高階教練機主要承擔飛行員的高階訓練任務，即在飛行速度、高度、加速度和飛行環境條件與作戰飛機接近或相同的範圍內，完成駕駛技術和戰鬥技術的訓練。高階教練機正朝著一機多用的方向發展，除了可以滿足高階訓練任務的要求外，還能兼顧更多的戰鬥訓練任務，作為輕型的戰鬥/攻擊機執行戰鬥任務。目前世界上的主要高階教練機型號有美國的t-38c、俄羅斯的雅克-130、義大利的m-346、南韓的t-50、中國的「山鷹」和l-15。
「山鷹」是為了滿足我國第三代和二代改型戰鬥機飛行員訓練的需要，全新設計的高階教練機，已設計定型並批量交付部隊使用。「山鷹」採用高公升阻比雙三角機翼、機身兩側肋下進氣的常規氣動布局，具有飛行包線寬、起飛著陸效能好、航程較遠、航時較長、機動性和超音速效能與戰鬥機相近或相當、失速/尾旋改出特性好等特點。本文從氣動布局方面入手，解讀了「山鷹」的部分設計特點。
機翼雙三角機翼「山鷹」既要有良好的起降效能，又要有較好的超音速效能，這給機翼設計帶來較大的挑戰，採用雙三角機翼解決了該問題。大後掠機翼是超音速機翼的一種理想選擇，但它的低速和亞音速氣動效能不好，影響起飛著陸效能、亞音速巡航效能和機動性。機翼後掠角較小，對起降效能相對有利。
雙三角機翼則兼顧了兩者的特點，內翼後掠角大、外翼後掠角小，減小了機翼的平均後掠角，也增大了展弦比。在良好設計的情況下，雙三角翼既具有大後掠角機翼大部分的優點，同時又改善了低速和亞音速的氣動特性。
「山鷹」的雙三角翼屬於復合平面形狀機翼，具有大後掠角的內翼，展弦比小，相對厚度薄，激波強度較弱（激波是氣體超音速流動時產生的壓縮現象之一），波阻小，波阻隨馬赫數m變化的峰值位置向後推移，提高了阻力發散馬赫數，大速度和超音速飛行阻力小。外翼為中等後掠角及中等展弦比，公升阻比大，彌補了內翼氣動效率不足的缺點，有利於亞、跨音速飛行，巡航公升阻比得到較大提高，航程和航時增加。此外，「山鷹」內翼後掠角大，在大迎角時，前緣渦強，翼尖失速特性較好，具有良好的大迎角特性。
展弦比「山鷹」採用了中等展弦比機翼（翼展平方除以機翼面積稱展弦比。左右機翼翼梢最外端點之間的距離稱翼展），展弦比適中。展弦比對誘導阻力和公升力線斜率影響大，進而影響公升阻比。
機翼展弦比大，其公升力線斜率及公升阻比相對小展弦比機翼就大。「山鷹」機翼的中等展弦比使飛機具有較高的亞/跨音速機動性，又具有相對較小的阻力。
機翼前緣扭轉「山鷹」機翼外翼段採用區域性氣動扭轉，機翼剖面外形沿展向變化，剖面的彎度也沿展向變化。該扭轉一方面改善公升力分布，減少了公升致阻力，改善了巡航特性；另一方面推遲了前緣氣流分離，防止翼尖過早失速，提高了失速迎角，改善了中大迎角特性。
後緣襟翼「山鷹」採用後退式單縫襟翼，既加大了起降構型機翼翼型彎度，又增加了機翼有效面積，還與機翼之間形成了收斂的縫道，通過縫道將氣流加速吹到襟翼上表面，延緩了氣流的分離，進一步提高了公升力。相比雙縫、多縫襟翼，後退式單縫襟翼的結構形式更為簡單，更易於實現；相比開裂式襟翼，氣動效率高。「山鷹」設計時，既考慮了訓練三代機飛行員的要求，又考慮了現階段仍有大量二代機服役的現實需要，採用了機械操縱系統，氣動需按靜穩定布局設計。
採用高效的增公升裝置，可以顯著提高起降階段公升力，但容易在中等迎角時出現縱向靜不穩定。襟翼設計中，通過對機翼、襟翼面積、偏度、後退量以及縫道形式等設計引數的細節設計，極大地提高了飛機的起降公升力係數，起降效能獲得大幅度提公升的同時，又滿足了穩定性和操縱性的要求。
外翼上反機翼下反角對橫向穩定性有較大影響。受機翼主承力結構限制，「山鷹」內翼下反角只能為2°，如外翼和內翼同樣下反，高速時橫向穩定性略顯不足。因此，外翼相對內翼上反3.
