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飞机机翼那么单薄如何承担几百吨重量？
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机翼翼盒是机翼的主要承重结构，由前梁、后梁、内部翼肋框架、上下壁板组成。机翼翼盒不仅是保持飞机飞行的主要机翼结构，也承担着飞机油箱的工作。每架飞机拥有两个机翼翼盒，分别装配在左翼和右翼。在飞机总装过程中，机翼翼盒（全称为外侧机翼翼盒）会被装配在飞机机身内部的中央翼盒上，组成一个非常牢固而又灵活的结构，承担着飞机起飞、巡航和着陆过程中大部分的重量和压力。飞机机翼还支撑着飞机的动力装置和主起落装置。飞机机身的大部分重量由机翼承担，这个力集中在机翼和机身的连接处。机翼本身的重量由机翼承担，这个力均匀分布在机翼上。飞机机身也可产生一部分升力。所以，机翼与机身相连处并不承受全机重量。飞机起飞的指标中有一项是“翼载荷”，表示分布在机翼上的重量。假如某飞机起飞重量正常，但翼载荷很小，也就是说重量都集中在机身上，那么这架飞机是不能起飞的，因为机翼无法承担机身的重量。
所以，机翼与机身相连处并不承受全机重量，那么这架飞机是不能起飞的，因为机翼无法承担机身的重量。飞机机身的大部分重量由机翼承担，这个力集中在机翼和机身的连接处。机翼本身的重量由机翼承担，也就是说重量都集中在机身上。飞机机身也可产生一部分升力，这个力均匀分布在机翼上飞机起飞的指标中有一项是“翼载荷”，表示分布在机翼上的重量。假如某飞机起飞重量正常，但翼载荷很小
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考机翼大梁把外载荷传递到机身大梁上飞机结构中蒙皮承受均布载荷，是局部空气动力隔框是横向承力桁条是纵向承力翼肋横向承力其实归根结底最后飞机外载荷都要传递到机身大梁上
谁跟你说很单薄了？你自己去查机翼内部的结构，翼梁翼肋横横竖竖，蒙皮和主要梁、肋还是一次成型整体铸造的，能做到强度极高同时有很大韧性，能吸收乱流带来的震动，同时机翼机械结构也很复杂，机翼上操纵面能做伸展、转动等等各种复杂的运动机翼比机身复杂多了，成本也高，机身只是个铝合金罐子罢了
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飞机外观最凸显的部分就是机翼，经常坐飞机的朋友一定会注意到飞机的机翼上有很多特别的设计，虽然每次都能看到，但是不一定了解这些部分的作用和名称。这篇文章就是要给大家解答疑问，在下次乘坐飞机的时候，可以对看到的部件有一定的认知，顺便可以跟旁边的妹子吹嘘一下~（注：以下仅对民航客机机翼结构作用和设计原理进行简单科普）
为什么机翼不是薄薄的一片？
我们都玩过纸飞机，纸飞机就是薄薄的一片机翼，那么为什么民航客机的机翼不是薄薄的一片呢？首先，纸飞机的机翼不能够产生升力，只是保证纸飞机自身向前滑翔而已，跟滑翔伞是一样的。其次，飞机的机翼需要为飞机提供升力、控制水平翻转、储油和悬挂发动机等复杂功能。战斗机的机翼非常薄，但也不是薄薄的一片，只是相对客机来说很薄，这是因为战斗机飞行的速度会几倍于音速，所以所涵盖的设计原理与民航客机不太一样，这里我们不讨论了。民航客机的飞行速度是亚音速，也就是接近于音速，因此我们可以看到飞机的机翼都是我们见到的这种形状：
我们日常常见的民航客机，包括一些常见的商务型客机的飞机机翼几乎都是这两种形状设计。飞机的机翼为什么要设计成这种形状和厚度呢？主要目的就是为了让机翼在空中飞行的时候，将气流切割成上下两个部分，并且让两个部分产生差异。接着我们用一张图来给大家简单的演示一下机翼是如何产生升力的：
