的，兼顾了亚音速和超音速性能。F-22通过升
力体机身和中等后掠角机翼，确保了亚音速巡航性能和航程;通过窄间距发动机布局和长方形尾喷管减小阻力和降低机翼相对厚度确保了超音速巡航性能;通过实际效果相当于大边条和近乎最优的后掠角配合，结合位于机翼与水平尾翼之间的垂直尾翼布局确保了大迎角性能;通过较长力臂的尾翼确保了操纵和机动性能。在满足超音速巡航和机动情况下，还是将相当的设计取向进行了平衡，尤其是向亚音速巡航和机动性能上进行了倾斜，这对亚音速起降性能和亚音速巡航性能，作战半径上都带来了好处。
3.3 J20气动设计分析
3.3.1升力体边条翼鸭式布局
发动机是飞机的“心脏”，而我们国家的发动机技术和美俄相比还是有一定差距的，这给我们四代机的设计带来了相当大的困难。为了在发动机处于劣势的情况下，使我国的四代机拥有与美国四代机同样的机动性能和超音速性能，设计人员创造性的设计出了具有中国特色的升力体边条翼鸭式布局。
鸭式布局已经为我们所熟悉，它应用于我们三代主力战机J10上，歼十采用的是近距耦合鸭翼。飞机采用升力体布局，在增升方面也取得了良好的效果，这一点俄罗斯航空已经证实。鸭翼布局飞机一般要遵循鸭翼空间位置高于机翼的设
计要求，只有这样才能通过鸭翼对机翼产生下洗，使用其脱体涡之间产生有利的耦合来增加升力系数。而升力体布局从总体上难以满足这一要求因为升力体设计鸭翼与机翼基本处于同一水平位置。为了解决这一问题，我们可以明显的看出J20机翼有一定的下反角而鸭翼有一定的上反角，同时还有鸭翼与机翼之间还采用了大的边条翼。采用升力体边条翼鸭式布局的飞机，其升力特性不仅来自鸭翼、前边条和机翼脱体涡之间的纵向耦合，而且与左右脱体涡的有利干扰有关，而正是后者在机身上诱导出相当可观的升力，为升力特性的改善作出了巨大的贡献。在大迎角条件下，升力体边条翼鸭式布局飞机的升力主要集中在机身和内侧机翼上，这就可以适当的降低展弦比，在保证升力的同时大大减小了波阻。
3.3.2超音速巡航能力的气动设计
前面提到的升力体边条翼鸭式布局在保证可观的升力下，大的后掠角、小的展弦比都有利于降低波阻。当然还有一些其它的措施来降低阻力实现1.5M的超音速巡航，包括采用两侧DSI进气道、较薄的机翼、窄间距发动机、较小的垂直尾翼，更为重要的整个飞机的长细比是三种飞机中最大的，这对降低超音速阻力也是有利的。近乎远距的鸭式布局，本身对超音速降低波阻有利，而边条翼和鸭式布局以及较大后掠角本身对超音速气动焦点后移量的降低是有帮助，对超音速配平阻力也是有一定作用的。J20还采用了放宽静稳定性的技术，鸭翼配合升降副翼可以来实现超音速的配平。
3.3.3两侧采用可变的DSI进气道
F22与T50采用的都是CARET进气道，而J20是611飞机设计所在FC-1的基础上采用的可变的DSI进气道。DSI进气道相对于CARET进气道有以下几个优点：
DSI进气道的第一优点是取消了CARET进气道的附面层隔离装置；DSI进气道的第二个优点不象CARET进气道那样严重依赖进气道内部附面层吸除装置。DSI进气道的第三个优点是不象CARET进气道那样严重依赖放气门，这个放气门不是附面侧吸除装置的排气口，而是调节进气道的放气门；DSI进气道的第四个优点是在超音速总压恢复上比CARET进气道更好。
3.3.4 全动垂尾与腹鳍设计
