空气动力学魔法，机翼的故事

2017年06月26日 19:11:22
来源：空军之翼

原标题：空气动力学魔法，机翼的故事

　　译者注：本文原文发表在1996年10月份出版的美国《空军》杂志（AIR FORCE Magazine）上，原作者是沃尔特•博伊恩（Walter J. Boyne）。博伊恩之前担任过华盛顿特区美国国家航空航天博物馆的馆长，也是一位退役的空军上校和作家。他撰写过600多篇航空方面的文章和40本与航空有关的书籍。译文所配图片有改动。

　　“机翼的变化贯穿着飞行的历史。”

形形色色的机翼

整体概述

　　长久以来，“翅膀”这一事物始终在紧紧地抓着人类的想象力。每一种人类文明中都有关于飞行的神话。尽管人类对飞行如此地迷恋，但直到19世纪，科学家们才开始使用精确的数学方法来计算能够飞上天的机器的“翅膀”的最佳尺寸和形状。1903年，奥维尔•莱特和威尔伯•莱特（译者注：即著名的“莱特兄弟”）在他们的“飞行者”（Flyer）号飞机上采用了当时最好的翼型，这迫使他们的竞争对手们开始尝试其他各种形状、风格和尺寸的机翼，以避免侵犯莱特兄弟的专利权。有些人转向了多翼机──三翼机、四翼机，甚至更多机翼的飞机；其他一些人则将机翼的形状更改成了后掠翼、串翼（andem wing）、连接机翼（joined wing）和十字翼（cruciform wing）。

至少在古希腊人创造出伊卡洛斯的神话的时候，人类就已经开始梦想要获得一双翅膀了。这里展现的是18世纪一幅木刻上伊卡洛斯及其翅膀的形象

莱特兄弟的“飞行者1号”飞机，采用了当时最好的翼型

　　在这些机翼当中，绝大多数因为效率太低而难以起飞；有些机翼则能够产生刚好足够的升力，如果再配备有功率足够强大的发动机的话，那么是能够让飞机在空中蹒跚地飞行的。而且，当时几乎没有几种机翼能够兼顾稳定性和效率。

　　当时的某些机翼的设计理念是截然对立的──要么采用非常低的展弦比（即机翼翼展和平均几何弦长之比），要么采用非常高的展弦比；或者是要么采用一种纯粹的翼型，要么采用升力体结构──不过，在任何一个极端上有时总是会涌现出成功之作。

　　从20世纪20年代到40年代，航空工程方面的进步导致了更有力、更复杂的机翼的出现，而且在这些机翼上采用了现在为我们所熟悉的增升装置和现代化的空气动力学剖面。尽管如此，机翼在翼展、安装角和几何形状方面的改变仍在不断涌现。对某些人来说，其最终的目标是取消除机翼之外其他所有的翼面，或者是取消全部或部分的机翼。

空气动力学戏法

　　自20世纪40年代后期以来，空气动力学方面的进展以越来越快的速度加速发展着，在结合了新的要求之后，现代工程学方法和材料打造出了全新的机翼结构。当时，精巧的增升装置被安装到了机翼的前缘和后缘上，以便在飞机着陆的过程中发挥作用，其中缝翼和襟翼可以像魔术师袖筒里的手帕那样折叠起来。

　　机翼上的一些“副产品”已经变得相当复杂了。道格拉斯公司的C-47“笨鸟”（Gooney Bird）运输机那厚厚的机翼可以让飞行员永远穿行过寒冷、潮湿的云层，用气动除冰套除去凝结的冰块（译者注：除冰套安装于飞机机翼前缘，由多层橡胶组成，内部有可以充气膨胀的腔体，平时是薄薄的一层，紧贴在前缘表面，工作时充气膨胀，撑裂前缘表面的积冰）；而一些现代化的机翼──如法国宇航/阿莱尼亚（Aerospatiale/Alenia）公司研发的ATR-42型飞机的机翼──的效率是如此之高，以至于即使是生成了很小的一块冰也会发生致命的危险。

