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为什么飞机机翼向上和向后？
机翼后掠角和二面角如何协同工作，帮助客机飞行得更快、更高效、更稳定。
来源:AeroXplorer仔细观察停在登机口的任何一架客机，其机翼有两点很突出。它们从机身向后倾斜，并朝尖端稍微向上倾斜。这两种形状都不是装饰性的。两者都解决了工程师在喷气式飞机开始飞得更快并且客机开始搭载希望平稳飞行的乘客时遇到的实际问题，尽管坐在同一机翼上，但这两个角度几乎彼此无关。
为什么翅膀向后扫
扫掠之所以存在，是因为当飞机接近音速时空气会发生什么变化。流过机翼的空气在绕上表面弯曲时会加速，这意味着即使飞机本身仍以低于 1 马赫的速度飞行，部分气流也可以达到超音速。一旦发生这种情况，机翼上就会开始形成冲击波，阻力急剧增加。向后倾斜机翼会改变机翼实际经历的气流，延迟冲击波的形成，让飞机以更接近音速的速度巡航，而不会像直翼那样承受阻力损失。
这就是为什么后掠翼出现在专为真正高亚音速巡航速度而设计的飞机上，从 747 和 A380 等客机到专为速度和机动性而设计的战斗机。机翼的后掠角越大，通常可以处理的速度就越高，这也是为什么协和式飞机上存在锐角三角翼的原因，也是为什么像 F-14 这样的少数喷气式飞机可以在飞行中物理调整其后掠角，以牺牲速度来换取低速处理。
无人问津的结构性副作用
扫掠还改变了机翼在负载下的行为方式，并且很大程度上变得更好。无论翅膀如何构造，在飞行中都会向上弯曲，而后掠翼会通过在弯曲时减小其尖端的攻角来响应这种弯曲，这限制了弯曲产生的额外升力。前掠机翼的作用恰恰相反：弯曲增加了尖端的攻角，在失控循环中产生更多的升力、更多的弯曲和更多的升力，而必须用更重的结构来设计。这种单一的差异是为什么天空中几乎所有快速飞机都向后而不是向前扫动机翼的一个重要原因。
为什么翅膀向上倾斜
二面角，即从根部到尖端的向上倾斜，解决了一个完全不同的问题：在没有飞行员持续输入的情况下保持飞机水平。如果平直的机翼稍微偏离水平，则它没有内在的纠正倾向，因此一旦湍流或小的控制颠簸使其向一侧倾斜，它就会保持倾斜状态，直到有人纠正它。这对于一架专为激进机动而设计的战斗机来说是可以忍受的，但这是你在客机中最不想看到的事情。
二面体通过简单的几何形状解决了这个问题。当飞机轻微滚动时，它开始朝该方向侧滑，并且由于机翼向上倾斜，因此下机翼以比上机翼稍高的攻角遇到侧向气流。这会在低翼上产生更多的升力，从而将飞机推回水平飞行状态，而无需飞行员输入。
稳定性背后的权衡
二面角不是免费的。由于机翼是倾斜的而不是平坦的，因此它们产生的一些升力指向侧面而不是垂直向上，这会稍微降低效率。同样的自调平倾向可以使客机在湍流中保持稳定，也可以阻止飞行员试图将其滚转，这就是为什么为激进的机动而制造的飞机经常使用小二面角，甚至相反的上反角，使机翼稍微向下倾斜，以获得更快、更灵敏的滚转。
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两个角度，一个共同目标
后掠角和二面角正在解决完全不同的问题，一个是空气动力学问题，与速度有关，另一个与稳定性有关，但它们最终为全球客机提供了相同的总体轮廓：机翼向后倾斜，轻轻向上倾斜，专为快速巡航和稳定飞行而设计，无需飞行员在整个海洋中与控制装置作斗争