為什麼大型運輸機的機翼都是向下耷拉的？
如圖
如圖這個問題牽涉到飛機滾轉的穩定性。所謂滾轉就是飛機沿縱軸轉動，比如左翼降低右翼升高。所謂滾轉的穩定性是指飛機有一個小的滾轉角度時能不能自己滾回來，回到平飛的位置。
「上單翼」和「上反角」是增強滾轉穩定性的兩種方法——他們能幫助飛機自己滾回來。
上單翼的原理是使得重心較低，升力與重力的合力矩能夠讓飛機滾回水平位置。
上單翼類似於這樣（吊環相當於機翼，提供向上的拉力/升力，運動員相當於機身，受到重力）：
於是不需要花很大力氣保持平衡，就算你偏離平衡位置，重力會把你拉回來。
下單翼使得你的重心比較高，類似於這樣：
你需要掌握好平衡，否則會被重力拉掉下來。
你需要掌握好平衡，否則會被重力拉掉下來。
[註：接受評論中 @Thinkraft 的建議改為上圖，修改前用圖為：http://pic3.zhimg.com/e53464923bc994cdf05895385d6751b2_b.png]
上反角的原理是使得較低一側的機翼產生較大升力，從而把飛機推回來。
[更正：下圖對上反角原理的解釋並不準確，已得到 @III HAyAs 指出，建議閱讀為什麼大型運輸機的機翼都是向下耷拉的？ - III HAyAs 的回答來詳細了解上反角。]
所以呢，幾乎所有的（非戰鬥）下單翼飛機機翼都是有上反角的，否則它們將難以維持滾轉穩定。例如Piper Cherokee
而上單翼飛機由於上單翼本身可以提供穩定性，只需要較小的上反角或者不需要。
例如Cessna 152
對於大型上單翼運輸機來說，因為他們的上單翼+自重本身就能提供富餘的穩定性，因而需要一定的下反角來減少穩定性，以增加靈活性——飛機太穩定的話你讓它滾它不滾，這也不好。所以會有題主貼的圖中向下耷拉的機翼。
戰鬥機上他們一般就不考慮這些啦，為了靈活性機動性，戰鬥機被設計成不穩定的，而藉助電腦來控制飛行姿態。
它們本質上是這樣飛的
「上單翼需要下反角」和「上單翼+下反角使得飛機具有穩定性」的說法是不準確的。因為上單翼增加穩定性，下反角減小穩定性。飛機採取什麼樣的設計，正如為什麼大型運輸機的機翼都是向下耷拉的？ - 王弈為的回答所說：
是在飛機的穩定和靈活中兩個特性中，取最優值。
//2015.8.19 更新：討論了對滾轉有阻礙效果的一些其他效應（題外話）。
//2015.8.19 更新：對coordinated flight的討論（題外話），糾正了之前coordinated flight該詞的使用錯誤。
//2015.8.17 初次提交。斜體字看起來累所以是不看也無妨的內容（然而寫在這有人會看到嗎）。
樓上幾個高票答案都提到了dihedral angle（上反角）能使spiral mode（螺旋運動）更穩定。雖然這個結論是正確的，但是他們的解釋完全是錯誤的。
我想有必要作出一個正確的解釋，不然任何一個有分析能力的人看到一個錯誤的證明（事實上高中物理就能看出來錯在哪），只會對結論徒增不必要的懷疑。
如果機翼加上上反角，在側傾時，左側機翼雖然和右側機翼產生的氣動升力大小相同，但由於側傾角的存在，圖中左側機翼垂直方向上的升力L左，只是左側機翼氣動升力的一個分量。因此在垂直方向上，左側的垂直方向上的升力小於右側，飛機會自然的逆時針側傾達到平衡。這樣飛機就變得穩定，在受到擾動時，基本不用操作就能恢復平衡。
如果機翼加上上反角，在側傾時，左側機翼雖然和右側機翼產生的氣動升力大小相同，但由於側傾角的存在，圖中左側機翼垂直方向上的升力L左，只是左側機翼氣動升力的一個分量。因此在垂直方向上，左側的垂直方向上的升力小於右側，飛機會自然的逆時針側傾達到平衡。這樣飛機就變得穩定，在受到擾動時，基本不用操作就能恢復平衡。
如果機翼加上上反角，在側傾時，左側機翼雖然和右側機翼產生的氣動升力大小相同，但由於側傾角的存在，圖中左側機翼垂直方向上的升力L左，只是左側機翼氣動升力的一個分量。因此在垂直方向上，左側的垂直方向上的升力小於右側，飛機會自然的逆時針側傾達到平衡。這樣飛機就變得穩定，在受到擾動時，基本不用操作就能恢復平衡。分析力矩只看力在某一方向的分量，顯然是錯的（而且這裡飛機受力不平衡，計算力矩就算考慮質心平動參考系是個非慣性系，也對力矩的計算沒有影響）。
事實上如果飛機處於無sideslip（側滑）的飛行狀態（即在飛機上看空氣的流動方向在橫向上投影為0，即沒有從左往右和從右往左吹的風），不論是dihedral還是anhedral（下反），兩側機翼上的升力產生的力矩之和總是0，也就不會對bank（滾轉位置）有任何影響，並不會產生使飛機返回水平的趨勢（這句話其實不嚴謹，因為我沒有考慮飛機結構是否對稱，我也沒說力矩是相對什麼的）。