▲升力原理图
这个原理主要利用的就是压力差，并不是原力或者龟派气功。机翼上下表面形状是不对称的，空气沿机翼上表面运动的距离更长，自然流速更快，根据伯努利定理，速度越快，气压越小，上下表面的压力差就提供了升力。在低速的时候，飞机的升力原理源自伯努利定律，但是随着速度（马赫数）的增加，这个定律就不再适合了，因此战斗机的机翼设计不是这个样子。
此外，不设计成薄薄的一片还有一个重要的原因就是坚固性。因为飞机的机翼，尤其是民航客机和运输机，要承受非常大的飞行重量，机翼的结构就会很复杂。薄薄的一片在安全性上也不可能通过。
民航客机为什么多是下单翼？
飞机的机翼根据安装的位置，分为安装在机身上部（背部）的上单翼、安装在机身中部的中单翼和安装在机身下部（腹部）的下单翼三种。目前可以看到大型运输机的机翼多为上单翼，客机的机翼多为下单翼。
▲民航客机大多使用下单翼设计
▲运输机大多使用上单翼设计
下单翼的飞机，由于机翼距离地面很近，所以更加便于安装起落架、进行维护工作。另外，下单翼的飞机有个问题就是发动机距离地面的距离很近，因此更容易吸入异物，造成发动机损坏的问题。但是对于民航客机来说，起飞的民用机场条件都非常优秀，因此也就不用担心异物这种问题。但是大型的运输机就不同了，尤其是军用的，一般起飞的条件都比较苛刻，比如战斗前线的机场都是土路，没有高级的跑道。因此采用了上单翼的设计，这样发动机距离较高，也起到了保护的作用。
当然，这并不是固定的，客机也有采用上单翼设计的，运输机也有采用下单翼设计的。
飞机机翼如何承受如此大的重量？
最简单来说，就是飞机的机翼使用了非常先进的材料，然后针对这些材料进行了相关的结构设计和优化。
机翼的承重，主要针对的是材料学和结构学。材料的选择必然很重要，而且是多种层次的，比如机翼的骨架、蒙皮等等都采用了高比强度或者高比模量的材料。目前飞机的机翼的设计趋势是采用复合型材料，不过并不是整个机身都可以这样，比如起落架就不可以采用复合材料。
▲波音787结构图
以波音787为例，它的机翼主结构就是采用的碳纤维复合材料设计。结构的形式是双梁单块式，目前这个结构设计十分主流。前后有两根梁，之间又有很多的翼肋，这样梁和肋就组成了机翼的内部骨架结构，外侧是蒙皮和壁板设计。在设计初始，设计人员就会将机翼的重量和整个飞机将会承载的最大重量加入设计和计算中，根据整个最大重量来进行整个机翼的设计和优化，这样就可以保证飞机的机翼承受如此大的重量。
当然，我们在飞机的飞行过程中总会遇到气流和颠簸，为什么机翼不会破裂或者折断呢？任何一架新型飞机在投入市场之前，都会进行无数次的测试，测试环节和复杂程度是我们无法想象的。在测试中，针对颠簸和气流的测试也是重要的一个环节，因此投入市场的飞机，面对小的气流颠簸是不会有任何影响的。如果遇到大的气流变化，地面气象站或者飞机都会有预警，飞机可以绕开飞行。另外，一般来说飞机的机翼在设计上也有优化，机翼在一定角度内的弯曲是没有问题的，还可以承受3个G的颠簸，所以我们日常飞行环境的颠簸是无法对机翼造成损害的。
机翼最末端为什么是竖起的？
早期的飞机，机翼的设计就是一个大直板，而现在我们看到的飞机机翼在末端都是竖起来的，有的甚至有有一些很好看的造型，难道这些设计就是为了飞机外观上能够很漂亮吗？当然漂亮是一部分，这些设计叫做翼梢小翼，别看这个小翼，它里面可包含了省钱的大学问。
飞机的平直机翼，机翼的下表面气流由于高压而会流向上表面，在翼尖产生较大的旋涡，档飞机飞行速度增加，旋涡的强度也会随之增加。这种旋涡的能量很大，但是对于飞机的升力和推力都没有任何帮助，反而会增加飞机的阻力和燃油消耗。
▲没有翼梢小翼的机翼末端会产生较大的湍流
