腹鰭跟垂尾一樣，增加橫向穩定性，原理跟弓箭上的羽毛道理一樣。受到側向氣流擾動產生側滑時，生產反向壓力，阻止這種這種偏航。所以說要不要腹鰭，看你垂尾能否滿足飛行所需要的橫向穩定性。飛機重量越大，飛行速度越快，所需要的橫向穩定性越大，在二戰電風扇時代，很多垂尾意思意思就行了，比如說bf-109。

但是速度越快，重量越大，所需要的垂直穩定性也就越高，到了不鏽鋼機米格-25，其要追求3倍音速的極速，所需要的航向穩定性同樣非常高，於是雙垂尾和腹鰭也就產生。

到了現在，開始追求大仰角飛行效能，但是大仰角飛行情況下，垂尾受到機身和機翼氣流遮蔽影響，其作用要被削弱很多。要解決這種方法，一種思路就是將垂尾位置往前移，典型案例就是F/A-18E/F超級大黃蜂（注：超級大黃蜂前移的另一個好處是填補主翼和尾翼的空白，使大邊條翼拉出的渦流能夠更加順滑，這個優點是由其氣動產生的互補效應）。但是這種方法機身內垂尾的支撐結構也要往前移動，但這樣也將盤旋的阻力往重心移，不利於水平機動效能，同時對於隱身戰鬥機來說，這很容易與機身內武器艙的佈置產生衝突。那麼剩下的就是F-22的簡單思路，加大垂尾面積，水多和麵。

如果兩個方案都不想要，那就是乖乖的加個腹鰭把，大仰角狀態下，腹鰭效果要遠好於垂尾。

至於為什麼殲-31不需要腹鰭，道理跟F-35一樣，作為中型戰鬥機，其用這樣的雙垂尾已經足夠保證飛行所需的航向穩定性了。此外，還有一個不能忽視的地方，就是隱蔽性，殲-20的發動機尾部處理相當粗獷，部分原因可能為以後換髮做準備。但是其發動機尾噴口是暴露在外面的，跟躲在二元推裡面的F-22不一樣。這種情況下，腹鰭和上垂尾，反而可以起到遮蔽發動機尾噴口的作用，同時也可以遮擋下尾噴口的紅外訊號，從而提高隱蔽性。

現代的飛機氣動佈局多種多樣，但是歸根結底的原理都是一樣的。噴氣式戰鬥機的腹鰭主要是指是在飛機機身尾部下面順氣流方向佈置的刀狀翼片，在側滑時可以使飛機保持平穩的航向，而且有一點，腹鰭對隱身戰機尾噴管的遮擋效果比較好，對於殲20來講可以提高其隱身能力！對大迎角的控制會比較好！在隱身戰鬥機中只有殲20應用了腹鰭！

我們知道，俄羅斯的蘇霍伊設計局的飛機都以超機動性著稱，但是我們透過對比也可以發現，以蘇27為例，它的垂直尾翼都非常的大也非常的高！

透過對比殲20和F22、殲31戰鬥機可以看出，殲20的尾翼和機身的比例比其餘兩款戰鬥機都小的多，但是對於同時追求超機動性的五代機來說，尾翼小可以用腹鰭來彌補，並且也可以適當遮擋尾噴口，何樂而不為？

軍事科技發展的獨特性比較強，腹鰭的設計也有沿襲之前的傳承與特性，同時科技在發展，其中在設計層面上就逐步出現了各種各樣的變動和發展。

比如使用腹鰭的飛機也不少，在沿襲蘇式戰機風格上，SU27系列以及米格31和中國產的殲10都有這樣的設計，這種技術出現在殲20身上並不奇怪。同時這種效能的發揮也是在長期以來的飛行實戰中起到了很好的效果。

而殲31之所以沒有使用腹鰭，也是考慮到與西方技術上的進行對比與學習，同時還能夠測試出一些新型的技術引數來，這一切在設計之初又經歷風洞測試都得出了可行性的沿用。

每一種戰機的研發和試製都是既有保守又有開放的雙方面同時推進，這樣可以在基礎技術得到保障的同時，還能逐步推進新技術的預研與開發。這就是中國在武器研製發展上所沿用的，預研一代，試製一代，裝備一代，更新一代的發展模式。由此才推動了中國近些年來的井噴式的發展。

