接上文後6種

7.橢圓形機翼：

如果不產生推力，飛機傳遞到空氣中的一切能量都形成阻力，翼尖渦流就是飛行阻力的一個很重要的部分。合理設計升力分佈，使靠近翼尖的地方較少產生升力，翼尖繞流產生的阻力就自然減小，橢圓形機翼就是這麼一個思路，二戰中英國“噴火”式戰鬥機那著名的橢圓形機翼就是這麼來的。

▲英國“噴火”戰鬥機那著名的橢圓形機翼就是按照減少翼尖繞流和最優升力分佈設計的

橢圓翼的一個自然延伸就是圓形翼。圓形翼不僅使升力產生的部位向翼根集中，還更加符合面積律，尤其是在沒有機身的圓形飛翼的情況下。這種飛盤不僅在理論上適合從懸停到超聲速的所有速度範圍，還是科幻人士的最愛，是飛機設計中難以釋懷的一個理想設計，不過飛行控制的問題比較難解決，不僅控制力臂很短，發動機、噴口、控制面的設計都要重新考慮。

▲更加極端的當然就是飛碟，這是加拿大Avrocar，這是為美國空軍設計的，所以是美國空軍塗裝

8.翼梢小翼：

解決翼尖繞流的另一個方法是用翼梢小翼，這是豎立在翼尖的垂直小翼，直接阻止翼尖繞流。在氣動上，翼梢小翼相當於延長了有效翼展，增加了升力。設計得當的話，翼梢小翼可以達到超過實際“翼展”的有效翼展，但翼梢小翼也增加了阻力和重量，還帶來了翼面轉接處的氣動干擾阻力。

▲不用橢圓形機翼或者飛碟的話，翼梢小翼可以有效地降低翼尖繞流的影響

翼梢小翼可以同時往上下延伸，也可以只往上延伸，兩者之間的選取自然是增升和減重、減阻之間的權衡。在老設計挖潛的情況下，或者在翼展受到機場條件限制情況下，翼梢小翼是很有效的作法。但全新設計機翼時，增加翼展常常更加簡潔有效。

▲翼梢小翼不光有向上翻的，還可以向下垂，這是A320的小翼

▲翼梢小翼也是有翼尖繞流的，把小翼頂端折起來，就形成了C形翼

▲這是C形翼客機的想象圖

9.矩形翼：

如果把 C 形翼向內的水平延伸部分連線起來，就形成了閉合的矩形翼。從某種意義上說，這就是把早年的雙翼在翼尖處用端板連線起來。即使不算端板相當於翼梢小翼的增升作用，雙翼的翼面積比單翼大一倍，自然提供更大的升力。但上下翼面在機身和兩翼翼尖三點連線，在受力上比懸臂的單翼和雙翼更加有利，減少了為加強結構所帶來的重量，所以重量上最後的增加並不成倍。但阻力增加了，不僅由於增大的迎風阻力和溼面積帶來的磨擦阻力，還有繁多的氣動面之間的互動阻力。

▲把C形翼的頂端連線起來，就成為矩形翼，這已經有點回歸雙翼的意思了

▲矩形翼的上下翼還可以一個前掠，一個後掠，這就是所謂的搭接翼了，也可以稱為菱形翼

10.搭接翼：

矩形翼的上下機翼可以是同樣的平面形狀，也可以有所不同，其中一個比較有意思的特例是所謂搭接翼。

搭接翼的下機翼是安裝在機身上的常規的後掠翼，上機翼是安裝在垂尾頂上、帶較大下反（也就是倒 V 形）的前掠翼，翼梢小翼取消，上下機翼在翼尖直接搭接，或者在下機翼的翼展一半的中部某處搭接。搭接翼的上機翼也產生升力，並具有前掠翼的一切好處，但還有一些額外的好處。

由於上機翼的翼尖和下機翼搭接，翼尖的氣動彈性發散不再成為問題，大大簡化了前掠的上機翼的設計和製造；後掠翼翼根不僅承受向上的升力，還承受向後的阻力，搭接的上機翼正好頂住下機翼，使受力情況大大改善，有利於減重。另外，上機翼和下機翼搭接後，全機在縱向上總的橫截面積分佈更加平順，而沒有後掠翼翼尖之後出現截面積劇減的不連續，還有利於降低跨聲速阻力。

▲搭接翼的組合就多了，可以搭接到垂尾頂端

▲也可以在機身上搭接。用於運輸機，可以同時兼顧上單翼翼下淨空大，簡易跑道起飛著陸是發動機不易吸進沙土的好處，也有下單翼起落架短、橫距寬大的好處

▲還可以從機翼中段搭接

▲甚至搭接了再用小翼

11.環形翼：

翼梢小翼、C 形翼、矩形翼、搭接翼都已經超出了傳統的平面翼範疇，古老的雙翼（還有三翼）也是一樣，不過最特別的非平面翼或許是環形翼。

▲但機翼也可以是環形的，這是法國C-450研究機

▲C-450成功地飛起來過

環形翼的翼展不容易增加，否則將成為大而無當的巨大圓筒，在設計和製造上帶來很多陌生的問題；水平起落時起落架的設計也很困難，人員和貨物的裝卸困難就不提了。

不過機身不在環形翼的圓心，而在圓弧的底部，可以避免很多這樣的問題。要是機體不放在環形的圓心，要損失一些環形翼的優點，但也避免了很多實用中的問題，這是環形翼客機的構想

▲這是洛克希德的環形翼客機的概念，把垂尾、環形翼、搭接翼的概念都融合到一起了

▲矩形翼和環形翼之間當然就是橢圓形翼

▲橢圓形翼也可以用於客機

12.串列翼：

雙翼有兩個翼面，但這兩個翼面既可以一上一下，也可以一前一後，也就是串列翼。串列翼可以看作極大加大的鴨翼，但鴨翼主要用於產生配平和俯仰控制力矩，而串列翼的前翼主要是用於產生升力的。串列翼通常在上下方向也錯開一點，通常是前翼下置，後翼上置，這樣前翼的下洗氣流不至於對後翼造成不利影響。

▲機翼可以一上一下，也就可以一前一後，這就是串列翼

如果設計得當的話，也可以有意識地利用前翼的下洗氣流為後機翼上表面的氣流加速，增強後翼的升力，這樣的話，前翼就要上置，而後翼下置。和上下的雙翼相比，串列翼的兩個機翼大小、形狀都比較自由，前後間距也比較自由，既可以拉開，使兩個機翼之間的不利氣動干擾也減小，也可以拉近，有意識地利用增升效應。

▲前下後上的串列翼可以避開下洗氣流的影響，最大限度地避免兩個機翼的互動作用

最主要的是，串列翼像抬轎子一樣，一前一後產生升力，而重心居於兩者之間，很容易在產生升力的同時維持飛機的平衡，避免了配平阻力。

▲串列翼最重要的特點是前後機翼都產生升力，這是與鴨翼最大的不同

相比之下，雙翼機或者常規的單翼機都像騎獨輪車，重心和升力中心之間的相對位置必須小心控制。串列翼的缺點也是重量和溼面積引起的阻力，但在低速飛機上這個問題不大，魯坦的巡航時間達 18 小時的超長航時“海神之子”（也稱“普羅提烏斯”）飛機就是串列翼的。

▲魯坦的“海神之子”超長航時飛機也是串列翼

（qinghangwang）

（旋翼機、固定翼、直升機相關圖紙、資料）

文章源 | 網路