菱形機翼

菱形機翼又稱搭接翼。

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菱形機翼。菱形機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。菱形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。

基本介紹

• 中文名：菱形機翼
• 外文名：diamond wing
• 定義：機翼為菱形
• 套用學科：航空科技（一級學科）
• 優點：提高機翼強度，降低設計要求
• 套用：F-117A、“翔龍”、YF-23等

機翼

機翼是飛機的重要部件之一，安裝在機身上。其最主要作用是產生升力，同時也可以在機翼內部置彈藥倉和油箱，在飛行中可以收藏起落架。另外，在機翼上還安裝有改善起飛和著陸性能的襟翼和用於飛機橫向操縱的副翼，有的還在機翼前緣裝有縫翼等增加升力的裝置。

飛機上用來產生升力的主要部件。一般分為左右兩個翼面對稱地布置在機身兩邊。機翼的一些部位主要是前緣和後緣可以活動。駕駛員操縱這些部分可以改變機翼的形狀控制機翼升力或阻力的分布以達到增加升力或改變飛機姿態的目的。機翼上常用的活動翼面有各種前後緣增升裝置、副翼、擾流片、減速板、升降副翼等。機翼內部經常用來放置燃油。在機翼厚度允許的情況下飛機主起落架也經常是全部或部分地收在機翼內。此外許多飛機的發動機或是直接固定在機翼上或是吊掛在機翼下面。

機翼產生升力的原理可通過牛頓第三定律和伯努利定律來解釋。對於圖示情況的翼型，當平行於翼弦方向的氣流（在此將其視為不可壓流）流經機翼時，由於機翼的阻礙導致流管截面變小，而導致機翼上下表面的空氣流速均增加。但由於機翼上表面的彎度大於下表面彎度，根據伯努利定律可知上表面氣流的流速整體上要高於下表面氣流速度，也就是說氣流作用在機翼上表面的靜壓整體上小於作用在下表面上的靜壓。由於上下表面壓差的存在，使得機翼最終受到向上的合力，亦即升力。

當然隨著機翼相對氣流迎角的變化，翼型周圍的空氣流場也會發生明顯變化。當機翼攻角增大時，由於翼型對氣流的阻礙作用致使氣流下洗，使得前緣附近氣流駐點相對於前緣位置下移，從而導致更為明顯的升力效應。而當機翼攻角減小甚至為負值時，翼型彎度的作用將被削弱，即升力減小直至產生負升力。

機翼分類

機翼的幾何特性包括機翼的平面形狀和前視形狀。所謂機翼的平面形狀，是指從飛機頂上看下來機翼在平面上的投影形狀。按照平面形狀的不同，機翼可分為:矩形機翼、橢圓形機翼、梯形機翼、後(前)掠機翼和三角形機翼等，如圖所示;前3種形狀主要用於低速飛機，而後2種形狀則主要用於高速飛機。

菱形機翼

菱形機翼又稱搭接翼。

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菱形機翼。菱形機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。菱形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布更加平順，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。

波音曾經提議過採用搭接翼的新型預警機的設計，在前掠和後掠的四個機翼結構里分別安裝相控陣雷達天線，分別向側前、側後凝視，既消除機背圓盤天線由於機身、機翼引起的盲點，又不增加阻力。搭接翼還是增升還是減阻、減重之間權衡的老問題。
有意思的是，上機翼在翼尖和下機翼搭接的話，自然形成翼梢小翼，降低翼尖繞流，但上機翼的重量和阻力較大；上機翼在下機翼中部搭接的話，沒有了翼梢小翼的作用，但重量和阻力相抵，常常得大於失。

套用

在2003年3月20日對伊拉克實施的“斬首行動”中，F-117A隱身戰鬥機是美英聯軍的“撒手銅”之一F-117A採用奇特的多面體外形，整架飛機幾乎全由直線構成，機翼和V型尾翼也都採用了無曲線的菱形翼型其進氣口為“網狀格柵隱蔽”式，尾噴口為沿展向的“開縫”式，不採用推力矢量控制技術兩側發動機裝有輔助進氣口氣流通過格柵式逃氣口時會產生壓降，發動機效率雖有所損失，但在大迎角和側滑飛行的情況下，格柵式進氣口可為發動機提供均勻的氣流輔助進氣口只在起飛和復飛時打開使用。

2013年底，中國自行研製的“翔龍”無人機視頻在網際網路上曝光。“翔龍”是一種尺寸與美國“全球鷹”相當的大型無人機，機身造型與“全球鷹”非常接近，都採用了背負式發動機和大翼展設計，頭部隆起的透波天線罩內為跟蹤型高速衛星通信天線。“翔龍”最大的特點是採取了菱形機翼設計，這提高了機翼的強度，降低了對結構設計和材料的要求。它是一種強調長航時的機型，適用於偵察監視任務。

YF-23的菱形機翼繼承了B-2轟炸機的隱身技術，可以實現“四波瓣反射”，也就是將雷達波集中反射到四個方向上。而YF-22隻能實現“八波瓣反射’‘，雷達在八個方向上都能探測到它，被發現機率整整比YF-23高出一倍，採用菱形機翼的YF-23隱身性能更好。