什么是战斗机的不稳定设计？

Answer 1

就是飞机气动力中心位于重心之前，飞机飞行时有“不稳定”的趋势，但有利于飞机机动性。基于这种设计的飞机叫做“静不稳定”或“放宽静稳定性”。反过来，气动中心位于飞重重心之后的，飞机就有自动“稳定”的趋势，机动性比较差，就叫“静稳定”的设计。

静不稳定的飞机，其水平安定面所产生的升力与主翼升力方向是相同的（而静稳定的飞机则是相反的），总升力为主翼升力与水平安定面升力相加（静稳定的飞机是相减），因此有利于总升力的提升。但随着速度的加快，飞机重心会前移（飞行姿态仰角降低），一些飞机会由静不稳定变成静稳定。比如F16的放宽静稳定度裕值为-3%左右，跨音速和亚音速机动性都很好，但超音速下变成正值，机动性就会变差。

通常鸭翼布局都是静不稳定的（但也可以通过配重块，改变重心位置，配置成静稳定的），常规布局可以是静不稳定的（但静不稳定裕值通常不会特别大），也可以是静稳定的。

由于静不稳定状态下，飞机的操作比较困难。所以现在的静不稳定的飞机都使用增稳系统（基于机械液压控制的飞机使用增稳系统，由陀螺和传感器组成）或主动控制技术（基于电传飞控的飞机，由电脑来控制），来保障飞行的稳定性。但根据现在飞机的设计要求，即便没有增稳和主动控制技术，飞机也要具有一定的可操作性，像J6III改了机翼但没有装增稳系统，操作起来就很难控制，操作上一点微小的动作飞机姿态变化就很大。跨音速下变成静稳定，还需要反操作，拉杆和推杆反了（但电传飞控的飞机不存在此问题）。J6IV机头加装了雷达，等于改变了配重，使重心前移，操作上就好多了（其实是灵敏度降低）。另外再提一句，所有飞机静不稳定都是指纵向上的，所有飞机横向都是静稳定的，像FC-1就是纵向（襟翼和平尾）用全权限的四余度电传，横向（副翼和方向舵）为有限权限二余度机械增稳（自动控制操作面最多10%左右），处于性能和成本两方面的考量，算是一种比较创新的方案。

现在战斗机（三代或以上）普遍都采用放宽静稳定度的设计，而运输机、民航则大都为静稳定设计。

Answer 2

飞机在飞行中受到的空气作用力，形成一个气动力中心。传统的飞机设计中，飞机质量重心都是在气动中心前面，这样飞机飞行才会稳定，一旦机头方向有偏转，气动中心会形成一个纠正的力矩，使飞机恢复平衡。这就是飞机的稳定性。稳定性大小和重心与气动中心的距离有关，距离越大越稳定，越小越不稳定。稳定性好的飞机，操纵性不好，使飞机姿态改变很困难。
距离的大小，对应的名次叫“静稳定裕度”。静稳定性一般是指飞机平飞的时候的稳定性。当重心与气动中心重合时，稳定裕度为零，飞机处于临界稳定状况，如果气动中心在重心前面，稳定裕度为负，飞机就是静不稳定的，靠自身不能恢复到平衡状态，飞机会失去控制。
电子计算机出现后，由于其反应快，能在飞机发生不稳定时，自动调节操纵面，使飞机保持平衡，处于稳定状态。这就是“不稳定的飞机加上稳定器，使之稳定”。
F-16是最早采用“放宽静稳定度设计”的战斗机。它的稳定裕度很小，如果没有数字式电传操纵系统，会很不稳定，甚至失控。有了电传，飞机在保持稳定的前提小，操纵性更加灵活。从F-16以后的第三代战斗机都采用数字式电传操纵的放宽静稳定设计。