我們都玩過紙飛機(jī)，紙飛機(jī)就是薄薄的一片機(jī)翼，那么為什么民航客機(jī)的機(jī)翼不是薄薄的一片呢？首先，紙飛機(jī)的機(jī)翼不能夠產(chǎn)生升力，只是保證紙飛機(jī)自身向前滑翔而已，跟滑翔傘是一樣的。其次，飛機(jī)的機(jī)翼需要為飛機(jī)提供升力、控制水平翻轉(zhuǎn)、儲油和懸掛發(fā)動機(jī)等復(fù)雜功能。戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)翼非常薄，但也不是薄薄的一片，只是相對客機(jī)來說很薄，這是因為戰(zhàn)斗機(jī)飛行的速度會幾倍于音速，所以所涵蓋的設(shè)計原理與民航客機(jī)不太一樣，這里我們不討論了。民航客機(jī)的飛行速度是亞音速，也就是接近于音速，因此我們可以看到飛機(jī)的機(jī)翼都是我們見到的這種形狀：
我們?nèi)粘３Ｒ姷拿窈娇蜋C(jī)，包括一些常見的商務(wù)型客機(jī)的飛機(jī)機(jī)翼幾乎都是這兩種形狀設(shè)計。飛機(jī)的機(jī)翼為什么要設(shè)計成這種形狀和厚度呢？主要目的就是為了讓機(jī)翼在空中飛行的時候，將氣流切割成上下兩個部分，并且讓兩個部分產(chǎn)生差異。接著我們用一張圖來給大家簡單的演示一下機(jī)翼是如何產(chǎn)生升力的：
這個原理主要利用的就是壓力差，機(jī)翼上下表面形狀是不對稱的，空氣沿機(jī)翼上表面運(yùn)動的距離更長，自然流速更快，根據(jù)伯努利定理，速度越快，氣壓越小，上下表面的壓力差就提供了升力。在低速的時候，飛機(jī)的升力原理源自伯努利定律，但是隨著速度（馬赫數(shù)）的增加，這個定律就不再適合了，因此戰(zhàn)斗機(jī)的機(jī)翼設(shè)計不是這個樣子。
飛機(jī)的機(jī)翼根據(jù)安裝的位置，分為安裝在機(jī)身上部（背部）的上單翼、安裝在機(jī)身中部的中單翼和安裝在機(jī)身下部（腹部）的下單翼三種。目前可以看到大型運(yùn)輸機(jī)的機(jī)翼多為上單翼，客機(jī)的機(jī)翼多為下單翼。
民航客機(jī)大多使用下單翼設(shè)計
運(yùn)輸機(jī)大多使用上單翼設(shè)計
下單翼的飛機(jī)，由于機(jī)翼距離地面很近，所以更加便于安裝起落架、進(jìn)行維護(hù)工作。另外，下單翼的飛機(jī)有個問題就是發(fā)動機(jī)距離地面的距離很近，因此更容易吸入異物，造成發(fā)動機(jī)損壞的問題。但是對于民航客機(jī)來說，起飛的民用機(jī)場條件都非常優(yōu)秀，因此也就不用擔(dān)心異物這種問題。但是大型的運(yùn)輸機(jī)就不同了，一般起飛的條件都比較苛刻，比如戰(zhàn)斗前線的機(jī)場都是土路，沒有高級的跑道。因此采用了上單翼的設(shè)計，這樣發(fā)動機(jī)距離較高，也起到了保護(hù)的作用。（客機(jī)也有采用上單翼設(shè)計的，運(yùn)輸機(jī)也有采用下單翼設(shè)計的。）
機(jī)翼的承重，主要針對的是材料學(xué)和結(jié)構(gòu)學(xué)。材料的選擇必然很重要，而且是多種層次的，比如機(jī)翼的骨架、蒙皮等等都采用了高比強(qiáng)度或者高比模量的材料。目前飛機(jī)的機(jī)翼的設(shè)計趨勢是采用復(fù)合型材料，不過并不是整個機(jī)身都可以這樣，比如起落架就不可以采用復(fù)合材料。
