固定翼無人機能否突破傳統飛機的機頭、機身、機翼設計？

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這些東西是必須的嗎？

2017-4-17更新，應各位知友建議，答案完善

1、增加了雙體機，三翼布局，滾翼機，傾翼機，旋翼機。

2、補充完善了扇翼機，鴨翼機。

3、重新排了下板。

另外，我想飛機的定義很多人都搞錯了，百度百科是這樣說的：

飛機（aeroplane,airplane）是指具有一具或多具發動機的動力裝置產生前進的推力或拉力，由機身的固定機翼產生升力，在大氣層內飛行的重於空氣的航空器。

注意這句話：由機身的固定機翼產生升力，所以飛機是特指固定翼。

所以滾翼機和旋翼機不是飛機，在本題中屬於題外話，不要跟我扯什麼直升飛機。

傾翼機的界限有點模糊，暫不討論。

（顛覆三觀是不是233333333333）

圖片來源見水印，侵權立刪。

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首先回答問題，能。（超多圖預警）

但這問題顯得太外行了，飛機的機頭機身機翼尾翼這些放在哪是稱作氣動布局，題主的意思應該是指常規布局，我們通常生活見到的都差不多是這種。

新布局的產生必然是有針對性的，好比我們常坐的飛機波音和空客，不是他們設計不出別的布局，而是研發新飛機是否有足夠的利益價值，畢竟是商業用途。

好比A380研發的時候差點就把空客坑沒了，380是現今世界上載客量最大的運輸機，他的出現就是針對Boeing的空中女皇747。

說到這裡很多內行人已經知道飛機有各種各樣的布局了，我就不一一細說，就當科普貼，說一下比較罕見的氣動布局，題主慢慢研究。

飛翼布局

樓上很多已經指出飛翼布局，像聞名世界的美國B2轟炸機。

然而，有需求就會有人去冒險，現在的客機想要前進，就必須突破燃油效率和載客量。而這兩者都是新布局的重要設計前提。

傳言Boeing的797客機

這款傳說的797就是採用了飛翼布局，飛翼就是所有布局中飛行效率最高的，整個飛機都是升力體，呈三角形，所以內部空間更大載客量就可以更多。

可是隨之而來的缺點非常明顯，佔地面積大，相對應的就是機場必須要建得很大，就目前的機場很多都不滿足降落條件，航空公司也不可能為了一架飛機改建機場，所以市場容量就顯得非常小，沒訂單不能賺錢項目自然很快就下馬。

安全性，畢竟載客量增加了，可安全性如何保證，雖然說飛翼布局效率高，但容易失速，安全性比常規布局的低，雖然可以用飛控搞掂，但沒有人敢冒這個險。客機之所以一直都是常規布局很大一個原因在於常規布局最安全成熟。

題外話：很多人糾結無尾布局不也是飛翼布局嗎？並不是，飛翼的兩個特點，翼身融合和整機都是升力體。

鴨翼布局

採用鴨式布局的飛機在正常飛行狀態下並沒有多少優越性，但是當飛機需做大強度的機動如上仰、小半徑盤旋等動作時，飛機的前翼和主翼上都會產生強大的渦流，兩股渦流之間的相互耦合和增強，產生比常規布局更強的升力；在大迎角狀態下，鴨翼只需要減少產生升力即可產生低頭力矩（稱為卸載控制面），從而有效保證大迎角下抑制過度抬頭的可控性。