5°，使飛機在高速時具有較好的橫向穩定性。
匹配設計副翼副翼設計除了考慮高速時的操縱需要外，也要兼顧低速階段使用要求。「山鷹」採用雙三角翼布局和後退式後緣襟翼後，起降效能獲得了大幅提高，起降速度降低，起降階段動壓下降明顯，此時偏轉副翼產生的力矩要滿足操縱需要以確保起降階段的安全。再加上其它階段操縱需要和機翼布局的影響，「山鷹」副翼展向位置相對靠外，副翼的操縱力臂較大，提高了副翼效率。
進氣道發動機是飛機的心臟，它的每一次「呼吸」都需要進氣道提供一定流量、穩定的空氣，因此進氣道設計的好壞直接影響到發動機能否正常工作和推力的大小，對飛機效能產生重要影響。「山鷹」採用下兩側、一級斜板、雙波系、保形進口、不可調、外壓式超音速進氣道，在整個飛行包線內提供了高流場品質的氣流給發動機，確保了全包線範圍內為飛機提供強勁的動力。在保證進氣道效能的前提下採用不可調形式，減輕了結構的重量和複雜度。
機身一款優秀的高階教練機，需要有良好的座艙視界，以便讓飛行員擁有更好的視野觀察飛機和外界環境。為了獲得良好的座艙視界，一般的做法是抬高座艙，但這樣就會使座艙的迎風面積增大，大大增加高速飛行時的阻力，這與對飛機的高速效能的要求是矛盾的。「山鷹」通過將機頭適當下壓和座艙適當抬高相結合的方式，很好地解決了這個矛盾，在迎風面積增加不多、阻力增加較少的情況下，獲得了良好的座艙視界，同時也獲得了較好的高速效能。
值得一提的是，在大迎角時，機頭下壓為全機提供了一定的低頭力矩，起到減小迎角的作用。 尾翼
採用大後掠全動平尾和大後掠垂尾，使飛機的操縱性和穩定性滿足使用需要，又減小了高速飛行時的阻力。在飛機大迎角狀態、垂尾被機身嚴重遮擋的情況下，位於後機身腹部的雙腹鰭提供了一定航向穩定性，提高了失速迎角。同時大後掠角、小展弦比平尾的失速迎角大，在大迎角/失速/尾旋飛行中，在機翼完全失速、垂尾完全失去航向穩定性、方向舵不起作用的情況下，平尾沒有失速，提供一定的低頭操縱力矩減小飛行迎角，可以有效地改出失速/尾旋。
失速/尾旋
說到「山鷹」的氣動設計，特別要談談它的失速/尾旋特性。失速一般分兩類：飛機迎角大於臨界迎角時為大迎角失速，飛行速度超過臨界速度時為激波失速。
我們常說的失速一般是指大迎角失速，它是翼面在壓力梯度作用和層流與湍流粘性現象影響下，翼面出現氣流分離並發展到一定程度時出現的。一旦出現大迎角失速，意味著翼面氣流出現嚴重分離，且常常左右翼面氣流分離不對稱，公升力急劇下降，引起飛機抖振、機身搖晃，並出現非指令性的轉動，如失速性掉機頭、失速性掉機翼和失速性盤旋下降等，處置不當就可能進入尾旋，如不能及時改出失速/尾旋，極易造成災難性後果。國內外近幾年都有飛機因失速導致機毀人亡的慘劇發生。
對於教練機來說，在飛行員培養過程中，讓飛行員獲得一定的大迎角/失速/尾旋體驗，對提高應急處置能力、確保飛行安全，是非常有必要的。
防失速/尾旋對飛行安全意義重大。「山鷹」是唯一一型由我國獨立完成失速/尾旋試飛的軍用飛機，具有良好的大迎角特性和失速/尾旋改出能力，失速速度小，失速迎角大，具有多種失速進入方式和尾旋模態。不管是失速還是尾旋，只需杆舵「三回中」即可改出。
「山鷹」有乙個非常重要的特點，就是在尾旋等不可控狀態中，如果出現忘記蹬平舵、副翼不在中立位置及反舵未鬆杆等誤操作，只要飛行員能推桿或松杆，就可減小迎角並改出失控狀態。這對於飛行學員非常重要，因為大多數飛行員剛開始接觸失速/尾旋飛行時，由於處於旋轉狀態中，方向等判斷能力較差，操縱動作完成質量不佳。此時如果改出不可控狀態對動作質量要求高，不易改出，甚至可能造成事故。
但在「山鷹」上體驗失速/尾旋，只要推桿或松杆，動作可能不一定完成得很標準，但可以使飛機從不可控狀態變為可控，有效確保飛行安全。
主要效能特點
「山鷹」飛行包線寬，是除殲教-7系列飛機外包線最寬的高階教練機，包線覆蓋或接近主戰飛機，公升限與主戰飛機相當，最大飛行m數和主戰飛機接近，可讓飛行員在高階訓練中對與主戰飛機相近的飛行環境和飛行特性具有較深的認識，讓飛行員對跨、超音速飛行和高空飛行具有良好的體驗。低速大迎角特性良好，失速/尾旋改出能力極其有效。
「山鷹」起降速度與中級教練機銜接跨度合理，使用表明，飛行員淘汰率低、成才率高。起降效能與三代機相當，在「山鷹」上完成訓練的飛行員只需要進行適應性訓練，不需專門進行起降航線訓練，明顯減少飛行員在三代機上的起落訓練次數。
「山鷹」具有優良的機動性能，法向過載範圍-3g～+8g，穩定盤旋過載大，最大爬公升率高，水平加速快，與主戰飛機接近，可以完成與戰鬥機相當的各類中高空機動飛行，飛行員可以獲得與三代機接近的體驗。
「山鷹」作為一款高階教練機，不僅能夠完成多種飛行訓練任務，而且在飛機設計之初就考慮了多用途能力，在機翼和機身上共設有5個外掛程式點，能攜帶飛彈、炸彈、航炮、火箭發射器等標準**外掛程式，具有對空和對地攻擊作戰能力，而氣動布局設計保證了攜帶外掛程式後的飛行效能，真正做到了一機多用，使得高階教練機能夠兼顧戰鬥機和攻擊機的功能。
結語優良的氣動布局設計，使得「山鷹」獲得了寬廣的飛行速度一高度包線、良好的起降效能、中低空機動性、超音速效能和多用途潛力，不僅非常適合作為高階教練機完成駕駛技術和戰鬥技術訓練，還具備了作為輕型戰鬥/攻擊機的能力，是一款優秀的飛機。
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