以波音787為例，它的機(jī)翼主結(jié)構(gòu)就是采用的碳纖維復(fù)合材料設(shè)計。結(jié)構(gòu)的形式是雙梁單塊式，目前這個結(jié)構(gòu)設(shè)計十分主流。前后有兩根梁，之間又有很多的翼肋，這樣梁和肋就組成了機(jī)翼的內(nèi)部骨架結(jié)構(gòu)，外側(cè)是蒙皮和壁板設(shè)計。在設(shè)計初始，設(shè)計人員就會將機(jī)翼的重量和整個飛機(jī)將會承載的最大重量加入設(shè)計和計算中，根據(jù)整個最大重量來進(jìn)行整個機(jī)翼的設(shè)計和優(yōu)化，這樣就可以保證飛機(jī)的機(jī)翼承受如此大的重量。
當(dāng)然，我們在飛機(jī)的飛行過程中總會遇到氣流和顛簸，為什么機(jī)翼不會破裂或者折斷呢？任何一架新型飛機(jī)在投入市場之前，都會進(jìn)行無數(shù)次的測試，測試環(huán)節(jié)和復(fù)雜程度是我們無法想象的。在測試中，針對顛簸和氣流的測試也是重要的一個環(huán)節(jié)，因此投入市場的飛機(jī)，面對小的氣流顛簸是不會有任何影響的。如果遇到大的氣流變化，地面氣象站或者飛機(jī)都會有預(yù)警，飛機(jī)可以繞開飛行。另外，一般來說飛機(jī)的機(jī)翼在設(shè)計上也有優(yōu)化，機(jī)翼在一定角度內(nèi)的彎曲是沒有問題的，還可以承受3個G的顛簸，所以我們?nèi)粘ｏw行環(huán)境的顛簸是無法對機(jī)翼造成損害的。
早期的飛機(jī)，機(jī)翼的設(shè)計就是一個大直板，而現(xiàn)在我們看到的飛機(jī)機(jī)翼在末端都是豎起來的，有的甚至有有一些很好看的造型，難道這些設(shè)計就是為了飛機(jī)外觀上能夠很漂亮嗎？當(dāng)然漂亮是一部分，這些設(shè)計叫做翼梢小翼，別看這個小翼，它里面可包含了省錢的大學(xué)問。
飛機(jī)的平直機(jī)翼，機(jī)翼的下表面氣流由于高壓而會流向上表面，在翼尖產(chǎn)生較大的旋渦，檔飛機(jī)飛行速度增加，旋渦的強(qiáng)度也會隨之增加。這種旋渦的能量很大，但是對于飛機(jī)的升力和推力都沒有任何幫助，反而會增加飛機(jī)的阻力和燃油消耗。
▲沒有翼梢小翼的機(jī)翼末端會產(chǎn)生較大的湍流
大家都知道航空燃油是非常昂貴的，增加1%的阻力都會讓飛機(jī)燒掉不少沒有必要花費(fèi)的錢，因此人們開始研究解決這個渦流的問題。在上世紀(jì)70年代末期，NASA在一家KC-135飛機(jī)上安裝了翼梢小翼進(jìn)行試驗，得到的結(jié)果是最大飛行高度增加了3.4%，升力系數(shù)增大了4.88%，巡航狀態(tài)升阻比提高了7.8%，航程增加了7.5%。這充分說明了翼梢小翼的設(shè)計是有價值的。
▲有無翼梢小翼的渦流對比
不過在短程的航線上，翼梢小翼的作用就不夠明顯了，因為它會給飛機(jī)帶來額外的重量，這些重量的增加的燃油消耗不能夠抵消減少阻力的節(jié)油的量。因此在短途的航線客機(jī)上，其實可以不加裝翼梢小翼。
幾款現(xiàn)在十分常見的翼梢小翼：
▼融合式翼梢小翼
典型客機(jī)機(jī)型：波音737NG、波音757-200、波音767-300ER、空中客車A320系列、空中客車A320neo、空中客車A330neo、空中客車A350XWB系列、中國商飛ARJ21、中國商飛C919。
典型客機(jī)機(jī)型：波音747-400、空中客車A330-200、空中客車A340-300。
典型客機(jī)機(jī)型：波音737NG和波音737MAX。
典型客機(jī)機(jī)型：空中客車A319、空中客車A320、空中客車A380。
典型客機(jī)機(jī)型：波音747-8、波音767-400ER、波音777-200LR、波音777-300ER、波音787系列。
環(huán)式或者成為盒式翼梢小翼目前比較少見，主要在一些商務(wù)飛機(jī)上會見到。
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