鴨翼布局其實也算很常見，尤其在戰鬥機中，我國殲十、殲20，歐洲的陣風颱風。

但不知題主還知道客機世界中曾經有一款鴨翼布局，蘇聯的圖144

圖144是一款超音速客機，沒錯，它能超音速。它的出現是為抗衡當時準備出道的大名鼎鼎的協和客機

協和的出現是客機步入超音速時代的標誌（雖然隕落了），所以，新布局的出現都是有針對性的。

（能分清哪個是哪個嗎？/偷笑）

（注：協和客機沒有鴨翼，屬於三角翼布局也叫無尾布局。圖144和協和都是客機應用邊條翼的先例。）

鴨翼布局的好處是通過正升力改變飛機俯仰狀態，可以減輕發動機的負擔。

但這個優點恰好是鴨翼布局的缺點，能提供足夠的正升力但不能夠提供足夠的負升力，換言之，抬頭後不能低頭，僅能靠飛機自重壓低機頭，所以飛機容易失速。

另外鴨翼由於位置靠前，隨著飛機迎角的改變，鴨翼跟來流的迎角都不呈線性變化，導致飛機的力矩係數非常不穩定，換言之，鴨翼飛機的飛控要很強大。

題外話：協和客機的隕落主要原因不是空難，更大的原因是政治原因。我國最先進戰機殲20大膽使用鴨翼布局表明我國已能順利解決鴨翼的諸多問題，空氣動力學修得真經。請不要就鴨翼討論我國發動機水平。

三翼面布局

既然鴨翼不能提供足夠的低頭力矩，但產生的脫體渦能對主翼產生有利影響的好處不能丟啊，於是三翼面就出現了。

常規布局加鴨翼構成三翼面布局（鴨翼，機翼，平尾），它不但仍能保持近距鴨翼脫體渦對機翼有利干擾，而且三翼面同時操縱提高了操縱效率，減小了配平阻力，並且三翼面布局對於實現飛機直接力控制及保證足夠的低頭恢復力矩，改善大迎角特性，提高最大升力。

例子是毛熊的Su27爆改， Sukhoi Su-33

Su33利用三翼面能短距起降的特點成為了一款艦載機

題外話：說到Su33不得不說下我國的殲15啊，沈飛複印機的能力真是太牛掰了，簡直仿得超像。傳言殲15研發周期只有短短4年，Su33的買賣談崩了之後我國從烏克蘭買了兩架T-10K （Su33原型機）為基礎研發的。

另外，客串兩張大家都喜樂見聞的前掠翼Su47金雕和X29驗證機。

題外話：話說Su47和X29的尾翼太小了，應該只能算是鰭，三翼面有點牽強啊）。

非對稱布局

非對稱布局可能一般人沒聽過，當然，這種布局雖然沒應用到實際生活中，但人類的腦洞永遠不會停止。例子是NASA著名的斜翼驗證機AD-1。

AD-1的機翼是可以旋轉的，據說這架飛機的出現是為了驗證斜翼機的氣動效率。

斜翼機擁有比一般後掠翼飛機耗油低航程遠，比可變後掠翼結構和氣軸特性好等優點。

出自著名美帝鬼才設計師伯特魯坦的迴旋鏢

二戰德國奇葩設計師理查德·沃格特 BV.141偵察機

非對稱布局資料較少，暫且到這。

聯結翼布局

用後掠端板將後掠下單翼的前翼翼尖或前翼中部與前掠上單翼的後機翼翼尖連接起來，機翼相連呈盒狀的布局形式。

例子可以舉我國唯一一款實用型聯結翼飛機，出自成飛的翔龍無人機

聯結翼最大的優點是結構強度大大提升，儲油空間大大提升，在同等受力情況下，重量只有常規布局飛機的６５％～７８％，針對的就是長航時大速度過載。

鑒於聯結翼的氣動複雜，受力複雜，還沒得到大量應用。

而翔龍的改進版改動好大，連布局都改了。

題外話：不得不說成飛真tm牛掰，什麼東西都敢搞出來。

雙體布局

最早研究出來的目的是：延長續航時間。對於遠距離護航、夜間長時間巡邏，這種設計有用處；兩個飛行員可以輪流駕駛減輕疲勞。

但它這些優點在日後完全用不上：遠距離護航可以採用副油箱加自動駕駛儀。自從機載雷達出來之後，夜間巡邏人眼到處看就是次要的了；相反地，兩個人多一份載重，少一份燃油；兩個飛行員一人一邊，溝通起來也不方便。所以雙體機在這個時代已經落伍。

