盒式机翼（box-wing）

一、盒式布局的概念 盒式布局通常是用后掠端板将后掠下单翼的前翼翼尖或前翼中部与前掠上单翼的后机翼翼尖连接起来，机翼相连呈盒状的布局形式。盒式（box-wing）布局与连翼（joined-wing）布局非常类似，唯一不一样的地方就是连翼布局是将前机翼与后机翼直接连接起来，而盒式布局是通过后掠端板连接的，这样可以减少前后机翼直接联接所带来的不利干扰。如图所示为盒式布局与连翼布局的区别。



注：这里有一个问题，双钻石翼（bi-diamond wing）似乎是上图的菱形盒式布局，但是网上按照“bi-diamond wing”搜索到的飞行器两层机翼是平行的，不过距离要近的多，或许这是两种不同类型的机翼，不过从图中的模型更类似于战斗机这一点可以判断这种翼型似乎很强调机动性能。

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2011-7-3 00:03 上传

波音公司的“流体翼”（fluid wing）它结合了前掠翼后掠翼，但都处在同一平面上。

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而连翼（joined-wing）前后机翼不是在一个水平面上的

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二、盒式布局的结构特点

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图2 典型的盒式机翼布局

     这种布局的飞机通过机翼相互联接，有利于提高机翼的结构强度和承受更大的翼载荷，防止机翼颤振。该布局飞机的气动特性较好，前后掠四个翼面的布置，方便于预警机的雷达天线布置，避免外置雷达 罩引起气动阻力急剧的增加。 该布局飞机前后两个翼面上可以布置多个操纵舵面，进行多操纵面的组合控制，后翼的升降副翼可用于弥补前翼副翼操纵效率的不足。通过多操纵面的组合可以进行无需力矩配平的直接升力和直接侧力控制，有利于增加飞机的最大可用升力、改善飞机的起降性能和提高静升限。该布局飞机具有较大的后翼面积，会引起较大的低头力矩，使飞机的纵向静稳定性过大，在大迎角时，因前翼气流的下洗会减小后翼升力，从而导致飞机产生很大的不稳定的抬头力矩，从而产生一些特殊的操稳问题。 在巡航飞行时，盒式机翼布局飞机的诱导阻力系数较小，升阻比较大，特别是作为预警机时，与带雷达罩的常规预警机相比，在气动特性方面具有较大的优势。

盒式布局与传统布局的比较
布局形式 性能  传统布局 盒式（box-wing）布局
展弦比          小          大
结构重量        重          轻

盒式机翼/连翼可以提供一些奇特的性能，比如机身保持水平就可以进行爬升或水平转向

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三、盒式布局与传统布局在设计步骤上的异同点

    与常规布局方案相比，盒式布局的可变参数较多，如前翼的后掠角与上反角，后翼的前掠角与下反角、安装角以及前后机翼沿机身轴线的距离等。现根据计算结果来分析这几种参数变化对全机纵向气动特性的影响。 由于盒式布局飞机后翼升力产生的低头力矩过大，故这种布局的飞机往往具有较大的纵向静稳定性。因此，在设计时一定要选择好适当的前、后翼的面积比、安装位置以及合理布置操纵面的位置等，以获得最合适的静稳定性和良好的操纵性；为减小前翼对后翼的气动干扰，可将后翼联接到垂尾顶部（垂尾的结构重量会增加），当将前翼的副翼置于翼梢端板之外亦可以有效减小前翼对后翼的气动干扰。 与常规布局飞机相比，盒式布局飞机后翼操纵面的偏转会使全机的焦点位置变化较大，从而影响到全机的动稳定特性，因此需采用新的布局和自动控制等设计措施，以改善其操稳特性。 盒式布局的设计要求打破传统专业分工界线，进行相关专业的综合设计集成的多学科研究。 盒式布局概念虽有气动和结构方面的优势，但到目前为止，对其丰富而复杂的机理仍缺乏理解。研究表明，在连翼布局飞机的设计中难以同时实现盒式布局所声称的优点。更重要的是，如要实现这一具有优异品质的飞机构型，必需对每一个专业都作非常精细的设计，这也是迄今为止还没有制造出盒式布局飞机的主要原因。