安装在机翼前缘的气动橡胶除冰套的工作原理示意图

　　另一方面，随着机翼的复杂性越来越高，有时偶尔也会让人们回到早期发明家们提出的一些理念当中──这些理念在当时由于技术、机械甚至政治上的原因而没能实现。由此，塞缪尔•皮尔庞特•兰利（Samuel Pierpont Langley）那原本不成功的串翼（tandem wing）式设计在此期间受到了多年的重视，并且首先由法国人阿贝沙（Albessard）在其“Tri-avion”式战斗机和“阿森纳-达拉尼10”（Arsenal-Delanne 10）式战斗机上实现了，最近伯特•鲁坦（Burt Rutan）又在其“先进技术战术运输机”（Advanced Technology Tactical Transport，ATTT）上运用了这一翼型。

法国人阿贝沙研制的“Tri-avion”式串翼战斗机

“阿森纳-达拉尼10”式串翼战斗机

伯特•鲁坦设计的采用串翼构型的“先进技术战术运输机”

　　通过这种类似的方式，最伟大的回归表现在了飞翼上。早在1901年，在莱特兄弟的滑翔机上飞翼这种翼型就表现得很好，而现在在美国密苏里州怀特曼空军基地的起飞线上又出现了最高级的飞翼──诺思罗普•格鲁曼公司的B-2隐身轰炸机。

　　莱特兄弟后来又在他们的飞机上加装了升降舵和方向舵，但仍采用了他们强力支持的双翼构型。采用这种组合的机翼是一款设计上的杰作，实现了翼展、弦长和翼间距的平衡，无数其他设计师开始竞相模仿；再加上他们对三轴控制需求的深刻理解，莱特兄弟为当时其他大多数航空发明家奠定了模式，可以说这些发明家当中几乎没有人不曾受到过“侵犯莱特兄弟的这一专利权”的困扰。

　　某些航空发明家，例如格伦•柯蒂斯（Glenn H. Curtiss）也采用了类似的双翼平面布局，但他试图通过使用副翼的方式来避开莱特兄弟的专利。其他航空发明者们则依赖于他们的直觉、他们的审美意识，或者是他们对复杂的机械解决方案的痴迷──他们希望以一种不同于莱特兄弟的方法踏上飞行之路。

　　威尔伯•莱特于1908年在法国勒芒（Le Mans）进行的成功展示打开了欧洲人想象力的闸门，并开创了一股创新设计的潮流。尽管这些创新设计中大部分都失败了，但其中许多设计方案都预示了未来的发展趋势。

　　洛克希德•马丁公司的F-117“夜鹰”隐身战斗机或老式的康维尔公司的F-102“三角剑”和F-106“三角标枪”截击机所采用的低展弦比机翼在早期的许多飞机身上都有过体现，这一切始于1911年弗里克-赖尼希（Flick-Reinig）研发的“流星”（Apteroid）飞机，这款双翼机的机翼沿着机身前后布置，而不是沿着机身垂线的方向上下布置，看上去就好像这架飞机是为了用铁路车厢运输而进行了包装一样。

1911年弗里克-赖尼希研发的“流星”（Apteroid）飞机模型。这款双翼机的机翼沿着机身前后布置，而不是沿着机身垂线的方向上下布置，看上去就好像这架飞机是为了用铁路车厢运输而进行了包装一样

康维尔公司的F-106“三角标枪”截击机

洛克希德公司的F-117“夜鹰”隐身战斗机

　　紧随其后，许多低展弦比的飞机纷纷涌现，包括1912年由麦考密克•罗姆（McCormick Romme）推出的“伞式飞机”（umbrella plane）。这款飞机是由当时年轻的钱斯•沃特（Chance Vought）设计的，它有一个不存在任何弯度的圆形机翼，外观上就像是一套松散地拼接起来的遮阳篷。尽管如此，当为其装上了一台“土地神-罗纳”（Gnome-Rhône）公司的动力澎拜的功率为50马力的转缸式航空发动机时，这款绰号为“甜甜圈”（doughnut）的飞机不仅成功地飞了起来，而且在其所停放的伊利诺伊州西塞罗（Cicero）市那处机场的上空进行了可控的飞行。