例子可以舉二戰比較著名的F82雙體野馬

還有最近號稱全球最大的雙體機甚至是全球翼展最大的飛機

美國私人航天公司Starolaunch 研製的代號為"大鵬"（還沒出世沒實物圖）

能一次性加油環球飛行的維爾京大西洋環球飛行者號

題外話：沒什麼好說的。

滾翼機

滾翼機運用的是擺線輪原理，當葉片環繞旋轉軸旋轉時，若葉片角度和運動方向都規則時（呈正圓周運動），產生合外力為零，但如果通過人工干預有序地改變每一片葉片的角度和方向時（偏心圓運動），就能產生對應方向的推力和升力。（跟直升機原理有點相似）
但調整俯仰姿態時需要尾部的動力。

滾翼機的效率會隨著機體的增大而減小，就是說滾翼機在小型飛行器中才能發揮優勢，因為機體越小，滾翼半徑越小，葉片之間的氣動耦合干擾越大，發揮的效率就越高。

例子是出自西工大研究團隊的風火輪滾翼機

是全世界首次實行滾翼機攜帶載荷穩定飛行的團隊。

滾翼機公開的研究資料較少，暫且就說這麼多。

扇翼機（FanWing）

扇翼機是在固定機翼上表面安裝橫流風扇，利用風扇旋轉時產生的升力和推力供給飛行器進行飛行。該種飛行器具有超短距起降、大迎角不失速、操縱控制簡單、低速飛行穩定性和安全性好等優點。它比直升機結構和操控系統簡單，巡航效率高；比固定翼機起降距離短，低速飛行時有效載荷大，是一種性能介於直升機和固定翼機之間的新型飛行器。與常見的固定翼、旋翼、撲翼飛行器有本質的區別。

扇翼機前進的動力和升力都是由扇翼產生，其原理是加速機翼上表面的氣流速度來獲得升力，跟滾翼機是完全不同的原理。

我國首例扇翼機是南航的試驗機。

鏈接：扇翼機－挑戰杯

歐盟組織cordis也開展了扇翼機的研究

項目介紹鏈接：FanWing

扇翼機雖然速度慢，但相反地，低速性能十分優異，甚至能做到不失速。因此扇翼機的應用前景非常大。

題外話：要是發動機掛了，扇翼機是不是就只有等死了。

垂直起降

1、共軸螺旋槳垂直起降固定翼

為什麼要單獨分出來說螺旋槳的垂起固定翼，是因為其與現代鷂式戰機的區別還是很大的，螺旋槳的垂起固定翼採用共軸旋轉是為了抵消螺旋槳的反扭力，那個時候還沒出現矢量動力，所以飛機起飛後還需要把垂直姿態改為水平姿態

垂直起降固定翼的優點主要是起降條件低，相對應的就是機場的要求也小，雖然載荷低結構複雜航程短穩定性不好，但這都不足以跟他的戰略意義相比。

1954年出自洛克希德的XFV-1 Salmon鮭魚

2、鷂式戰鬥機

說到垂直起降固定翼怎麼能不提英國的鷂式。

「鷂」式戰鬥機（英語：Harrier Jet）是由英國原霍克飛機公司（已併入英國航宇公司）和布里斯托爾航空發動機公司（已併入羅·羅公司）研製的世界上第一種實用型垂直/短距起降戰鬥機。