大家都知道航空燃油是非常昂贵的，增加1%的阻力都会让飞机烧掉不少没有必要花费的钱，因此人们开始研究解决这个涡流的问题。早期的翼梢概念是由19世纪初一位英国空气动力学家构想的，但是真正将其与飞机联系在一起则是NASA（美国国家航空航天局）的Richard Whitcomb博士。
在上世纪70年代末期，NASA在一家KC-135飞机上安装了翼梢小翼进行试验，得到的结果是最大飞行高度增加了3.4%，升力系数增大了4.88%，巡航状态升阻比提高了7.8%，航程增加了7.5%。这充分说明了翼梢小翼的设计是有价值的。
▲有无翼梢小翼的涡流对比
不过在短程的航线上，翼梢小翼的作用就不够明显了，因为它会给飞机带来额外的重量，这些重量的增加的燃油消耗不能够抵消减少阻力的节油的量。因此在短途的航线客机上，其实可以不加装翼梢小翼。
几款现在十分常见的翼梢小翼：
▼融合式翼梢小翼
典型客机机型：波音737NG、波音757-200、波音767-300ER、空中客车A320系列、空中客车A320neo、空中客车A330neo、空中客车A350XWB系列、中国商飞ARJ21、中国商飞C919。
▼单段式翼梢小翼
典型客机机型：波音747-400、空中客车A330-200、空中客车A340-300。
▼分叉式翼梢小翼
典型客机机型：波音737NG和波音737MAX。
▼复合后掠角涡扩散器翼梢小翼
典型客机机型：空中客车A319、空中客车A320、空中客车A380。
▼斜削式翼梢小翼
典型客机机型：波音747-8、波音767-400ER、波音777-200LR、波音777-300ER、波音787系列。
▼盒式或者环式翼梢小翼
环式或者成为盒式翼梢小翼目前比较少见，主要在一些商务飞机上会见到。
机翼下方的方块是什么？
我们在乘坐飞机的时候，总会发现飞机的机翼后方凸出来几个方块，而且体积还不小。飞机越大方块的数量也就越多，那么这些方块究竟是什么呢？
这些方块的学名叫做襟翼滑轨整流罩，它的里面是襟翼传动装置。说白了，它里面的机械机构就是用来控制襟翼使用的，襟翼向下弯曲就是靠这个整流罩里面的机械来完成。那么襟翼是什么？我们会在下面提升升力的部分为大家单独介绍。
▲机翼下方的襟翼滑轨整流罩
▲放下襟翼的时候就能够看到里面的机械结构了
▲冲压空气涡轮
这时候又有了一个新的问题，为什么整流罩的大小和长度还不一样呢？这是因为它们之中不都是操作襟翼的机械结构，还有一个其它的部件，叫做冲压空气涡轮，用处是在紧急情况下通过飞机自身的速度所产生的流体冲压来发电，有点像是一台风力发电机。现在的民航客机中都会配备这个冲压空气涡轮，波音全机型的都装在靠近右侧主起落架的一个小舱里，而空客的大部分飞机则设计在一个后缘襟翼滑轨的整流罩内，这也就是为什么整流罩的大小长短不一样，而且看上去很多机型两侧的还不对称。
襟翼和前缘缝翼是干什么用的？
襟翼和前缘缝翼的作用很简单，就是为了飞机提升升力所用。襟翼一般在起飞和降落等等低速的情况下才会放下使用，如果速度高到一定程度，还要强行放下襟翼，可能会造成解体。飞机和起飞降落阶段放下襟翼，这样就会让飞机整个机翼的面积（也就是机翼的宽度）增加，同时也增加了机翼的弯曲角度，因为襟翼只能够向下弯曲一定角度。这样可以增加机翼上下表面的压力差，从而提升飞机的升力。但是为什么需要在起飞和降落阶段放下放下襟翼来提升升力呢，原因很简单，这样可以改变起飞和降落时飞机需要跑道滑行的长度，一方面节省跑道场地和建造费用，另一方面也是增加飞机起飞和降落的安全性。当然，也有很多飞机没有襟翼设计，或者是起飞阶段不放下襟翼。
▲向下倾斜的就是飞机的襟翼
在飞机放下襟翼的时候，机翼的宽度和弯度都会增加，随之而来的就是高速气流可能会在上表面接近机翼后缘部分产生分离，造成不规则涡流的产生，这个涡流会导致升力的下降。这时候，我们就需要前缘缝翼的帮助了。