1912年由麦考密克•罗姆推出的“伞式飞机”。译者注：原文记述似有误，查阅相关资料可知，这款飞机实际上是由商人哈罗德•麦考密克（Harold F. McCormick）和约翰•洛克菲勒（John D. Rockefeller）资助的，发明者是威廉•罗姆（William S. Romme）

飞行薄饼

　　在接下来的岁月里，人们又尝试了几十款小展弦比的机翼，因为他们相信小展弦比飞机的一大固有特点是高升力。在这些尝试性的机翼中，最成功的之一是由查尔斯•齐默尔曼（Charles H. Zimmerman）设计的。在其于1942年设计的沃特V-173“飞行薄饼”飞机中，齐默尔曼通过将来自非常庞大的螺旋桨的气流引导到整个机翼面上的方式而进一步强化了“小展弦比”的设计理念。

飞机设计师们有时会采用相同的方法来解决不同的问题。上图所示为一架沃特V-173“飞行薄饼”，该机采用小展弦比设计的目的是为了减少阻力，而洛克希德•马丁公司研制的F-117的机翼也采用了相似的小展弦比设计，目的却是为了降低雷达反射信号

　　沃特V-173由邦尼•盖顿（Boone T. Guyton）、查尔斯•林德伯格（Charles A. Lindbergh）和纳吉布•哈拉比（Najeeb E. Halaby）等人成功地驾驶着进行了试飞，并被发展成了外观俏皮的沃特XF5U-1飞机──这是一款采用圆形平面机翼的海军战斗机。XF5U-1太激进了，而且在喷气发动机面前显得太过时了，最终该机在首飞之前就被拆解了。（译者注：XF5U-1进行过地面滑行实验，且在滑行的过程中短暂地“跳”了起来，但并未进行过真正的飞行）

沃特XF5U-1飞机

　　低展弦比的机翼最终在三角翼设计中有了突出的表现，这些设计源自亚历山大•李比希博士（Dr. Alexander M. Lippisch）的天才。李比希博士设计的第一架三角翼飞机于1931年飞上了天空，接着李比希博士又提出了一系列的创新设计，其中最著名的是世界上第一架三角翼火箭动力战斗机──梅塞施密特Me 163“彗星”（Komet）截击机。第二次世界大战结束后，三角翼布局让许多飞机获得了优良的性能，包括造型美观的康维尔B-58“盗贼”（Hustler）轰炸机，这是世界上第一架超音速轰炸机。采用过三角翼布局的外国飞机制造商包括达索、阿芙罗、费尔雷、萨博、图波列夫设计局和米格设计局等。

梅塞施密特Me 163“彗星”截击机

康维尔B-58“盗贼”超音速轰炸机

　　在展弦比设计思想的另一个极端，取得成功看上去要更加容易──高展弦比的机翼无疑是有效的，并在滑翔机上得到了广泛的运用。法国飞机制造商雷尔-杜布瓦（Hurel-Dubois）公司在20世纪40年代后期研发了拥有极高的展弦比、且采用支撑机翼（strut-braced-wing）的飞机，此举进一步推动了高展弦比的设计理念。后来这种设计理念沉寂了许多年，直到肖特兄弟（Short Brothers）公司为美国空军研发出了诸如C-23“雪帕”（Sherpa）运输机等飞机后才再次焕发出了生机──但这也是其仅有的生机了。

