只要看一眼就能知道一艘船是升力体还是飞翼吗？

Question

最新消息称，“可重复使用的升空体航天飞机”追梦人已抵达肯尼迪航天中心，并可能于8月发射，这让我阅读了维基百科提升机构开始于：

升力体是一种固定翼飞机或航天器结构，其中机体本身产生升力。与飞翼不同，飞翼是一种只有很少或没有传统机身的机翼，而起重体可以被视为只有很少或根本没有传统机翼的机身。虽然飞翼通过消除非升力面来寻求亚音速巡航效率的最大化，但升力体通常会将亚音速、超音速和高超音速飞行或航天器重返时机翼的阻力和结构降至最低。所有这些飞行制度都对适当的飞行安全提出了挑战。

尝试提取这一点，我看到了一个最小化的曲面，这些曲面不能同时提供升力。对我来说，一个是“几乎所有的翅膀”，另一个则是“几乎没有翅膀”，在这里，“翅膀”的定义留给读者想象。

假设向一群“精通本领域”的航空航天工程师展示了大量能够飞行且低速时阻力相对较低但具有多种超音速阻力的飞行器3D模型。

他们是否能够根据视觉外观将其分为“飞翼式”、“举体式”和“飞翼飞机式”，并达成一致意见？如果是这样，是否可以客观地解释如何区分差异？

或者更像是鸭子试验或我一看到就知道?

Answer 1

实际上，他们都是飞翔的翅膀或者，它们都是提升机构

“机翼”只是具有较高升力系数的物体。

从轨道返回，时速约17500英里$^2$升力方程的一部分负责产生升力，即使面积、迎角、密度和升力系数可能较小。

即使是被认为是“有翼”的航天飞机，其着陆速度也超过了200英里/小时。

“升力体”用升力系数来交换力量.高展弦比机翼在产生升力方面仍然是最有效的，但强度不够。

Answer 2

我认为历史观点是区分这两类飞机的最好方法。

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飞翔的翅膀

在两次世界大战之间，德国的霍顿兄弟和美国的杰克·诺斯罗普（Jack Northrop）都曾尝试过剥离传统飞机所有“无用”部分的想法，以获得“最纯粹”的飞行机器。他们的想法是尾翼、机身、短舱，。。。除了机翼之外，其他一切都会增加重量、阻力和复杂性，因此应该消除，其功能集中在机翼本身。他们的想法实际上没有错何229和YB-49型在当时被证明具有非凡的飞行特性。这是一个示例：

_{没有机身，没有尾翼，没有吊舱，但它能飞！（吉夫来源)}

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提升机构

"与航空航天相关的起重物体研究源于航天器重返地球大气层并像普通飞机一样着陆的想法。在重返大气层后，来自水星、双子座和阿波罗系列的太空舱航天器对着陆地点几乎没有控制权。带机翼的可操纵航天器可以显著延长其着陆包线。然而，飞行器的机翼设计必须能够承受再入和高超音速飞行的动态和热应力。有一项提议完全取消了机翼：设计机身，使其能够自行产生升力。“（来自维基百科). 这是一个示例：

_{举重的身体不会飞，落下的时候很时尚。诺斯罗普HL-10需要一架B-52才能升空（来源维基百科)}

有时他们就是这样降落的（别担心，飞行员幸免于难，又飞回来了！）：

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尽管如此，但我们可以说：

• 如果飞机的主要目的是飞行，可能比传统的亚音速飞机效率更高，那么我们就有了飞行机翼。
• 如果飞机的主要目的仅仅是“时尚坠落”，可能是从超音速坠落，那么我们就有了一个升降机构。

因此，可以通过以下事实来识别飞翼：

• 它可以用自己的脚起飞、飞行和降落；
• 它不会超音速飞行；
• 机身以机翼的形状“横向拉伸”，以便不仅用于运输有效载荷，还用于产生所需的升力，目的是比传统飞机更高效；
• 它缺乏合适的短舱和垂直和水平稳定器；
• 它是由传统航空发动机驱动的。