這是兩款在氣動外型上絕不相同的戰機。殲31與殲20氣動外型不同，適合殲31的技術，未必對殲20有用。殲20採用鴨翼的氣動佈局，那是經過成千上萬次在風洞中試驗後，綜合所有考慮所做出的決定。殲31的常規佈局也是千萬次，甚至是上億次試驗後的結果。中國擁有亞洲最大、最先進的風洞群，對於這兩者的氣動佈局，那是試驗後的結果。

殲31隱身戰鬥機

先來看看殲31的基本情況。殲31採用的是單座、雙發的一款中型戰鬥機。氣動佈局為：外傾雙垂尾、全動平尾的正常佈局，兩側佈置大S彎進氣道，並有內建彈艙。值得稱道的是其採用了波束控制理論設計氣動外型、新的DSI進氣道、全向向量發動機尾噴口等。注意，殲31的氣動佈局採用的是常規氣動佈局，當然沒有腹鰭。

目前已服役/即將服役的四款四代機，殲31仍在研製中——效能未定，暫不考慮

殲20則採用了單座、雙發的一款重型戰鬥機。看看殲20的氣動佈局：全動雙垂尾、DSI鼓包進氣道、上反鴨翼帶尖拱邊條的鴨式氣動佈局。殲20的頭部、機身呈菱形，垂直尾翼向外傾斜，起落架艙門為鋸齒邊設計，機身以高亮銀灰色塗裝（原型機為深墨綠色）——使用的是最新型的隱身塗料。殲20不同於其它幾款四代機，其它四代機如F22、F35、蘇57、殲31都未沒有腹鰭，殲20採用的卻是鴨翼佈局——需要腹鰭來彌補鴨翼的不足之處。

殲20腹部特寫，注意機尾腹鰭

殲31沒有腹鰭，是因為常規氣動佈局根本就不需要腹鰭。殲20有腹鰭，是因為採用鴨翼佈局的戰鬥機需要腹鰭。

殲20，毫無疑問的四代機

如殲20般，採用鴨翼佈局的戰鬥機，擁有優異的機動性，具有高機動效能力，尤其是在超音速飛行時。但是採用鴨翼佈局也有其缺點：在大迎角飛行時，飛機的航向穩定性差，難以保持飛機的平衡。這是一個大問題，必須要解決。腹鰭的出現，就是為了解決這個問題。

殲20將更好的守護我們的天空

腹鰭就相當於垂直尾翼，在側滑時能增加殲20的航向穩定性，保持飛機的穩定性。簡單點說，就是在大迎角飛行時，保證飛機沒有側向滑動。腹鰭，使殲20在大迎角飛行時仍能擁有高機動性。