肖特兄弟公司为美国空军研发的C-23“雪帕”运输机，从图中可以明显地看出其采用了支撑机翼设计

　　到20世纪30年代，虽然全世界的大多数航空工程师们都在努力探究悬臂式下单翼全金属飞机的共同特征，但一些设计师仍在坚持针对某些特定的问题而寻找非正统的解决方案。其中，俄裔工程师米哈伊尔•马霍尼涅（Mikhail Makhonine）于1931年在法国设计的单翼飞机上尝试了可变翼展机翼的理念──这款造型优美的飞机拥有可伸缩的外翼段，这使得其翼展能够在43英尺（约13.1米）至69英尺（约21米）之间改变，其机翼面积也随之在226平方英尺（约21平方米）至335平方英尺（约31.1平方米）之间改变。更大的翼展允许飞机以更大的重量起飞，而爬升到一定高度后，减小翼展则可以让飞机的速度更快。

俄裔工程师米哈伊尔•马霍尼涅于1931年设计的Mak-10飞机，其机翼可伸缩，从图中可以明显地看到嵌入在“翼套”里的可伸缩外翼段

　　其他的发明家们也在用其非正统的设计方案来寻求安全。1931年，阿尔伯特•梅里尔（Albert A. Merrill）设计了一架可防止失速的双翼飞机。同一年，乔治•科尼利厄斯（George W. Cornelius）发明了他的第一架可改变迎角的飞机，并在几年之后推出了他那款绰号“野鸭”（Mallard）的飞机──“野鸭”具有可变的迎角和前掠的机翼。真正实用化的成功的可变迎角飞机在1955年登场了，这就是沃特公司（后来成了凌-特姆科-沃特公司）的F-8U“十字军战士”（Crusader）战斗机。“十字军战士”采用可变迎角设计的目的主要不是为了避免失速，而是为了便于从航空母舰的甲板上起飞。

乔治•科尼利厄斯在20世纪30年代推出的杰作“野鸭”飞机，该机采用了颇具前瞻性的前掠翼和可调迎角机翼

　　德国人则凭借其梅塞施密特P-1101喷气式原型机而在可变几何外形的机翼设计中拔得了头筹。P-1101从来没有飞上天过，但是为了进行比较飞行试验，这款飞机已经能够在地面上对机翼的后掠角进行调节。贝尔公司修改了相关的设计，并在1951年推出了X-5飞机，这款飞机的机翼后掠角能够在20度至60度之间变换，这使得它成为了第一架用可变几何外形的机翼进行飞行的高性能飞机。

二战期间纳粹德国的梅塞施密特P-1101喷气式飞机，其能够在地面上对机翼的后掠角进行调节

贝尔X-5验证机，该机在外形上大量借鉴了P-1101，机翼可在20度至60度之间变换，总变换时间需要20秒钟。当电动后掠装置失效后，飞行员可使用手动装置完成机翼后掠角度的变换工作（X-5只能在低于40度的后掠角下安全着陆）

　　在其于1952年推出的不成功的XF10F-1“美洲虎”（Jaguar）飞机身上，格鲁曼公司对可变几何外形的机翼进行了实验。格鲁曼公司在XF10F-1身上总结出来的有关可变几何外形机翼的原理为“美洲虎”的继任者F-14“雄猫”奠定了基础，并惠及了美国和其他国家研发的众多机型，包括美国的F-111战斗机和B-1轰炸机、苏联的米格-23战斗机和苏-24战斗轰炸机，以及欧洲多国合作的帕那维亚“狂风”战斗机。

XF10F-1原型机，该机并没有进行批量生产，而是在制造了几架原型机后项目就被取消了

意外的收益

　　自从飞机诞生最初的那段岁月以来，“固定翼后掠”这一设计已经在数十款飞机上得到了应用，而且后掠翼设计经常被作为解决飞机重心问题的方案。意在提高飞机最大飞行马赫数的后掠翼自20世纪30年代初期以来一直是航空界研究的课题之一，但却出人意料地在一架早期的实用化喷气式战斗机──1942年7月18日首飞的梅塞施密特Me 262战斗机身上变成了现实。Me 262最初是作为一款平直翼飞机而设计的，但出于平衡发动机推力的增加和重心改变的需要而导致设计师们改用了后掠翼设计，同时带来了“提高了飞机临界马赫数”这一意外的在空气动力学方面的收益。