▲前缘缝翼
前缘缝翼的作用就是将机翼下表面的气流引导到上表面，吹散刚才说的那些涡流，保证机翼能提供足够的升力。
飞机上这些“倒刺”是什么？
▲机翼上的那些“倒刺”
飞机的机翼上有很多的“倒刺”设计，这些东西的学名叫做放电刷。放电刷在大型客机上都能够看到，比如机翼上、翼梢小翼上，尾翼上都会设计。它的作用就是放电。飞机在高速的飞行时，会与空气进行摩擦，或者是穿过带电的云团，或者是内部机械摩擦产生的静电等等，这些静电如果不进行及时的释放，很可能会累积从而形成放电现象，对飞机的安全造成危害。放电刷就是利用了尖端放电的原理，让静电集中在这些尖端，然后与空气接触慢慢放电。
降落时翘起来的是什么？
我们经常在飞机落地之后，除了感受到明显的轰鸣的噪音之外，还可以看到飞机机翼上有一些板翘起来了。这些板的学名叫做地面扰流板，基本上是飞机落地之后才会抬起来的。
地面扰流板的作用很简单，就是抬起来改变机翼的气流，卸除飞机机翼的升力，增加阻力，配合发动机反推和刹车一起帮助飞机快速减速。
扰流板不只有一种，上面介绍的是地面扰流板，飞机还有飞行扰流板。地面扰流板只能够在地面使用，但是飞行扰流板既可以在地面使用，也能够在空中使用。在空中使用的时候，主要目的是为了作为减速板增加阻力使用，或者是配合副翼进行横侧操作。
别看扰流板的作用不多，但是却是一个减速很关键的部件，而且目前即便是先进的客机中，扰流板的操作也是通过机械结构完成的，并不是电传结构。
飞机的内外副翼有何差别？
飞机的副翼可以帮助飞机实现方向的控制，当然方向的控制还有尾翼。现在的客机，副翼一般都分为内副翼和外副翼。外副翼顾名思义就是设计在机翼外端，内副翼则设计的距离机身较近的地方（图片上标注的很清晰、很典型）。
简单的来说，在低速飞行的时候使用外副翼，在高速飞行的时候使用内副翼，因为在高速飞行的时候，如果强行使用外副翼，会造成外副翼的损坏，因此这个时候一般外副翼都是锁定在中央位置上。在低速状况下，气动效率比较低，因此要使用外副翼来控制。另外，在高速的情况下，有时候光是用内副翼是不够的，还要搭配了扰流板辅助副翼进行翻滚操纵，分担负荷。
由于内副翼设计的位置本身应该是襟翼，因此内副翼可以说从中间隔断了襟翼，影响了飞机起降时候提供的升力性能，因此一般有内副翼的飞机还会增加其它装置设计，比如喷气襟翼或者前缘襟翼等等。
现在的波音宽体客机中，还设计了一个襟副翼（比如波音787客机）。襟副翼就是襟翼和副翼的结合体，就像上面图片中的样子，它既是副翼，也是襟翼。在起飞降落阶段中，襟副翼充当的角色就是襟翼，用来提升升力。在高速飞行过程中，它充当的角色就是副翼。由于襟副翼距离飞机机身更近，因此飞机横滚运动的时候扭矩较小，因此可以操作的更加精准。
飞机发动机为什么设计在这里？
我们看到目前的主流大型客机，尤其是宽体客机，发动机都是挂在机翼的下方，而且是很靠近机身的位置上，当然大部分大型运输机也是如此。这样发动机的噪音距离机舱内的乘客很近，很是困扰。难道不能够将发动机转移到机尾或者机翼的其它部位上吗？
其实发动机的这个设计位置，是经过一代一代的改良最终得到的结果。我们看到一些战斗机的发动机都设计在飞机的尾部，其实可以是说是飞机机身内部了。这是因为战斗机的发动机主要是为了优先性能，都是小涵道比的发动机，进气道和发动机加起来的长度很大，可能占据了战斗机三分之二的机身长度，因此只有这个位置可以放下。客机的发动机则不一样，优先的是经济性，毕竟是用来赚钱的交通工具。
客机的发动机放在距离机身较近的机翼下方，一方面是因为机翼上方的气流不能够被庞大的发动机阻挡而遭到破坏，这样会影响给机翼提供升力，所以发动机不能够放在机翼上方。
