现代飞机不再用双翼了（双翼飞机和单翼飞机的优缺点）

两个翅膀的双翼飞机难道不应该是升力更大吗？为什么现在都不常见了吗？我们所说的双翼飞机是指一个机翼在机身上方，另一个在下方的一种固定翼飞机。但如果一个飞机的两个机翼分别安装在机身的前后位置，那这是串联机翼飞机，是完全不同的机种，我们以后再讨论他们。今天我们先讨论双翼飞机。

一切都要追溯到第一架飞机的诞生。莱特兄弟是公认的飞机的发明者，不过有些人一直认为第一架飞机其实是发明家阿尔贝托，桑托斯，杜蒙特的伊斯比斯。管他呢，我们现在不讨论这个问题。莱特兄弟发明的飞机名为飞行者一号，由于当时的材料限制，为了制作出一个坚固，强度和轻巧的结构，记忆只能用纺织物包裹木头来制成双翼是一种不得已的选择。一上一下两个机翼用支柱和拉线固定在一起，这种结构能够加强整机的结构强度。这种双翼的另一个重要优势是，与单一机翼相比，两个机翼产生的升力更大，这就意味着可以利用较慢的速度和较短的机翼实现飞行。但是1+1并不等于二，安装第二个机翼并不能使机翼产生的升力增加一倍。事实上，第二个机翼产生的升力只高出20%。这个问题是由于两个机翼的距离和位置造成的。双翼在空气动力学上产生了相互干扰。在莱特兄弟之前，人类已经发明出特别大的风筝，通过这些风筝的应用，改装出了可以载人飞行的滑翔机。 1804年，乔治，卡利第一个制造出可以载人飞行几秒钟的滑翔机。他是一位英国工程师，通过研究鸟类的飞行将第一架比空气重的飞行器送上天空。相对应的是，当时那些热气球和飞艇被称为比空气轻的飞行器。乔治，卡利是一个真正的航空先驱，他第一个确定了飞行器的飞行流升力，重力，推力和阻力这四种力共同作用而实现。它还进行了一些空气动力学方面实验，并发现弯曲的机翼能更有效地产生生命。莱特兄弟在乔治，卡利的研究基础上进一步深入实践，才得以成功造出第一架真正意义上的飞机。

在当时的条件下，双翼飞机是最靠谱的结构配置，实现了人类历史上真正意义上的飞机飞行。之后的第一次世界大战期间，有人尝试设计只配置一个机翼的单翼机，但事实证明他根本无法有效飞行，第一次单翼机的尝试以失败告终。这主要有两个原因，一是当时的发动机功率不够大，做不到像今天的发动机一样推动飞机以更高的速度飞行，二是发动机自身重量太重，双翼变单翼，减少了那一点点关键的额外升力，负担不了飞机的整体重量。说到底就是当时的发动机动力太低，无法提供更多的速度来使飞机成功飞起来。但是我们今天知道，即使是发动机动力不足，仍然可以通过延长单翼机的机翼展来获得更多的升力，但问题是受材料限制，当时的记忆都很脆弱，长长的记忆根本无法应对空中的机动动作，所以在当时，由木头和布料绑定在一起的短记忆是唯一可行的方案。总的来说，偏低的发动机动力和材料限制造成的机体强度不足，这一切使得那个年代的飞机只能使用双机翼配置。第一次世界大战结束后，铝合金开始应用于飞机结构，不但机身结构性能得到强化，机也可以做得更长，同时功率更大，重量更轻的新型发动机也开始得以应用。确实，双翼飞机的缺点就被放大了。

首先，双翼飞机的动态阻力太大了，那些负责把两个机翼固定在一起的支撑物，和两翼之间产生的空气动力学干扰，共同构成了这些动态阻力。空气动力学干扰似乎还好说，在水平和垂直轴线上将两个机翼分开一点就能避免，但支撑物的问题解决起来就得不偿失了。总之，以现在的技术来说，双翼飞机绝对是低效的飞行器，但看问题都要两面化。双翼机由于速度低，容易获得升力，同时也看起来很酷，在发动机技术和材料技术发达的现在，在个人飞机市场和飞行表演方面仍然也有它的市场。感谢观看本期视频，探索好奇世界，寻找科学故事。这里是看懂工作室，如果您喜欢的话，记得点赞收藏，我们下期见吧。