纳粹德国空军的Me 262战斗机

　　早在1906年，阿尔贝托•桑托斯-杜蒙（Alberto Santos-Dumont）的第14号双翼机就采用了前掠翼设计，而且该机在欧洲完成了第一次正式的有动力飞行器的飞行。后来，科尼利厄斯又设计了一系列采用前掠翼的飞机，其中一款还是滑翔机（用于运输燃油）。

　　第一架采用前掠翼设计并飞上了天空的喷气式飞机是德国容克斯公司在1944年推出的六引擎Ju 287轰炸机的原型机。前掠翼被认为具有可提高临界马赫数的优点，与此同时在飞机从低速向高速加速时可避免后掠翼固有的不利特征，在这一速度区间内飞机也更容易操控。（译者注：此说法似乎不严谨，准确地说后掠翼在附面层形成的速度区间机翼的升力会明显下降，飞机的机动能力进而会受到很大的限制，这个速度区间约为0.6马赫至1.1马赫，也就是常说的亚、跨音速阶段；而前掠翼恰好和后掠翼相反，其附面层形成较早且稳定，飞机在亚、跨音速阶段升力充足且机动性好，这样就很容易进行超音速巡航）

德国容克斯公司在1944年推出的Ju 287轰炸机。该机的第二种原型机Ju 287V2使用四台亨克尔-希斯（Heinkel-Hirth）011A喷气发动机，每侧翼下挂两台。由于该发动机的生产厂被盟军炸毁，后不得已改为使用六台BMW003A-1喷气发动机。如每侧翼下悬挂三台发动机则称为Ju 287V2型；如每侧翼下悬挂两台发动机，前机身两侧各保留一台则称为Ju 287V3型，即预生产型Ju 287A-0

　　第二次世界大战结束后，前掠翼飞机在商业方面的第一个成功应用案例是德国汉莎航空公司推出的行政勤务喷气式飞机（研发这款飞机的和研发Ju 287轰炸机的是同一支团队）。然而，对前掠翼这一翼型最杰出的运用则非高度先进的格鲁曼X-29验证机莫属（译者注：原文发表于1996年，此时俄罗斯苏霍伊设计局的S-37前掠翼技术验证机尚未首飞。译者个人认为俄罗斯的S-37总的来看要优于美国的X-29）。

美国格鲁曼公司研制的取得了高度成功的X-29前掠翼技术验证机。该机前掠翼的后缘（升降副翼）可连续变化以与飞行状况相匹配

俄罗斯苏霍伊设计局的S-37“金雕”前掠翼验证机

　　不安装任何垂直安定面的纯飞翼是许多设计师的目标，但其他一些人则仅仅是简单地试图让他们设计的飞机不再受机身后部及尾翼的重量和阻力的影响。在这些人当中，第一位首推莱特飞机公司的试飞员尤金•勒菲夫（Eugene Lefebvre）──勒菲夫是第一位在有动力飞行器的飞行事故中遇难的飞行员，时间是1909年9月7日。

　　无尾飞机这一设计理念历经了多次变换，曾经探索过这种构型的航空制造商有一大堆，包括布莱里奥特公司（Blériot）、格兰维尔兄弟公司（Granville Brothers）、韦斯特兰飞机制造厂（Westland Aircraft Works）和福克-沃尔夫公司（Focke-Wulf），但最终在该领域取得了最辉煌的成就的是伯特•鲁坦设计的那款造型流畅且采用了复合材料的Long-EZ超轻型飞机（EZ-1）。