那dihedral到底是怎麼使spiral mode更穩定的呢？要解釋這個問題，必須考慮由於roll（滾轉）產生的sideslip，我將會在後面介紹。
上反角的原理是使得較低一側的機翼產生較大升力，從而把飛機推回來。
這句話是對的，但是配圖還是用的effective lift來解釋，和上面一個是類似的錯誤，用力分解後的部分來計算總的力矩是錯誤的。
如何解釋dihedral對spiral mode穩定性的貢獻，一種是做理論計算，這樣我們什麼都不用想，算出來是穩定的那就是穩定的，然而或許有人不滿足。於是這裡有一個直觀的解釋，就不求敘述嚴謹了。//覺得自己理解能力夠好可以直接參照配圖看總結，大不了看不懂回來看分析，節省時間。
首先升力必須垂直於機翼，由於對稱性兩片機翼上的升力和必然是平行於vertical axis（從飛機的底部指向頂部）的。
（圖取自維基百科）
由於傾斜（如上圖所示，飛行方向垂直於屏幕向外，相對駕駛員向左傾斜），升力與重力合成後，在水平方向上是無法平衡的，於是使得飛機產生側滑。這樣，飛機相對於空氣的運動方向就和機頭的指向有了一個夾角（angle of sideslip），如下圖所示，飛機的運動方向垂直於屏幕向外。
//題外話：事實上如果飛機在開始轉彎時只使用ailerons（副翼，主要控制效果是使飛機翻滾），就會進入sideslip，從而會產生相比coordinated flight（無sideslip）更大的阻力（因為飛機側面也受風），損失額外的動能，是有損效率的。理想中效率最高的轉彎是始終處於coordinated flight，這需要從始至終合適地同時使用rudder（方向舵，主要控制效果是使飛機繞vertical axis轉動）、ailerons和elevator（升降舵，控制飛機抬頭和低頭）。
（圖取自維基百科）
有了angle of sideslip，dihedral才有了用武之地。通過一些簡單的計算（純粹是幾何）我們可以驗證（或者你空間幾何學的好可以用想代替計算），如果飛機側滑向左側（就如圖中所示），那麼左側的機翼就有比右側機翼更大的angle of attack（迎角）；如果側滑向右側，則右側機翼有更大的angle of attack。
所謂angle of attack，就是機翼平面相對空氣運動方向的夾角。在一定程度範圍內（小於critical angle of attack，極限迎角）angle of attack越大，機翼產生的升力也越大。
//題外話：一般angle of attack越大，產生的阻力也越大。由於ailerons控制翻滾的本質是改變兩側機翼上ailerons控制面的angle of attack，利用兩側機翼上產生的升力差來翻滾，因此使用ailerons的roll必然會導致兩側機翼存在阻力差，促使飛機yaw（轉彎），這個yaw的方向也是促使飛機進入slip（側滑）的。而處於yaw中的飛機兩側機翼又存在速度差，進而影響兩側機翼的升力差，這個升力差對bank的影響則是與我們一開始roll的方向相反的，但是是個高階的效應了，不能和ailerons的效果相比，無法使飛機重新回到水平。
就以圖為例，飛機左側機翼有更大的angle of attack，因此左側機翼產生更大的升力，於是使得飛機有向右滾轉的趨勢，這個趨勢是與飛機向左傾斜相反的，因此有穩定spiral mode的效果。
而如果機翼的dihedral/anhedral angle為0，是不會在兩側機翼上產生angle of attack的差別的，也就不會有這種效果。
如果飛機機翼有anhedral，那麼向右滾轉的飛機的左側機翼有更大的angle of attack，產生更多的升力，有加劇滾轉程度的趨勢。
對dihedral穩定spiral mode的總結：
roll -&> 水平方向受力不平衡 -&> sideslip -&> 兩側機翼angle of attack差異 -&> 兩側機翼升力差異 -&> 與roll方向相反的力矩
其中dihedral直接決定的只是sideslip後兩側機翼angle of attack的差異。
//雖然這個回答沒有直接回答提問，但是應該不算跑題。
Beluga與Dreamlifter表示不服。
其實與運輸機無關，是因為上單翼需要下反角。機翼後掠角增加穩定性
上單翼比中單翼或下單翼穩定
機翼上反增加穩定性，下反減少穩定性
從其他答主講的設計上優先考慮的原因，為了發動機便於維護同時不吸入地面雜物，所以採用垂吊布局，機翼上單翼方式。