四、盒式布局的一般运用范围

由于盒式布局的一系列的结构、气动以及操纵方面的优良特性，使其具有非常广泛发展空间和运用前景。
1、运用在高空长航时无人机
2、轻型飞机
3、大型运输机、空中加油机
4、预警机

http://wenku.baidu.com/view/c30049c48bd63186bcebbcc2.html

http://www.abovetopsecret.com/forum/thread192824/pg1

一、盒式布局的概念 盒式布局通常是用后掠端板将后掠下单翼的前翼翼尖或前翼中部与前掠上单翼的后机翼翼尖连接起来，机翼相连呈盒状的布局形式。盒式（box-wing）布局与连翼（joined-wing）布局非常类似，唯一不一样的地方就是连翼布局是将前机翼与后机翼直接连接起来，而盒式布局是通过后掠端板连接的，这样可以减少前后机翼直接联接所带来的不利干扰。如图所示为盒式布局与连翼布局的区别。



注：这里有一个问题，双钻石翼（bi-diamond wing）似乎是上图的菱形盒式布局，但是网上按照“bi-diamond wing”搜索到的飞行器两层机翼是平行的，不过距离要近的多，或许这是两种不同类型的机翼，不过从图中的模型更类似于战斗机这一点可以判断这种翼型似乎很强调机动性能。

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波音公司的“流体翼”（fluid wing）它结合了前掠翼后掠翼，但都处在同一平面上。

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而连翼（joined-wing）前后机翼不是在一个水平面上的

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二、盒式布局的结构特点

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图2 典型的盒式机翼布局

     这种布局的飞机通过机翼相互联接，有利于提高机翼的结构强度和承受更大的翼载荷，防止机翼颤振。该布局飞机的气动特性较好，前后掠四个翼面的布置，方便于预警机的雷达天线布置，避免外置雷达 罩引起气动阻力急剧的增加。 该布局飞机前后两个翼面上可以布置多个操纵舵面，进行多操纵面的组合控制，后翼的升降副翼可用于弥补前翼副翼操纵效率的不足。通过多操纵面的组合可以进行无需力矩配平的直接升力和直接侧力控制，有利于增加飞机的最大可用升力、改善飞机的起降性能和提高静升限。该布局飞机具有较大的后翼面积，会引起较大的低头力矩，使飞机的纵向静稳定性过大，在大迎角时，因前翼气流的下洗会减小后翼升力，从而导致飞机产生很大的不稳定的抬头力矩，从而产生一些特殊的操稳问题。 在巡航飞行时，盒式机翼布局飞机的诱导阻力系数较小，升阻比较大，特别是作为预警机时，与带雷达罩的常规预警机相比，在气动特性方面具有较大的优势。

盒式布局与传统布局的比较
布局形式 性能  传统布局 盒式（box-wing）布局
展弦比          小          大
结构重量        重          轻

盒式机翼/连翼可以提供一些奇特的性能，比如机身保持水平就可以进行爬升或水平转向

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三、盒式布局与传统布局在设计步骤上的异同点

    与常规布局方案相比，盒式布局的可变参数较多，如前翼的后掠角与上反角，后翼的前掠角与下反角、安装角以及前后机翼沿机身轴线的距离等。现根据计算结果来分析这几种参数变化对全机纵向气动特性的影响。 由于盒式布局飞机后翼升力产生的低头力矩过大，故这种布局的飞机往往具有较大的纵向静稳定性。因此，在设计时一定要选择好适当的前、后翼的面积比、安装位置以及合理布置操纵面的位置等，以获得最合适的静稳定性和良好的操纵性；为减小前翼对后翼的气动干扰，可将后翼联接到垂尾顶部（垂尾的结构重量会增加），当将前翼的副翼置于翼梢端板之外亦可以有效减小前翼对后翼的气动干扰。 与常规布局飞机相比，盒式布局飞机后翼操纵面的偏转会使全机的焦点位置变化较大，从而影响到全机的动稳定特性，因此需采用新的布局和自动控制等设计措施，以改善其操稳特性。 盒式布局的设计要求打破传统专业分工界线，进行相关专业的综合设计集成的多学科研究。 盒式布局概念虽有气动和结构方面的优势，但到目前为止，对其丰富而复杂的机理仍缺乏理解。研究表明，在连翼布局飞机的设计中难以同时实现盒式布局所声称的优点。更重要的是，如要实现这一具有优异品质的飞机构型，必需对每一个专业都作非常精细的设计，这也是迄今为止还没有制造出盒式布局飞机的主要原因。

四、盒式布局的一般运用范围

由于盒式布局的一系列的结构、气动以及操纵方面的优良特性，使其具有非常广泛发展空间和运用前景。
1、运用在高空长航时无人机
2、轻型飞机
3、大型运输机、空中加油机
4、预警机

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