飛機的設計原理是現代空氣動力學，即利用機翼上下表面的空氣流速不同而産生的壓力差，從而獲得上升的動力。

那為什麼不同種類的飛機，其樣貌形态都不盡相同呢？其實，這些造型雖是人類主動設計的傑作，但實質卻受制于空氣阻力的被動結果。設計師以不斷完善飛機的機翼、機身等部件，從而使飛機在不同的應用場景中獲得更好的穩定性與操縱性。這個過程中有個專業的稱謂，叫空氣動力布局。

今天小編就帶大家一起了解下飛機中幾種常見的空氣動力布局。

自從萊特兄弟發明第一架飛機以來，飛機設計師們通常将飛機的水平尾翼和垂直尾翼都放在機翼後面的飛機尾部。這種布局一直沿用到現在，也是現代飛機最經常采用的氣動布局，因此稱之為“常規布局”。世界上絕大多數客運、大型飛機都屬于這種氣動布局，例如波音系列、歐洲的空中客車系列，我國的運-7、ARJ21…

常規布局是航空發展史上最早廣泛使用的布局，理論研究已經非常完善，生産技術成熟而又穩定，與其他氣動布局相比各項性能比較均衡，所以目前無論是民用飛機還是軍用飛機絕大多數使用這種氣動布局。

無平尾、無垂尾或飛翼布局也可以統稱為無尾布局。其基本優點為超音速阻力小和飛機重量較輕，但其起降性能及其它一些性能不佳。在常規布局中，水平尾翼充當一個“向下壓”的角色，會損失掉一部分升力。而無尾布局由于沒有“尾巴”，大大減少了空氣阻力，所以其特點是阻力小，結構強度大，在高速飛行時性能優異。

此外，無尾布局機翼承載重量更合理，和機身鍊接結構更穩固，這就簡化了機身結構，再加上去掉了水平尾翼和相關的操控系統後，機身重量可以大大降低。随着隐身成為現代軍用飛機的主要要求之一以及新一代戰鬥機對超音速巡航能力的要求，使得無尾——特别是無垂尾形式的戰鬥機方案受到越來越多的重視。

機翼後掠角在飛行中可以改變的機翼稱之為變後掠翼。

變後掠翼布局的主翼後掠角度可以改變，有點類似于飛鳥在空中的姿态，低速飛行時張開翅膀，減小後掠角，高速飛行收起翅膀，加大後掠角。

圖片來源于網絡

變後掠翼布局較好的兼顧了飛機分别在高速和低速狀态下對氣動外形的要求，在六七十年代曾得到廣泛應用，但由于變後掠結構所帶來的結構複雜性、結構重量的激增，再加上其它一些更為簡單有效的協調飛機高低速之間矛盾措施的使用，在新發展的飛機中實際上已經很少有采用這種布局形式的例子了。

座艙兩側有兩個較小的三角翼（鴨翼），後邊是一個大的三角翼稱之為鴨式氣動布局。

早在二戰前，前蘇聯已經發現如果将水平尾翼移到主翼之前的機頭兩側，就可以用較小的翼面來達到同樣的操縱效能。早期的鴨式布局飛起來像一隻鴨子，“鴨式布局”由此得名。

鴨翼分為兩種——

一種是不能操縱的，即鴨翼是固定的，性能和風險都較低，其功能是當飛機處在大迎角狀态時加強機翼的前緣渦流，改善飛機大迎角狀态的性能，也有利于飛機的短距起降。

另一種是可操縱的，即鴨翼的角度是可調整的。鴨翼處于飛機重心之前，鴨式飛機起飛時，需要增大機翼迎角和升力，鴨翼出現正偏轉，産生正升力，用擡頭力矩加以平衡，使全機升力增大。在降落時，鴨翼偏轉一個很大的負角，起減速闆的作用。可操縱鴨翼的戰機有中國的殲-10、 歐洲的EF－2000、法國的“陣風”瑞典的JAS－39等。

三翼面布局是在正常式布局的基礎上增加一個水平前翼而構成(即前翼 機翼 平尾)。

三翼面的采用使得飛機機動性得到提高，而且宜于實現直接力控制達到對飛行軌迹的精确控制，同時使飛機在載荷分配上也更趨合理。俄羅斯的蘇－34、蘇－37和蘇-47都采用這種布局。

三翼面布局的前翼所起的作用與鴨式布局的前翼相同，使飛機跨音速和超音速飛行時的機動性較好。但由于在飛機上增加了鴨翼，阻力和重量自然也會增大，電傳操縱系統也會複雜一些。不過這種布局對改進常規布局戰機的機動性有較好的效果。

總之，機翼升力産生的原因比較複雜，很少有一種氣動布局能夠滿足并适應所有飛行需求。但有一點可以确定，飛機升力主要來源于機翼上下表面氣流的速度差導緻的氣壓差，升力的大小與氣流運動的速度、空氣的密度、機翼的面積和機翼角度有關。同時，飛機飛行時還會遇到摩擦力、壓差阻力、波阻力、誘導阻力、幹擾阻力等。因此，不管何種氣動布局，增加升力、推力和安全性，減少各種阻力是所有飛機氣動布局的總體研究和發展趨勢。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!