联机机翼

图1所谓联结翼布局飞机可以被定义为飞机上反后掠的机翼和下反前掠的平尾连接在一起所形成的一前一后的机翼布局形式，这种布局使得飞机的俯视图和主视图的外形都形成菱形，如图1所示。

上世纪30年代，曾出现过联结翼布局的滑翔机，但由于当时在结构和气动性能上的研究还不完善，未能体现出其优越性。

随着近代航空技术和复合材料的发展以及计算机水平的飞跃，联结翼布局研究又进入了新的阶段。正如联结翼概念的提出人Wolkovitch所述：联结翼正是计算机发展的产物，计算机能帮助人们设计出正确的结构。由于联结翼是一种新的飞机布局形式，它在结构、气动、操纵控制方面有许多新的特点。

图2以图2所示的联结翼布局为例，由前翼梁和后翼梁组成空间构架ACBD。作用在前翼和后翼上的升力可分解为垂直于ADB平面的力L0和平行于ADB平面的力Li，如图3所示。此时梁的高度就不再是机翼剖面的厚度而是上前缘和下后缘之间的距离。L0由前翼梁AD和后翼梁BD受弯来承受，Li由前翼梁AD受拉和后翼梁BD受压来承受。由于前翼梁AD和后翼梁BD所受的弯矩转了一个方向，联结翼梁盒段的结构高度比悬臂梁盒段结构高度高得多，图3形象比较了联结翼梁盒段和悬臂梁盒段结构高度的差异，因此联结翼的梁盒段比正常式布局的悬臂梁盒段的结构材料利用的效率更高，从而使得联结翼梁盒图3段重量明显比正常式布局的悬臂梁盒段轻。

另一方面，由于联结翼的前翼和后翼相互连接在一起，从受力角度来看，前翼和后翼可简化为双支点梁，从而可使前翼梁盒段根部所受到的弯矩大大降低，如图4所示。

使用有限元方法对联结翼飞机进行结构分析表明，在相同的机翼参考面积、升力面相对厚度、根梢比、后掠角及结构材料的条件下，合理选择联结翼的几何参数并对机翼结构进行优化，使机翼盒段占据翼型弦线的5%~75%之间或更大一些时，联结翼飞机的重量只是传统飞机(机翼加平尾)重量的65%~78%。

图4联结翼飞机因其独特的机翼布局，导致其起落装置与常规飞机略有不同。常规飞机因为机翼靠近机身中段，并且一般位于机身的中间或下方，所以主起落装置会尽量安装于机翼根部。联结翼飞机由于后翼靠近机身后段并且位于机身上方，所以其主起落装置一般呈外“八”字安装于机身上，如图5所示。

图5对于联结翼布局飞机，由于前翼、后翼纵向错开并有垂直间隙，因此具有近耦双翼布局的气动特点，同时，后翼具有前掠翼的性质，其翼根前缘附近在迎角α<4°时容易气流分离，但随迎角增加，翼根后缘吸力反而升高，压力分布趋于均匀，而外翼区前缘一直保持低压区，弥补了迎角增大时后掠前翼容易气流分离导致升力下降的不足，使联结翼布局全机升力线斜率大于正常后掠翼布局飞机的50%左右，失速迎角也推迟了，而且失速现象比较稳定，仅限于迎角α=14~16°之间，其后随迎角增大升力继续增大，直至α=25°时仍未见下降。

如果联结翼飞机带有前置鸭翼，那么前置鸭翼也是一个升力面，可使全机总升力提高，同时鸭翼后掠拖出的前缘涡在一定范围内有稳定前翼上边界层的作用，延迟气流分离，增加升力，并在较大迎角时不产生失速现象，获得了比无鸭翼时更高的升力系数，在实验迎角α=25°时升力系数增加更快。

联结翼布局与正常布局相比，零升阻力基本相同，诱导阻力较小，理论计算得到的联结翼的展长效率因子为单翼机的1.0486倍，通过试验测得的这个数据为1.09。升阻比K也较大，并在相当宽的Cy值范围内(巡航时)K值变化不大。此外，对没有翼尖小翼的联结翼的最佳展长载荷分布应接近椭圆，连接位置内移会使展长效率因子减小。