美、俄、中三國的四代機

殲20是一種小展弦比+鴨翼+邊條翼+襟翼的氣動佈局。這種氣動佈局是迄今為止五代機唯一的一款。變態的氣動佈局帶來了超強的機動性和強有力的升力提升。

殲31是瀋陽飛機制造廠按照傳統佈局研發的低成本五代機。氣動佈局非常保守，所以沒有腹鰭。是為了降低研發成本，以最低的售價開啟國際軍貿市場。

有沒有腹鰭是戰鬥機總體氣動佈局設計決定的，並不能簡單挪用。

從設計上看，殲-20和殲-31在垂尾設計上的最大不同在於：前者採用了面積較小的全動式外傾雙垂尾，後者則採用了傳統帶方向舵的大尺寸外傾雙垂尾。

那麼，全動垂尾到底有哪些優點呢？·

與傳統垂尾相比，全動垂尾把垂直安定面和方向舵合二為一，整個翼面都能偏轉，擁有巨大的舵面等效面積，能大幅提高飛機的縱向操縱效能，尤其是在超音速飛行狀態下。

同時由於舵面等效面積的增加，全動垂尾的面積可以適當縮小，對殲-20這樣的隱身戰鬥機來說，就等於降低了尾部重量並縮小了側向雷達截面積。

所以，殲-20的全動平尾具有在重量、操縱效率和隱身上的三重優勢，是一種比殲-31傳統垂尾更先進的設計。

殲-20為了增加全動垂尾的操縱力臂，把垂尾佈置在了機身最尾部，這能進一步縮小垂尾面積。但這麼設計也出現了垂尾在大迎角狀態下被機身遮擋的問題，為了提高大迎角飛行穩定性，設計師為該機增加了外傾雙腹鰭進行補償。這個腹鰭同時也能遮擋尾噴管側面，一舉兩得。

再來看殲-31。該機的氣動佈局中規中矩，V1版本氣動基本上是F-22的翻版，尺寸巨大的梯形垂尾能夠提供足夠的超音速縱向穩定性和大迎角效能。V2版本則改用後掠垂尾，高度似乎進一步增高並整體前移，進一步提高大迎角效能。於是在擁有了足夠大迎角操控性的前提下，殲-31自然無需腹鰭補強了。

有沒有腹鰭，其實背後反映出的是這兩種隱身戰鬥機截然不同的氣動設計思想。

殲20腹鰭設計大尾翼和小尾翼的之間的一個選擇問題，並不是發動機能力不足才需要這個腹鰭，甚至可能裝上WS-15後，由於推力增加，腹鰭還會相應的做適當加大，取消帶來結果很可能是穩定性不足的問題！

而殲31的設計風格採用了類似於F22，我們可以拿殲31和F22的垂尾做個對比，就知道這兩者的在垂尾設計風格上走的一條路，看比例都是兩個碩大的垂尾，難道就不影響隱身性了嗎？

在隱身戰鬥機尾部的隱身處理上，各國做得都不是很好，包括美國，不管是在F22還是在F35上，F35的垂尾小因為他的機動能力太差，比F15的機動性都不如，自然不用大垂尾了。

F22在設計的時候就是一款標準的空優戰機，需要超強機動性來碾壓其他戰機，由於發動機能力太強勁，機動能力超強，比如下圖就是F22各種機動動作：

看看F22這些超機動動作，這還是公開的，在做這些機動動作時，特別是超音速機動時，戰鬥機的穩定性怎麼來保證？為了增強穩定性，F22的設計是做了一對超大尾翼，而這個超大尾翼在長波雷達面前就是一個大缺陷，面對像蘇57這種裝備了L波段雷達的戰機可能會吃大虧的！而殲31目前採用兩臺RD33中推發動機，機動性不足還不需要這麼大的尾翼，但從這個大尾翼就知道其野心可是照著F22看齊的！至於F35完全就是一款犧牲機動性來滿足戰場超強感知能力的四代戰機，因此就不需要這麼大的尾翼來保持穩定性了！

鑑於F22的大垂尾，我們在殲20的基礎上選擇了另一條路，就是背上一對全動小垂尾+機腹下的腹鰭（可以理解為機腹下的固定小垂尾），給人的感覺在平整的機腹下莫名的多出來一個斜垂尾，是否影響到殲20 的隱身能力？是不是因為我們的發動機不足所以要加這個東西？

個人的謬論：吸取了F22大垂尾的不足，我們將F22大垂尾的功能變成1對全動小垂尾+1對腹鰭（垂尾）進行了處理，這樣的隱身性應該比F22是否更高一籌？而等我們裝備WS-15發動機後，發動機的動力更強勁，超機動能力起來後如果在進行大機動動作時，滿足穩定性要求了，那麼腹鰭就不會再加大了；如果這這樣情況下發現穩定性有問題，那麼腹鰭和全動垂尾可能還會加大，至於取消問題？想都別想了！

反正從美學角度來說，殲20不好看！不好看的一般都不咋地....我看好FC-31！以後上艦也指望FC-31了！

殲20的腹鰭，是為了增加航向穩定性才要加上的。如果把殲20的最大飛行速度限制在和FC-31同一個水平的話，不加腹鰭也是可以的。換句話說，它最大飛行速度太高了（2.5馬赫或更高），而殲20使用的全動垂尾尺寸有點小，光靠它來保持穩定性還不夠，所以才要增加這一腹鰭。而FC-31最大速度僅1.8馬赫，本身垂尾面積夠用，自然也就用不到了。此外還有一種說法是殲20的腹鰭起到了在側面遮擋發動機尾噴口的作用，這個只能說是附帶效果，根本出發點還是氣動上的原因。