伯特•鲁坦设计的Long-EZ超轻型飞机（EZ-1）

　　多个参战国家在第二次世界大战期间研制出了无尾飞机的原型机，不过当时人们设计无尾飞机的目标并不是追求这种布局所固有的稳定性（译者注：此说法存疑，因为无尾飞机在某一飞行速度下较容易保持稳定，但是一旦飞行速度和姿态发生变化时，压力中心就会移动，飞机就很难继续保持稳定飞行了），而是通过消除螺旋桨产生的滑流阻力而获得更高的速度（译者注：螺旋桨滑流会使机翼在滑流区的动压增加，导致机翼局部环量的增加，从而产生升力增量和诱导阻力增量）并改善飞行员视野，同时可以在机头中心部位实现火力的集中。这一领域的开拓者是意大利人于1941年首飞的造型优美的安布罗西尼（Ambrosini）S.S.4截击机，这款飞机飞得又快又好，但在一次由于发动机故障而导致的坠毁事故后就被放弃了。

黑色子弹

　　1943年，柯蒂斯公司研制的三架XP-55“升腾”（Ascender）中的第一架飞上了蓝天。XP-55具有惊人的失速特性，但在性能方面却平淡无奇。尽管如此，与另一款1943年问世的无尾飞机──诺思罗普公司的全镁合金构造的XP-56“黑色子弹”（Black Bullet）相比，“升腾”已经算是一款优秀的飞机了。共有两架XP-56被制造了出来，其中一架在滑行的时候就损毁了。

1943年柯蒂斯公司研制的XP-55“升腾”无尾布局飞机

诺思罗普公司的全镁合金构造的XP-56“黑色子弹”无尾布局飞机

　　1945年，身处绝望之中的日本人也尝试着接受了研发无尾飞机的挑战，并由九州飞行机公司（Kyushu）研制了J7W1“震电”（Shinden）战斗机。“震电”的构造与意大利人的安布罗西尼S.S.4飞机非常相似──推进式后置螺旋桨、后掠的机翼，以及前置的鸭翼。在试飞开始之前，“震电”就被要求批量生产。“震电”于1945年开展的初步飞行测试取得了成功，但在原型机进行第二次试飞前战争就结束了，“震电”的生产计划也随之宣告结束。

二战期间日本九州飞行机公司研制的J7W1“震电”战斗机

意大利安布罗西尼S.S.4战斗机，“震电”的参考原型机

　　唯一一款投产并参加了战斗的无尾布局飞机是前面提到的梅塞施密特Me 163火箭动力战斗机，这款飞机在1941年的一次飞行中速度超过了623英里/小时（约1002.6千米/小时，相当于278.5米/秒）。当Me 163没有爆炸时，其飞行是颇令人愉快的──Me 163战斗机在长时间连续运转和军械方面存在缺陷，这使得其成了一款无效的战斗机。

　　“研制一款纯飞翼飞机”这一璀璨目标吸引了诸多设计师的注意力──从雨果•容克斯（Hugo Junkers）到霍顿兄弟（Horten brothers），再到安东尼•斯塔德曼（Anthony Stadlman）和约翰•诺思罗普（John K. Northrop）。就纯粹的飞翼而言，总是有一些颇具内在吸引力的东西：飞翼的线条光滑、阻力低，且拥有极大的有效载荷能力。

　　第一架纯飞翼构型的战斗机（顺便说一句，如果不是偶然的话，这也是第一架具备隐身特征的战斗机）是霍顿兄弟研发的Ho-IX V3战斗机，该机原本会被赋予“哥达”（Gotha）Go 229的编号并进入批量生产。Go 229是一架双发喷气式飞机，主要由成型木材制作而成（为了帮助飞机躲避雷达探测）。Go 229的性能和操纵特性都相当不错，但像纳粹德国的许多“末日武器”一样，它在战争中出现得太晚了。

霍顿兄弟研发的Go 229战斗机

　　最终，“打造一系列纯飞翼”的硕果落到了诺思罗普手中，并最终发展出了XB-35与XB-49轰炸机这两款巅峰之作，而且这两款飞机在20世纪40年代中期看上去有很大的成功的希望。在战争期间，已经有4架比例为三分之一的模型进行了顺利的试飞，而且XB-35轰炸机的原型机也于1946年6月25日飞上了天空。当时美国军方一次就下了多达200架B-35的订单，但随着需求的改变，再加上飞翼在运载着炸弹飞行期间缺乏稳定性，这一切给飞翼带来了争议，并最终导致项目被取消。