▲高度的不同，机翼的角度会发生变化
另一方面，发动机也不能够放在距离机身很远的机翼位置上。因为这样就增加了对机翼结构强度的要求，会增加飞机整体的重量，影响了经济性。此外设计在机翼的末端会导致发动机稳定性和效率降级，因为飞机在不同的高度，机翼的角度会发生变化（机翼在空中可不是纹丝不动的，随着高度会有一定角度的变化）。
发动机悬挂在机翼距离机身很近的部分，可以抵消机翼较长产生的一部分力矩。重量的均匀分布也能够让飞机和发动机的工作更稳定。而且客机的油箱都设计在机翼中，这样发动机输油的效率就会更高。另外发动机前方没有机翼或者其它物体的遮挡和影响，进气的效率也更高、更稳定，进而提升了发动机工作的效率，我们可以看到发动机的前端一般都会比机翼更突出，因为这样会避免遭受前缘缝翼和前缘襟翼的影响。
▲麦道等品牌的飞机将发动机设计在尾部
有人说，麦道一些客机或者是一些商务飞机的发动机设计在机身的后方，也就是尾翼的附近，为什么大型宽体客机不这么设计呢？之前有过一次空难迫降的例子，可能是这个事件让设计者更谨慎，改变了发动机的位置。1991年斯堪的纳维亚航空751航班的麦道MD-81飞机，由于机翼结的冰脱落后被吸入发动机，导致两台发动机同时失效，幸好飞行员迫降成功，无人伤亡。因此发动机置于机翼后面不仅会遭到机翼气流的一些影响，还可能会有其它的问题出现。
因此，发动机在现在这个位置上，是最安全、最稳定、最经济的优化结果。如果想要设计新的位置，就要重新研究设计很多飞机外形的结构，费时费力，也不会有设计师和制造商想要这么做。
除了机翼，飞机上还拥有着太多各种各样的复杂结构，涉及非常多的设计学问。飞机是人类知识与科技的结晶，是一个高度综合复杂的系统，民用航空发展到今天，使得飞机成了人类不可或缺最重要的交通工具之一，它使人们的出行更加便捷，坐飞机也成了大众很普遍的选择。
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机翼那些事儿
&&&来源：大飞机报
视力保护色：
　　大象长长的鼻子帮助它在丛林里披荆斩棘；鱼儿灵巧的尾巴帮助它在碧波中惬意遨游；雄鹰有力的翅膀帮助它在白云间肆意翱翔。对于飞机来说，帮助它冲上云霄的就是那一对精密的机翼。今天，我们就来聊聊机翼的那些事儿。
　　在一架飞机的设计过程中，机翼设计是最重要的部分。就像鸟儿的翅膀一样，机翼的优劣将决定飞机的整体性能。对于一架飞机我们只要观察其机翼的外形、尺寸，就可以大致地估计出该机型的基本飞行性能，也成为我们辨认他们的最显著特征。因此，大胆创新的机翼设计往往是造就经典飞机的第一步。
　　升力、动力和控制
　　飞机飞行的三核心
　　机翼升力来源
　　机翼设计必须要解决三个核心问题：升力、动力和控制，机翼的选型和布局设计与这三个核心问题密切相连。
　　飞机要实现飞行，首先依靠机翼的升力。那么升力是怎样产生的呢？我们可以做一个试验。双手各拿一张纸板，并以较近的距离平行垂下。从上端向两张纸中间吹一口气，两个纸板就会靠近，甚至合到一起。这是由于纸中间气流速度大，压强低；纸外侧空气静止、压强较大，从而产生向内的压力使它们靠近。这就是人们熟知的伯努利原理：水与空气等流体，流速大的地方，压强小；流体流速小的地方，压强大。
　　同样，把机翼纵向剖开，会形成一个翼截面或翼剖面，在航空上称翼型。当空气流过机翼时，气流会沿上下表面分开，并在后缘处汇合。上表面弯曲，气流流过时走的路程较长，下表面较平坦，气流的行程较短。上下气流最后要在一处汇合，因而上表面的气流必须速度较快，才能与下表面气流同时到达后缘。根据伯努利原理，上表面高速气流对机翼的压力较小，下表面低速气流对机翼压力较大，这就产生了一个压力差，也就是向上的升力。
