一种45度机翼的重力作用点和气流作用点合一的喷气式飞机
喷气式飞机以高灵活性，高速度而在各种类型的飞机中一枝独秀，要想使一个飞机具有超高速，必须具备大推力的涡扇发动机，以及优秀的外观气动布局。下面介绍一种45度机翼的重力作用点和气流作用点合一的喷气式飞机的外观设计，以及该造型下的飞机在飞行过程中的受力分析。该飞机的机身上半部为半个圆柱体，下半部为半个椭圆体，有两个主翼，两个尾翼和两个方向翼组成，它们分别在机身的两侧，机头上面外形为30度圆锥，下面为梯形，两个喷气发动机进气口分别在主翼下面，它们外形为菱形，主翼在机头后面，进气口的上面，它的外形为45度角的直角三角形，一个直角边连接机身，两个主翼大小，形状相同。尾翼在主翼后面，它的外形为60度的直角三角形，60度的斜边和机身成60度夹角，一个直角边连接机身。两个尾翼大小，形状相同。两台喷气式发动机装在尾翼下面，尾翼上面装有两个方向翼，两个尾翼上面分别安装两个方向翼，方向翼垂直于机身，它可以左右移动，从而改变机身受到空气推力的方向。两个方向翼大小，形状相同。它外形为45度角的三角形，一个直角边连接机身。整个飞机的造型如下图所示：
图1
飞机起飞过程中，飞机向前跑，主翼前面抬起，由于斜向上的主翼受到水平方向的气流而产生向上的升力，使飞机抬升，主翼受到的的升力大于飞机所受到的重力，同时，飞机降落时，由于斜向下的主翼受到水平方向的气流而产生向下的力，主翼受到的的力小于飞机所受到的重力，使飞机降落，这说明，飞机的主翼所受气流的力是飞机保持飞行的根本原因。采用45度直角三角形的主翼两个直角边所受的迎面气流的力是相同的，一个直角边连接机身，另外一个直角边垂直于机身，第三个斜边和机翼呈45度角。两边的机翼加起来构成了一个大的类45度直角三角形，其直角顶点在机头后面，两个机翼构成一个直角迎风面，当气流沿两直角边掠过机翼时，每个机翼都受到和机翼45度夹角气流的作用力，这个力可以分解为水平作用在机翼上，垂直作用在机翼上的大小相等的两个力，这两个力大小相等，方向垂直。不论飞机向那个方向移动，两个力对主翼的作用的大小都相同，方向都垂直。这就便于飞机的稳定和机动。如下图所示：
图2
这个大的45度直角三角形的所受的重力的中心作用点，在直角三角形斜边的中垂线上，这个点在斜边中垂线的中点和斜边之间，沿这个点做一个平行于斜边的直线，它和两个直角边组成的三角形的面积S1和它和斜边组成的梯形的面积S2相等，即S1=S2。如下图所示：
图3
这个点同时也是机翼所受迎面气流作用力的作用点。 保证这个点和机身所受重力的作用点在一个点上，也保证飞机整个所受重力的作用点在这个点上，同时保证机身所受气流迎面作用力的作用点在这个点上，保证飞机整体所受气流迎面作用力的作用点在这个点上。这六点合一就可以保证飞机在任何外力的干扰下都不会有较大的移动，因为如果重力作用点和气流作用点不是一个点，两个作用力会把飞机推向两个不同方向，这就增加了飞机自身通过调节机翼改变飞行方向的所要施加的力的大小，增加了飞机改变方向的难度。当6点合一时，只要改变飞机机翼的方向，飞机就会受6点合一的点上的力，喷气发动机的推力和机翼改变姿态而产生的力的作用而改变方向，这三种力合成后就会变成一种改变飞机方向的力，这就方便了飞机改变方向，增加了飞机的灵活性，也提高了飞机的稳定性。上面受力分如下图所示：
图4
在两主机翼构成的45度直角三角形的90度顶点上施加任何力就可以改变飞机的移动方向，设计发动机时，保证飞机所受发动机的推力也在这个点上，改变飞机机翼产生移动的作用力也在这个点上。这就保证了飞机的高度灵活性，因为，飞机的方向由这个点决定，这个点在机身前部，只要后面尾翼或方向翼稍微改变一下方向，这个点受机翼姿态改变作用力而使飞机发生移动，飞机的方向就会迅速的移动，而同时，只要保持飞机的机翼不发生改变，发动机推力不改变，也就是保证这个点不受飞机自身的作用力，飞机在外界大气流力的作用下也不会轻易发生移动。上面的受力分析如下图所示：
图5
尾翼采用60度直角三角形，主要是保证尾翼所受重力的作用点在飞机的尾部。而尾翼所受的气流的力的作用点在尾翼的尾部，它和前面两个主翼组成的类45度直角三角形，相互弥补，使飞机所受的重力作用点向后移动，保证飞机所受重力的作用点在飞机机身的中部，迎面气流力的作用点在飞机机身的中部。尾翼平行于机身，它受的空气推力和机身的方向相同，给飞机的后部增加空气作用力，以稳定飞机的平衡。同时采用菱形进气口方便飞机发动机工作，也增加了飞机的稳定性，菱形的外边在迎面气流下产生一定的阻力，这个阻力防止飞机被气流吹动，增加了飞机的稳定性，机头采用30度圆锥体，主要是规避雷达的探测，因为雷达波在30度的反射角下最不容易被发现。同时30度圆锥体也方便飞机在大气流的作用下阻力的减小，圆锥体的角度小于30度，大气流会很容易改变圆锥体的方向，圆锥体的角度大于30度，大气流会很难改变圆锥体的方向，只有30度的圆锥体的方向受气流的影响最小。同时采用2台喷气式发动机，分被装在两个副翼的下面，有利于飞机左右两边推力的平衡，如果是单台发动机，当机身两边重量不平衡时就很难调节，两台发动机分别给两边施加力有利于飞机两边的平衡。如下图所示：
图6
垂直于两个尾翼的两个方向翼，采用45度直角三角形，一个直角边连接机身，另外一个直角边垂直于机身，斜边受到水平方向气流的力可以分解为，方向垂直于斜边和平行于斜边的大小相等的力，无论向哪个方向移动斜边，这两个力的作用对尾翼的力的大小都相同。这就减少了方向翼移动的阻力。如下图所示：
图7