運輸機設計巡航速度較大，機翼需要設計一定的後掠角，增大激波在機翼產生時飛機的速度。
綜上，運輸機機翼後掠，上單翼布局，從穩定性來講已經很足夠了，需要下反減少穩定性。
軍用運輸機要保證前線機場（有的是土跑道）的起降性能，如果用下單翼那發動機就容易吸進大量的塵土碎石，因此必須採用上單翼來保證前線機場的起降性能。而上單翼需要下反角來平衡靈活性與穩定性，於是就這樣了。
文中空氣動力學部分只是簡單的闡明了原理，並不是詳細的力學分析。詳細分析見：為什麼大型運輸機的機翼都是向下耷拉的？ - III HAyAs 的回答
謝邀。題主觀察很仔細。
但題主有沒有發現這個現象:
圖片來源百度。
圖中飛機，機翼毫無例外的上翹。而圖片中的飛機，另外一個共同點，就是機翼是從機身剖面下端伸出的？而題主的圖片，機翼是從機身上方伸出？
沒錯，題主的圖片里，飛機的機翼構造稱為上單翼，機翼的下垂稱為「機翼下反」；同理上圖均為下單翼，機翼上翹稱為「機翼上反」。這麼做並不是為了美觀，而是為了飛機的保證氣動性能。簡單來說，就是在飛機的穩定和靈活中兩個特性中，取最優值。
如上圖。下單翼飛機由於整體重心在機翼上，如果飛機發生側傾，很有可能會導致側傾加劇，這個屬於「靜不穩定特性」。如果機翼加上上反角，在側傾時，左側機翼雖然和右側機翼產生的氣動升力大小相同，但由於側傾角的存在，圖中左側機翼垂直方向上的升力L左，只是左側機翼氣動升力的一個分量。因此在垂直方向上，左側的垂直方向上的升力小於右側，飛機會自然的逆時針側傾達到平衡。這樣飛機就變得穩定，在受到擾動時，基本不用操作就能恢復平衡。
相反的，下反是為了減弱飛機的穩定性。由於上單翼飛機整體重心位於機翼下方，因此自身就是穩定的。但是為了提高飛機的機動性，採用機翼下反，使飛機的穩定性不至於過高，提高操作靈活性。這點在軍用飛機上，比較重要。最簡單就是現代民用運輸機機翼都為上反角後掠翼 目的就是因為上反角的飛機具有橫側穩定性啊 飛機帶左坡度的時候 右側機翼阻力增大 飛機產生側滑 因為上反角 左機翼迎角增大升力增大 左右機翼升力差產生右滾力矩 消除了左坡度消除了側滑 這就是橫測穩定力矩 民航機要的是穩定安全 軍航的飛機都是下反角後掠翼 目的是靈活性 操縱性強 不需要額外的穩定性。
這種上單翼具有較好穩定性，反角結構增加機動性（經指正後修改
一直的主觀臆斷是發動機太多了太重了把翅膀壓彎 了 彎了 了 ......
樓主說的是在停機坪的灰機吧？飛起來的灰機，因為負重的緣故機翼兩端會上翹。
軍用運輸機要考慮在簡易跑道起降的問題，採用上單翼可以讓當發動機處在更高的位置，這樣不容易吸入跑道上的雜質。民航灰機更注重乘客舒適性，採用下單翼並且把發動機吊在機翼下面可以顯著降低發動機雜訊對乘員艙的影響。
減小穩定，增加機動性
既然大家說了這麼多，我來說一個道聽途說的吧。
為了增加地面效應，縮短起飛距離
只不過忘記在哪看見的來，歡迎指正
介個是美國和毛子的設計理念的區別把。圖片是國產的吧。技術應該來自毛子。
恩 上單翼下反角，下單翼上反角。飛機的機翼布置一般都是這樣的。因為飛機的這種布局使得飛機具有很好的穩定性。細細分析起來就太多了，題住知道這個道理就行了。
給一個最簡單的理由。
是因為這樣做起飛距離最短。以及土路起降能力。
軍用飛機，特別是大型的運輸機，大概有波音737,747那樣大小的軍用運輸機。
大型飛機的機翼的布置，只有兩個方案，一個機翼在機身下方，一個機翼在機身上方。
機翼布置在機身下方，機翼的強度是非常高的，好處是機身強度可以做得很低，受力全部在機翼上面，機身重量很小，肯定很節油。
機翼布置在機身上方，機身是反吊在機翼上的，機身裡面要裝貨物，起落架也裝在機身上面，如果機身強度低了，結果肯定是散架。
軍用飛機要求在土路起降，機翼在如果布置在機身下方，發動機距離地面只有一米不到，如果顛簸，發動機容易撞擊地面，土路起降發動機也很容易吸入大量灰塵，石子。
反之，機翼布置在機身上方，發動機距離地面可以達到兩米以上，顛簸也沒有危險，吸入灰塵，石子的概率也非常低。
至於嗎軍用飛機要求的短距離起降（距離為同型號民用飛機的二分之一到三分之一）
還擁有過大的機身重量，方法只有一個，使用大推力發動機，數量為四個以上。然後使用大仰角的起飛方式（俗話說，只要推力夠，磚頭也能飛）
B5紙折的紙飛機和A3紙折的紙飛機，還是有區別的！
材料本身在空中會受到強大的彎矩，為了防止升力折斷機翼
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