　　在实际的飞机机翼上，升力来自两部分，一是机翼下面的气流高压产生的向上的冲顶力，一是机翼上面的高速气流的低压产生的吸力。简单地说，升力是气流对机翼“上吸、下顶”共同作用的结果。在全部升力中，机翼上表面的吸力比下表面的冲力更大。
　　机翼的重要功能就是产生升力。机翼上下表面的压力差是飞机升力的来源。从伯努利原理可知，物体相对于空气运动的速度越快其表面压强就越小。飞机起飞过程中，机翼上表面的空气流速快，压强小，而下表面的空气流速慢，压强大。在这样一个压力差的作用下，就使得飞机飞了起来。
　　机翼形式
　　从模仿鸟的翅膀开始
　　翼型的发展变化 资料图
　　机翼的翼型选择是机翼设计的关键，优秀的翼型能为飞机在不同飞行状态下提供良好的升力。翼型对机翼升阻比特性有重要影响，在机翼设计的不同历史时期出现了不同类型的翼型。
　　在飞机诞生初期，翼型是模仿鸟的翅膀弯曲形状设计的。莱特兄弟、桑托斯-杜蒙的第一架飞机都是如此。该翼型虽有较大的升力，但阻力也很大，因而升阻比较低。俄国的儒科夫斯基第一次运用保角变换的方法设计出理论翼。1924年德国的门克首次提出薄翼理论。
　　20年代初，美国航空咨询委员会( NACA)发展的NACA翼型系列影响最大。NACA 系列翼型分成四位数字翼型、五位数字翼型、l系至7系翼型。早期的四位数字翼型的厚度采用统一的表达式，最大厚度均在弦长30%处。中弧线由两条抛物线构成，在最高点相切。五位数字翼型重新设计了中弧线，并将最大弯度位置后移。目前，四位和五位数字翼型仍得到广泛使用。
　　层流翼是翼型发展的重要里程碑。从30年代末开始，科学家们提出了层流翼型设计方法。层流翼型与普通翼型相比，其最大厚度位置更靠后缘，前缘半径较小，提高了临界马赫数。层流翼型的设计不是按中弧线和厚度分布进行设计，而是按所希望的压力分布形态设计，以获得较宽的层流范围。超临界翼型和“尖峰”翼型是其中的典型代表并已经广泛应用于大型民用飞机上。
　　众所周知，为了保持民用飞机的安全性和经济性，飞行马赫数不宜超过临界马赫数。想要提高飞行速度就要设法提高机翼临界马赫数。减小机翼厚度或采用后掠机翼可以提高临界马赫数，但是这样会增加机翼重量。采用超临界机翼则可提高临界马赫数，同时不必付出增加机翼重量的代价。
　　国产大型客机C919采用的正是超临界翼型，它是国内第一次完全自主设计的超临界机翼，采用“一体化，弱激波”的设计理念，代表我国民机技术的时代性和先进性。采用这种翼型设计，使得C919在跨音速范围内的气动性能大幅增强，提高机翼的临界马赫数，使高亚音速时阻力急剧增大的现象推迟发生，并提高姿态可控性。由于采用超临界机翼，C919的飞机结构重量也相应减少，机翼内的容积增加，可以放置更多的燃油或其他设备，获得更好的经济性。
　　经过无数工程师的勤奋探索，已经发展出了许多性能优异且使用成熟的翼型，但遗憾的是，至今为止仍然没有找到一款可以适合所有飞机的超级翼型。究其原因，机翼设计实际上也反映了飞机设计的系统性和复杂性，任何一款翼型，如果拥有较高的升力系数，其阻力也会随之增大，对发动机的要求就会提高，而发动机性能的提升又会带来重量的增加等一系列问题；如果超音速性能优异，则其低速性能特别是起降过程中的气动效率就会有损失。
　　为此，飞机设计过程中必须确定该型飞机的最主要飞行状态，设计师根据其飞行状态再具体为其选择最合适的翼型。换言之，飞机设计并不是单独追求某个性能的最优，而是在反复权衡比较之后的整体性能最优，是一项关联复杂、逻辑严密的系统工程。
　　结构材料
　　一代材料造就一代飞机
　　民用飞机机翼结构 资料图