J20的平尾很小主要是支持其上的垂尾和腹鳍，它的垂尾是全动的有很好的纵向操纵性，同时它也是四代机中唯一采用腹鳍的飞机，这主要是基于放宽纵向静稳定性和大迎角时的主动控制考虑。
F-22和T-50的垂尾后缘都是前倾的，而J-20是后倾的，这样设计有两方面的考虑：一是大迎角时由于机翼会对垂尾遮挡，而J-20机翼后缘却没有像F-22和T-50那样有个水平尾翼的缺口，能够让气流流过垂尾，而后倾的垂尾在大迎角时会让垂尾下部不受机翼遮挡，这样来提供一定的大迎角航向稳定性；另外，J-20垂尾这样设计估计与涡增升的涡流有关，由于涡增升在垂尾附近造成了负升
力，而垂尾先后倾斜后，估计多少能够降低一些负升力效果，同时垂直尾翼可能会根据局部气流方向来调整舵面方向，从而让与漩涡气流方向一致，减小负升力效果。
3.3.5 J20气动设计小结
J20飞机的气动特性可以说是三种飞机中最好的，因为它动力方面的缺陷迫使它必须在气动设计上做得更完美，同时它成功了。为了实现超音速巡航，它采用了大的后掠角、小的展弦比、较薄的机翼、窄间距发动机、大的长细比等措施。同时为了实现高亚音速与超音速的良好结合，它包含着太多的技术创新：升力体边条翼鸭式布局、可调节式DSI进气道、全动式垂直尾翼、全动远距鸭翼、大迎角飞行非常规气动力控制装置等等。这款飞机气动上可以说做到了极致，它是我们国家飞机设计从模仿者到创新领跑者的进步，是质的飞跃。
3.4 T50气动设计分析
3.4.1中央升力体结构设计
T-50的升力体是三者之中最大的，同时它在技术方面也是最有经验的。它继承了SU-27的升力体布局特点，而且将中央升力体的面积进一步加大，使得整个飞机看起来像是一个飞翼上装了一个机头、挂了两台发动机、安装了两个水平尾翼和全动垂尾。这样的大升力体使机翼的有效升力面积更大，有效地降低了飞机的翼载。
中央升力体边缘形成了边条，按照边条的理论，这个边条的面积很大，如果按照边条面积越大涡越强来看，这个巨大边条产生的涡应该是相当强的。在升力体与机翼、边条的交汇处还有两个很大的凸起茧包，这两个茧包一直延伸到机翼位置，可以阻挡机翼下气流流动到上面，可以降低涡的强度，避免涡打到机翼外侧影响副翼的操纵。同时让气流在中央升力体下聚集而增加下翼面的压力，从而起到提高中央升力体升力的作用。另外，聚集到中央升力体下的气流对于进气道进气也有一定好处。
3.4.2可动边条前缘设计
可动边条前沿是T50一个独到的设计，它是一个可操纵控制的边条，它的作用是提高整个飞机的气动效率和操纵效率。滑跑中机翼在没有多大迎角情况下，通过上偏可动边条前缘可以产生向上的力，而在机头离地后，可动边条前缘快速的向下偏转，与常见的机动襟翼有点像，因为在具有一定迎角时，下偏可动边条前缘可以改变中央升力体(或者叫中央翼)的弯度，从而提高升力。而在平飞时，很多时候看到的T-50的可动边条前缘处于放下位置，起到前缘襟翼增升的作用。
T50这个可动边条前沿与J20的鸭翼还有一定区别的，最大的一个区别就是三翼面的鸭翼其本身可以产生涡来对机翼增升，这个可动边条前缘似乎并不强调这一点，更多是靠下偏来改变中央翼的弯度来增升，弯度的改变在一定情况下也能起到操纵的作用，不过这个操纵作用更多体现在前部升力大小所带来的俯仰力矩变化上。
3.4.3宽间距的发动机布置