FC-31和F-35的設計指標差不多，垂尾也幾乎一樣，所以不上腹鰭也可以

其實腹鰭本身相當於長在機腹的垂尾。腹鰭也好垂尾也好，作用都是類似古代箭桿尾部粘接的箭羽，是為了箭在高速飛行過程中保持飛行方向上的穩定性。沒有箭羽的弩箭，飛行穩定性就大大不如弓箭，動能損失很大。所以才有“強弩之末，勢不能穿魯縞”的說法。

幾片羽毛，就可以保證箭能夠平穩飛行幾百米，從原理上說腹鰭的作用是一樣的

那麼話說回來了，殲20最初的設計目標，就是一款重視極限速度和超音速機動性的飛機，高速下流場，壓力場都有很大變化。由於殲20的垂尾是全動垂尾面積不可能設計的太大（原因下面會講），折衷的辦法就是在機腹再增加一對腹鰭，這樣相當於舵面的總面積又增加了，穩定性又補回來了。對比之下，美國的F-22雖然也需要飛到2馬赫以上，但由於垂尾直接設計成了不可動的，面積可以做的大一些，所以也就沒有腹鰭。

從這張圖就看出來了，殲20垂尾和F-22垂尾的面積差距很大

這裡就要說說為啥殲20偏要用全動垂尾了。這主要是為了解決F-22設計時就存在的一個問題。

F-22採用的是邊條+外傾雙垂尾的設計。經過邊條形成的脫體渦流，會附著在外傾垂尾的外側，形成一個低壓區，而垂尾內側是高壓區，兩側氣壓的合力指向斜向下，這相當於產生了一個抬頭力矩，並且降低了升力；在大迎角飛行條件下其垂尾會經歷比較嚴重的抖振，並且脫體渦流會提前破裂，也會降低最大升力。 這個研究結果恰恰是成飛的工程師在進行模擬後發現的。

F-22自始自終都沒有解決這個問題，而成飛敢於去解決，這就是現在我們看到的殲20的方案：

1.使用全動垂尾，可以調整垂尾的方向，避開渦流的低壓區；2.減小垂尾的尺寸，減小這種斜向下的力，以減少升力損失。3.增加一對腹鰭，彌補因為垂尾尺寸減小造成的航向穩定性變差的問題。

以上就是殲20增加腹鰭的設計邏輯。以上的問題，在F-35身上有沒有，在FC-31身上有沒有，又是怎麼想辦法解決的，就不得而知了。

很多人把殲20的腹鰭說成敗筆，說其他隱形戰鬥機都沒有腹鰭。武器各有各的用處，不能以有無當做論斷，那是以西方為中心的論調，說明彎下腰還沒有站起來。

看到中國殲20的腹鰭，看到F22的大垂尾了嗎？固定垂尾上都有方向舵，而中國的全動垂尾相當於擴大了方向多，相當於垂尾全部成了方向舵，是戰鬥機相當靈活。而殲20的腹鰭，又相當於垂危的固定部分，所以是必要的。

俄羅斯的蘇57是真正的機動垂尾，俄羅斯做得更徹底。但都有利弊，中國有兩塊固定的腹鰭，一是平衡，二是遮擋，遮擋發動機的紅外。這方面只能就事論事，而不能說好壞，因為一點小小的移動，差異就很大。就像當年的蘇27，從試驗型到原型機看起來差別不大，但卻是蘇霍伊推倒重來的，因為試驗型達不到要求，何況殲20和蘇57是兩架戰鬥機呢？

殲20和FC31是向兩個方向發展的，一個是空優戰鬥機，一個應該是多用途，更像F35，各有各特點，各有各的作用，各有各的要求，基本上不要說誰比誰強，這是最不科學的。