　　航空器的快速发展，机翼结构也发生了翻天覆地的变化。机翼结构要足够轻巧，从而使飞机能在空中灵活地飞行，同时机翼必须足够坚固，以抵抗高速气流以及机体自身对其形成的巨大载荷。飞机设计师必须在这两个相互矛盾的目标之间反复权衡。人类历史上首先问世的飞机是架全木制、桥梁桁架式双机翼结构，没有机身，驾驶员趴在飞机上进行操纵。
　　随着两次世界大战的军事需求，以及20世纪30年代开始萌芽的民用航空，飞机已逐步演进成全金属、单悬臂式机翼加庞大机身的精密结构。这种单悬臂式结构仍是目前主流的机翼结构。
　　根据飞机用途不同，其机翼结构也各不相同。典型民用飞机的机翼结构组成为了减轻重量，机翼结构的主要部分为中空的盒式结构，一般称其为翼盒。翼盒是机翼的主要结构，由壁板、梁、肋组成，它们承担了绝大部分飞行载荷。翼盒前后由流线型的前缘、后缘结构包裹，从而使整个机翼形成光顺的气动外形。同时，前、后缘也装有各种形式的活动面，如襟翼、缝翼等增升装置，这些增升装置在低速飞行时打开或向外伸展，以改善飞机在起降过程中的气动特性。机翼后缘处通常还布置有操纵飞机滚转和转向用的副翼，以及帮助飞机减速的扰流片等。飞行员通过操控这些活动面的动作，来实现对飞行姿态的精确控制。
　　说到机翼结构，不得不说材料。结构和材料密不可分。纵观人类航空发展史，结构和材料一直是在相互推动下不断得以发展和改进的。所谓“一代材料，一代飞机”，正是其真实写照。
　　早期飞机用木条做大梁，用亚麻布做机翼翼面，这就是所谓的木布机翼。进入上世纪50年代以后，人类跨入了超音速时代。铝合金和钛合金的广泛应用，加大了结构强度，改善了气动外形，提高了飞机性能。
　　随着材料科学的进步，复合材料问世，它具有比强度高、比刚度高、质量轻的特点，并具有抗疲劳、减振、耐高温、抗腐蚀、可设计等一系列优点。它使飞机在同样的重量下，强度更高。现在，先进民用飞机已经越来越青睐复合材料，已将其用于机翼等主承力部件，甚至将其在飞机结构总重中所占的比例作为衡量一个国家民机制造技术的硬指标。例如，波音787中复合材料比例达到了50%，空客A350更是达到了52%，我国的C919约为12%。
　　材料的发展为结构创新提供可能，而结构的进步，刺激航空材料的革新。与此同时，材料科学与工程的发展、新型材料的出现、制造工艺与理化测试技术的进步，又为航空新产品的设计与制造提供了重要的物质与技术基础，对航空产业的发展起着有效的推动作用。
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　　那些天马行空的机翼
　　在科学技术日新月异的今天，新材料、新技术、新工艺不断涌现，带来了新的机遇，也带来了新的挑战。数年来，人类想象力与智慧的碰撞激荡出了许多令人惊叹的机翼设计。
　　波音777-9X客机：引人注目的是，这架飞机将拥有超过任何飞机的最大翼展，约71.8米。同时，波音专门为其研发翼梢折叠铰链，使之在机场跑道上行驶时可以缩短翼展。这种设计在所有商用客机中尚属首次，或将成为一种更好的飞行方式。
　　空客概念飞机：其特点是机翼特别长且细薄、半嵌入式发动机、U形机尾。其创新的“透明客舱”是一个类似鸟类骨骼的仿生结构，有助减少燃油消耗。机舱覆盖一层生物高分子膜，能控制采光量、湿度和温度，能按乘客需要变成透明或不透明，让乘客能不受遮拦地放眼蓝天或星空。
　　翼身融合体概念机：这款飞机最大的特点就是采用了翼身融合体设计。据传，该机型可以使飞机的升阻比达到40以上，并采用高强度机体，大大降低机身重量的同时减少空气紊流对机体的压力，提高燃油燃烧效率，达到安全性和经济性的完美结合，或将会掀起新一轮的民机变革。
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