XB-35飞翼轰炸机原型机

　　YB-49是一架外形更加“干净”的飞机。YB-49基本上就是在YB-35的基础上换装了八台埋在机翼里的艾里逊J35涡轮喷气发动机而成的，该机的性能导致美国军方下达了一份采购30架侦察型RB-49的订单，不过后来订单又取消了。诺思罗普生产的所有的大型飞翼都被拆解了，但有两个缩比模型被保留了下来，其中一个陈列在了华盛顿特区的史密森尼国家航空航天博物馆，另一个可飞的模型陈列在了加利福尼亚州的奇诺名人堂飞机博物馆（Planes of Fame Museum in Chino）。

YB-49飞翼式喷气轰炸机原型机

　　“吹气机翼”（blown wing）的概念首先由威拉德•卡斯特（Willard R. Custer）用其设计的作品“半环机翼”（Channel wing）进行了阐述。一场有关中型喷气式飞机的竞争导致了波音YC-14和麦克唐纳•道格拉斯YC-15的诞生，后者的研发经验则直接导致了今天麦克唐纳•道格拉斯C-17“环球霸王 Ⅲ”（Globemaster III）空中运输机的诞生，这是美国空军空中机动司令部（Air Mobility Command）最新锐的“军马”。

多年来，人们在卡斯特“半环机翼”（上）和波音YC-14（下）这样的飞机上多次尝试过让发动机喷出的气体流过机翼上表面以增加升力，这两款设计的竞争对手──麦克唐纳•道格拉斯公司的YC-15最终发展成了美国空军C-17“环球霸王Ⅲ”运输机的雏形

　　一款更加机密的翼型是“任务自适应机翼”（mission-adaptive wing），这种翼型正在由波音公司、美国国家航空航天局和美国空军组成的联合团队在通用动力公司的F-111战斗轰炸机上进行测试。C-5“银河”（Galaxys）运输机和C-141“运输星”（Starlifter）运输机通过明智地采用增升装置而实现了机翼与飞机重量“任务自适应”情况下的正常飞行。在报告《新世界的展望，21世纪的空中和空间力量》（New World Vistas, Air and Space Power for the 21st Century）中，美国空军科技咨询委员会（Air Force Scientific Advisory Board）对新技术进行了预测，其中，“自适应机制”的概念甚至被排在了“变弯度与主动气动控制”（通过感知来监测飞机的“健康状况”并补偿战斗损伤）的前面。

自从莱特兄弟发明了“翘曲机翼”（wing-warping，译者注：翘曲机翼的原理是当一侧的机翼翘曲和扭转的时候，其会因产生更大的升力而升高，同时让机身朝机翼较低的一侧转向）以来，设计师们始终在尝试着各种尺寸和形状的机翼，以获得更好的性能。上图所示即为波音公司、美国国家航空航天局和美国空军联合在通用动力公司的F-111战斗轰炸机上测试的“任务自适应机翼”

其实，人们对高性能机翼的探究由来已久。上图所示为伯林纳-乔伊斯（Berliner-Joyce）飞机公司研发的XOJ-1飞机及其采用的“扎普襟翼”（zap flap，译者注：扎普襟翼是一种后退式襟翼，展开后不仅可以改变机翼的弯度，还可以增加翼面积）

　　有趣的是，报告《新世界的展望，21世纪的空中和空间力量》在未来方向的大胆跨越伴随着可预期的对过去的回归。例如，这份报告提出，未来的远程运输机有可能会像雷尔-杜布瓦所制造的飞机那样采用支撑结构、具有非常高的展弦比的机翼。这份报告还展望了翼身融合体构型（blended-wing-body）的运输机设计，这与文森特•勃内利（Vincent Burnelli）多年前提出的那些概念相似。这份报告最后说，未来的远程轰炸机可能会采用中央发动机舱和前掠翼，正如乔治•科尼利厄斯在20世纪30年代所建议的那样。