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与“T”形尾翼相比，平尾安装在机身上对减轻结构重量有利，就安装在机身上的平尾而
言，下平尾和上平尾在机身上的安装和主承力构件的布置比较容易，有利减轻结构重量，中
平尾的型式，由于承力构件无法穿过机身，故结构较重。
三、垂直尾翼
垂直尾翼在飞机上的位置，一般都是在机身的尾部，而且通常都是由固定在机身上的垂
直安定面和可动的操纵面方向舵两部分组成，仅在个别的高速飞机上装有全动的垂直尾翼。
多数飞机均采用单垂直尾翼的型式，许多高速飞机在机身背部和腹部加装背鳍和腹鳍，
起增大垂直尾翼面积的作用。
双垂尾的型式，在尾容量相同的条件下，与单垂尾相比，其压力中心的高度显著降低，
因此可以减小由侧力所造成的机身扭矩，但双垂直尾翼要求在机身尾段有足够的宽度，才能
减弱双垂尾之间的气动干扰。采用双垂尾的型式，如将两面的垂直尾翼各向内或向外倾斜一
定的角度，则可以显著地降低其侧向的“雷达散射截面”(Radar Cross Section），提高飞
机的隐身性能。
§3.3 机翼的平面形状及其在机身上的安装位置
一、 对机翼平面形状的选择
现代飞机机翼的平面形状有：直机翼、后掠翼和三角翼等。机翼的平面形状对飞机性能
有较大的影响，所以应根据飞机的各项设计要求，综合分析后进行选择。首先应考虑不同的
平面形状对机翼气动特性的影响。图3.14 和图3.15 给出了上述三种不同平面形状的机翼阻
力和升力特性。
图3.14 平直翼、三角翼和后掠翼（翼型相同） 图3.15 平直翼、三角翼和后掠翼（翼型相同）
的Cx0 ~ M 曲线 的Cy ~ α 曲线
当然，机翼的平面形状不仅对机翼的气动特性有直接的影响，而且对机翼的结构布置、
内部空间的利用、强度和刚度特性、重量和加工制造工艺性等也都会产生影响，在进行平面
形状的选择时也需要加以考虑。
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1．直机翼
对于低速飞机，一般均采用大展弦比的矩形机翼和梯形机翼，因为这种机翼的低速气动
特性良好，诱导阻力小、升阻比大。由于低速翼剖面的相对厚度比较大，所以机翼的结构布
置、强度和刚度以及重量问题也都比较容易解决。
美国50 年代研制的超音速战斗机F-104，采用的是小展弦比的梯形机翼。从图3.14 和
图3.15 可以看出，小展弦比的直机翼与后掠翼及三角翼相比，当M 数较大时，其零升阻力系
数比较小，升阻比较大。其强度和刚度特性及重量特性，介于三角翼和后掠翼之间。单纯的
小展弦比直机翼的缺点是其跨音速的气动特性较差、气动焦点变化剧烈。因此，在超音速飞
机上采用的较少。
2．后掠翼
从气动力的角度来看，在亚音速的情况下，后掠翼能有效地提高临界M 数，延缓激波的
产生，避免过早地出现波阻。因此，对于高亚音速的民用及军用飞机普遍广泛地采用后掠翼，
对于超音速飞机，后掠翼可以改善其跨音速的气动特性。从图3.14 和图3.15 可以看出。后
掠翼的曲线变化较为平缓； 虽小于直机翼但比三角翼大。因此，许多低超音速飞
机也广泛采用后掠翼的型式。
Cx0 ~ M
αy
C
图3.16 两种不同形状的后掠翼
后掠翼在气动特性方面主要的缺点是，在大后掠角和大梯形比的情况下，大迎角时翼尖
容易先失速，从而使飞机的稳定性和操纵性变坏，但这可以采用几何扭转或气动扭转、加装
翼刀和采用前缘缺口等办法来改善和克服。后掠角越大对
机翼结构的布置及其强度、刚度和重量特性的影响越不
利，这是因为当机翼的后掠角加大后，其气动压力中心后
移，后掠角很大时，机翼要承受很大的扭矩，同时，为了
有效地降低波阻，在加大后掠角时必定要减小机翼的相对
厚度，使机翼变薄，结构高度减小，这对机翼根部结构承
力构件的安排和内部装载的布置，如起落架的收藏、油箱
和武器装备的布置等等都是很不利的，为克服这方面的缺
点，现代许多的超音速飞机的后掠翼多采用一些能加大翼
根弦长的修正方案，如变梯形比后掠翼、多后掠角后掠翼、
A 形后掠翼和梯形后掠翼等等。图3.16 给出了常见的A
形和梯形后掠翼的示意图。
图3.17 可变后掠角的后掠翼
对于超音速飞机而言，大后掠角机翼的高速气动特性
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良好，小后掠角的低速特性好。因此自六十年代就发展了变后掠技术，并在一些飞机上采用
了可变后掠翼，使其可以在飞行过程中，根据飞行M 数的高低，来改变机翼后掠角的大小。
如图3.17 所示。
一些可变后掠翼飞机，不同的后掠角及其所对应的飞行M 数列于表3.1。
可变后掠翼飞机，在飞行使用过程中，随着飞行M 数的变化，通过操纵控制系统自动地
或经驾驶员操纵相应地改变其后掠角的大小。高速飞行时用大后掠角，降低波阻，提高飞行
速度；巡航时使用中等后掠角，提高机翼的升阻比，增加航程；低速飞行时用小后掠角，提
高Cy max ，改善其起落性能。但是变后掠翼也有结构比较复杂和重量较大的缺点。
此外，斜机翼和前掠翼也都在气动特性方面具有与后掠翼相似的优点。前掠翼与后掠翼
相比，从根本中上克服翼尖先失速的缺点，但存在气动弹性发散的问题。目前，斜机翼和前
掠翼的实用技术还不很成熟。
表3.1
飞机 F-111 F-14 B-1 МИГ-23 Cy-19
狂风
(Tolnado）
Mmax 2.2 2.34 2 2.35 2 2
前χ 16°～72.5° 20°～75° 15°～57°30’ 18°40’～74°40’ 23°～70° 25°～68°
3．三角翼
三角形机翼具有小展弦比和大后掠角两方面的特点，其跨音速的气动特性良好，气动焦
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