可以通过以下事实来识别起重机构：

• 除非另一台机器使其飞行，否则它无法离开着陆场；
• 机身不像机翼，也就是说，它不会产生比阻力大得多的升力；
• 它的AoA大于约10/15°（传统机翼的失速角）；
• 如果有类似尾翼/翼型的东西存在，那么它通常几乎垂直安装，主要是为了提供稳定性；
• 它可能有某种形式的热屏蔽；
• 在任务概要中，可能会有一个阶段，它实际上是由一个非传统航空发动机（如火箭）驱动飞行的。

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现在我让你决定这是什么（图片来自维基百科) 🙃

Answer 3

由于这个问题是专门关于视觉识别的，所以在屏幕上显示一些图片可能会有所帮助。

飞翔的翅膀

Horten H.VII的艺术家印象（作者FOX 52，通过维基媒体共享，CC-BY-SA-4.0）

Horten Brothers flying wings（作者Greg Goebel，viaFlickr公司，CC BY-SA 2.0）

YB-35、YB-49、B-2（作者Nacht Eule，via维基媒体共享，CC-BY-SA-4.0）

维基百科将飞翼定义为：

一种无尾固定翼飞机，没有明确的机身，其机组人员、有效载荷、燃料和设备位于主机翼结构内。

A类《今日宇宙》文章添加了一些其他视觉细节：

从顶部看，飞翼看起来像一个V字形（倒V形），机翼构成其外缘，前部中间用作驾驶舱或飞行员的座位。

虽然不一定权威，但这是一个有趣的观点“翅膀构成了它的外缘”，因为这绝对是一个视觉指示器，似乎意味着自上而下是视觉识别的主要角度。例如，从侧面看，B-2飞翼似乎具有可辨别的机身，但这并没有改变从俯视图中看到的“外边缘”的形状。

B-2精神

提升机构

根据维基百科的定义：

与飞翼不同，飞翼是一种只有很少或没有传统机身的机翼，而起重体可以被视为只有很少或根本没有传统机翼的机身。

从视觉上看，由于没有翅膀，从大多数角度都可以区分起重物体：

X-24A、M2-F3、HL-10(美国国家航空航天局)

(美国国家航空航天局)

然而，自上而下的视图可能并不总是足够的，例如X-20 Dyna-Soar具有与B-2类似的自上而下的人字形：

发件人“太空前沿”作者：Philip Bono和Kenneth Gatland，1969年（通过Flickr公司，CC BY-NC 2.0）

这种情况下的显著特征似乎是充当尾巴的“小翼”：

X-20动力桨(美国国家航空航天局)

但X-20 Dyna-Soar太空飞机也不是真正的起重机身，更多的是混合机翼设计。提升机构和混合翼飞机之间的区别是本问题范围之外的单独讨论。混合机翼的一些例子更为明显，例如NASA X-48原型：

X-48（照片由Alan Radecki拍摄，通过维基媒体共享，抄送2.5）

或X-47B：

X-47B型(美国海军)

虽然不是一个升降机构，但X-47B的形状似乎与B-2飞翼相似，而且它也是无尾的。然而，回溯到“今日宇宙”的定义，它并不像B-2那样具有V字形的棱角。

航天飞机（如航天飞机和X-37B）通常被描述为升降机构：

(美国国家航空航天局)

X-37B型(美国国家航空航天局)

虽然它们具有起重机身的特点，但机翼的尺寸似乎使其更像是一种混合机翼设计，而不是像“追梦者”或X-33概念设计这样的起重机身航天飞机：

追梦人（美国国家航空航天局）

X-33型（美国国家航空航天局）

再次，升力体与混合翼是一个单独的讨论，似乎不会影响飞翼和升力体之间的视觉区别。

当然，航空工程师将根据他们对飞行机翼和升力体之间功能差异的了解来评估这些类型的图像这个答案工程师如何将这些技术定义转换为可视标识符，这些标识符可以用形状和相对部件尺寸来描述，这可能是您问题的最终答案。