T50和J20与F22的发动机布置不同，它采用的是一个宽间距的发动机布局。这源于俄罗斯飞机设计的一个传统，俄罗斯发动机的宽间距布局的后体亚音速阻力甚至比发动机窄间距布局都更佳。通常说宽间距布局的超音速后体阻力更大，但是宽间距布局可以通过整流措施来降低后体阻力，像SU-27以及中国仿制的J11就有一个长长的尾椎，T50也有一个尾椎用于整流，不过T-50的尾椎并没有那么长估计是为了隐身性考虑。这样的话T-50的后体整流在超音速飞行时减阻效果可能就没有那么好了，所以T-50选择了尽量让发动机的推力损失小的可调节进气道，同时T-50也配备了矢量推力，是圆形的矢量推力喷管，所以也就没有F-22尾喷管类似的那么强的减阻作用，当然矢量推力本身对提高机动性，尤其是对T-50这种转动惯量较大的宽发动机局部的滚转机动时效果还是明显的。
3.4.4 T-50的多用途能力
T-50中央大升力体的布置有利于机翼焦点的前移，机翼焦点与全机焦点更靠近，重心更靠近机翼的升力中心，机翼下挂载靠近重心而便于布置，可以说T50的挂载比其它两款机都强，其多用途能力是最强的。T-50不是像F-22那样让通过机翼前部更大的边条来让全机焦点前移，而更多的让重心后移来实现放宽静稳定性，这样的话T-50的弹舱串列布置本身就有利于中心更靠后。由于T-50的这个重心位置特点以及串列弹舱的特点，使得其能够在进气道下面可以进行外挂，机翼上也可以外挂，整个外挂布置点和灵活性上比F-22要更好，所以其在多用途能力方面要比F-22和J-20要好。
3.4.5 T50气动设计小结
T-50的诞生可以说是俄罗斯在其已有技术上的一个发展，当然也大量参照了美国F22的设计。它延续了俄罗斯大升力体设计这样一个传统，同时采用独特的可动边条前缘，起到了一定的操纵、配平和类似襟翼增升的作用。正是依靠更大的有效升力面积带来的低翼载、放宽静稳定性和类似三翼面配平等效果，确保了其亚音速巡航性能。低翼载结合类似三翼面的操纵特点确保了俯仰操纵性能，力矩更大的副翼和差动平尾确保了滚转性，进而结合俯仰性能确保了盘旋机动性。依靠边条涡升力增加了失速迎角，而位于机翼和尾翼之间的全动垂尾、起到类似腹鳍的进气道以及茧包确保了大迎角的横向稳定性。三种机型中更大的机翼后掠角、最大的机翼弦长带来的相对厚度的降低以及不惜采用可调多波系进气道来保证超音速巡航性能，通过放宽静稳定性和较大后掠角确保了超音速机动性。
4.全文总结
至此，对F22、J20、T50这三种四代机气动设计的特点做了一个初步的分析。 四代机的四大特点是由美国定下的：1 超机动性（特指具备矢量发动机），2 超音速巡航，3 隐身，4 超视距作战。可以说F22就是四代机中的一个标杆，后续发展的四代机或多或少借鉴了一些F22的设计。它们都采取了一些措施使巡航马赫数达到超音速，包括：增加机翼后掠角、减小展弦比、减小机翼相对厚度、减小机身最大截面、增大长细比、矢量推力、机翼扭转、边条翼涡升力、放宽静稳定性等技术。同时由于材料和发动机的差距（如F22采用矩形喷口，J20与T50都只能采用圆形喷口），T50和J20根据各自飞机发展基础做了一些很有特色的设计。T50根据俄罗斯的传统采用了大升力体机身、宽间距发动机布局，同时设计了很独特的可动边条翼。而J20则是根据已成熟的鸭翼设计技术基础设计出了升力体边条翼鸭式布局飞机，同时与T50、F22的进气道不同它采用了可变的DSI进气道以应对发动机技术的不足。总之，由于各方面综合技术的差异，各国的设计充分发挥了自己的优势，使几种四代机呈现出不同的设计特点。