鷂式戰鬥機是屬於利用矢量動力實現垂直起降的類型，起飛後並不需要改變飛機姿態。

鷂式的誕生是在冷戰高峰期，因為害怕蘇聯發動戰爭，機場癱瘓而研發的。

而到了現在，實際上任務的彈性沒有太大的擴展，鷂的優點跟滑跑起飛的飛機相比顯得十分渺小，又由於鷂本來的缺點，加上維護成本太高，退出歷史舞台是必然的。

美國F35也擁有垂直起降功能

題外話：我國的發動機何時才能這麼牛逼啊。

3、傾翼機

傾翼機算是垂直起降的另一個思路，噴口不矢量，而是整個引擎矢量或者機翼旋轉就行。

比較著名的就是美國 魚鷹V-22傾轉旋翼機

但在魚鷹之前，沒多少人知道這個玩意

同時期研製的Vertol VZ-2

魚鷹的機翼是固定的，但發動機能夠旋轉，而這貨發動機和機翼是一體的，是機翼旋轉。

魚鷹的海軍型MV-22，機翼是可以摺疊的。（美國佬為了上艦真牛掰）

傾翼機雖然優點很大，但缺點顯而易見，結構非常複雜，研發飛控的難度也很大，事故率高，研發魚鷹的過程中不知道付出了多大的代價。

國產航模的垂直起降

題外話：這種多軸跟固定翼結合的垂直起降跟耍流氓有什麼區別。。。

旋翼機

旋翼機在這裡屬於一個題外話，可不是大家常見的多軸多旋翼。

旋翼機可能一般人並不知道，但他確是號稱全世界最安全的飛機。

一種利用前飛時的相對氣流吹動旋翼自轉以產生升力的旋翼航空器。它的前進力由發動機帶動螺旋槳直接提供。是一種介於直升機和飛機之間的飛行器，裝有旋翼和固定尾翼。具有起降距離短、能作低速低空飛行、簡單輕巧、便於隱蔽等特點，但不能垂直起降、不能懸停。

注意，旋翼機上面的旋翼並沒有動力驅動，旋翼機的原理是依靠飛機向前運動大旋翼受來流氣流作用自行轉動產生升力。所以當有一定高度時，前進的發動機掛了，大旋翼依然可以靠下降時的來流作用旋轉而慢慢落地。

又因製造簡單，成本低，因此旋翼機是民間自製飛機的大多選擇。

題外的題外話：自製飛機勿亂模仿，本文不負責哦。

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好了寫得太多沒人看，下面就隨便列一下打開眼界的布局

環形翼布局（跟聯結翼有點像）

法國斯奈克瑪C.450環翼機（還能垂直起降）

F14，可變後掠翼布局（機翼的角度可以隨升降條件變化）

俄羅斯的白天鵝圖160

nasa的太陽能飛機太陽神，勉強算是飛翼布局吧

美國艦載試驗機F5U，外號飛行薄餅

還有各種各樣所謂的突破傳統飛機設計的科幻飛機

傳送門：https://www.zhihu.com/question/24040876

碼字不易，轉載請聯繫本人。

當然可以
KFC 的炸雞桶也能玩出新花樣。國外一小哥嘗試用炸雞桶代替飛機的機翼，幾番實驗之後，這架有著「chicken wings」的小飛機終於上了天。

不說了，看視頻吧https://www.youtube.com/watch?v=K6geOms33Dk

已經有了，翼身融合的氣動布局。
沒有機身，只有機翼結構。
優點：1.增加燃油效率 2.減少噪音衝擊 3.在戰略上的空中補給、空中運輸和空中加油上上，酬載有十分大的改善優勢 4.改進結構重量
缺點：1.造成不穩定（目前的電子技術已經可以解決，駕駛使用線傳飛控命令電腦飛行方向角度，但實際上飛機是由電腦操控，可以穩定飛行）。 2.在配置上傾向把貨物與乘客放離飛機中心線更遠，增加在滾轉時垂直運動的困難，對客機來說轉彎舒適度是大問題。 3.乘客區可能將沒有窗戶，逃生也有疑慮。 4.在結構上，圓形截面（就像傳統的圓柱機身）比橢圓或是長方形的截面更適合承受壓力。這使得翼身融合飛機的結構更難設計（因為客艙需要加壓）。http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E7%BF%BC%E8%BA%AB%E8%9E%8D%E5%90%88

能啊，請看超人固定翼無人機：能飛的、遙控的