飛機是人類社會誕生最晚，但是發展最快的交通工具。
1903年12月萊特兄弟駕駛雙翼機離地飛行，最遠的一次僅在60秒內飛行260米，還是藉助大風才完成的。僅僅在萊特兄弟發明飛機十幾年後，一戰的飛機航程就達到了100公里以上，飛機誕生40年後，二戰的轟戰機最遠能飛行5000多公里。
在今天，大型飛機的航程幾乎都能達到上萬公里，最具代表性的“空客A380”最大航程為15000公里，飛機已經能勝任所有國際間運輸任務。
在飛機發展的過程中，有兩個變化是最顯著的。
第一是螺旋槳的消失，在二戰末期，噴氣式飛機成為現實，噴氣式發動機速度更快，航程更遠，現代飛機只有直升機還在使用螺旋槳。第二個變化是飛機的佈局變化，在飛機發明後的很長時期，飛機發動機都是裝在機身上的，中置在飛機前端提供動力。
但是當飛機越來越大，需要多臺發動機時，飛機的發動機居然從中間挪到了兩邊，安裝在薄薄的機翼上。
飛機的機翼看起來非常輕薄，但它裡面裝著飛機燃油，下面掛著發動機。機翼為什麼能支撐這麼多東西呢？飛機制造者們為何選擇這種設計呢？
在飛機發明之初，機翼是飛機身上最脆弱的部分，幾乎支撐不了任何重量。
大航海時代後人類征服了海洋，但是頭頂上的天空仍然是我們的禁區。人類曾發明了不少飛天裝置，14世紀，中國人萬戶就坐著自制火箭飛上天，18世紀的法國人發明了熱氣球，19世紀的英國人發明了滑翔機，人類摸到了“飛機”的門檻。
滑翔機是劃時代的發明，因為飛機其實就是加上發動機的滑翔機。
滑翔機的發明者是“空氣動力學”之父喬治。凱利爵士，他把滑翔機的機翼剖面設計成“上凸下平”的不規則水滴狀，在高速運動時會空氣會產生壓力差，進而產生升力，讓這個龐然大物飛起來。
萊特兄弟在1903年給滑翔機裝上發動機，但因為早期的內燃機功率有限，基本在100馬力上下，所以“前活塞時代”的飛機非常簡陋。
飛機身最大的重量來自發動機，整個機身用木材組裝，外面蒙上帆布，機翼分上下兩層甚至三層來增加
升力。當時
的飛機飛起來輕飄飄的，感覺是“浮”在空中，而不是飛行。
“前活塞時代”的機翼就是一個裹著帆布的架子，機翼幾乎無法承載任何重量，一戰時的飛行員曾出現過因為機翼的帆布和木料老化破損，導致飛機半空失衡墜落的慘劇。
20世紀是人類科技突飛猛進的時期，發動機技術5年一個換代。到了二戰前後，主流的英，美，德，蘇，日等國等能製造效能優異的“星型發動機”，讓飛機的動力提升了數倍，載荷變大後，飛機開始全面金屬化，機翼的強度大大增加。
進入第二次世界大戰時，飛機發動機已經“鳥槍換炮”。美國當時生產的星型發動機“r3350”已經達到3700馬力，是一戰飛機發動機的30多倍。設計師們已經專注於增加飛機的強度，而不是隻操心超重問題。
二戰的飛機的機翼設計已經有現代飛機的雛形，其內部有金屬製造的板條，肋條，緣條，外面蒙著金屬蒙皮。
二戰的飛機已經實現不鏽鋼架構+鋁合金蒙皮，用鉚釘固定防止抖動，這個強度已經不僅能讓幾噸重的飛機飛起來，還能支撐機槍、炸彈，油箱以及其他掛件。
在機翼強度問題解決後，一些追求載荷大型飛機開始把發動機裝在機翼下方。
因為它們需要多個發動機提供動力，飛機身上除了機翼之外沒有更好的選項。飛機要保證穩定，首先要保證機翼上方沒有異物擾流，所以當時的發動機只好掛在機翼下方。
很多人疑惑的是：
把碩大的發動機裝在機翼上，就算機翼很硬，長時間下去就不怕機翼被壓彎嗎？在高空快速飛行那麼危險的情況下，發動機會不會給機翼造成負擔呢？
答案是不會，首先機翼的金屬結構已經非常穩固了，戰鬥機的機翼被子彈多次擊穿都不會崩潰，這個強度足以支撐掛重。
其次是飛機的飛行原理決定發動機不會造成機翼的負擔，機翼的升力是來自於它“上凸下平”的不規則形狀，讓下方的空氣產生升力，把機翼“托起來”。
飛機飛行時速度越快，機翼下方受到的升力就越大，飛機機翼在高速飛行中甚至會略微向上翹起。
在這個情況下，往飛機下面掛重物不僅不會壓彎它，還會減小機翼的受力，減少它在高速下的形變，其實有益無害。
在二戰後期，納粹德國發明瞭噴氣式飛機me262，盟軍各國在戰後得到德國科研成果後紛紛製造噴氣式發動機，“活塞時代”宣告結束。現代大型噴氣飛機的機翼比以前更加複雜，它下面掛著發動機，內部居然還有油箱。
21世紀噴氣式飛機的材料比以前更加堅固，內部結構有不鏽鋼，鈦合金，鋁合金，碳纖維等等，這些材料重量輕，強度高，韌度也高，發生形變也不會散架。
除了戰鬥機把油箱放在機身之外，全世界幾乎所有的客運飛機和軍用飛機都採用大尺寸渦輪發動機，發動機和油箱都裝在機翼上。
發動機裝在機翼上的好處上文已經提過，但把油料裝在機翼裡，這個冷知識可能沒幾個人知道。其實這樣的設計已經保持了半個多世紀，這種結構有提高飛機的安全性和操縱性。
機翼油箱能保持飛機的平穩性和安全性。
大型飛機對配重非常敏感，載客，運貨都要考量重量對稱問題。大型飛機在機翼上的油箱起了分擔重量的作用，騰出機身空間去拉貨。在飛行中機翼重量變化不會影響飛機機身的重心，讓飛機更穩定。
其次，飛機的發動機大多都在機翼下方，油箱和發動機在一起，就不用設計透過機身的輸油管道，讓機身內部更加安全。發動機的位置離地面很近，地勤在維修保養的時候也更方便。
軍用運輸機、轟炸機的大體設計和民用客機一樣，只是其載重更大，所以發動機更大，機翼也更長。
運輸機等於大號的民用飛機，而轟炸機更加精密，為了搭載重量級炸彈，轟炸機的機翼功能繁多，內部有油箱、電路系統和感測器，控制炸彈投放和導彈發射。
直到今天，大型飛機的製造依然是世界上最複雜的工程，長期以來被美蘇兩個超級大國壟斷。在21世紀，也只有少數頂級國家才有生產大飛機的能力，中國在近幾年才趕了上來，有自己的支線客運飛機和大型運輸機，至於轟炸機方面，我們還在全力追趕和西方的差距。
文/商學野
參考資料：
1、《噴氣式飛機：飛得更高更快》佚名
2、《某通用飛機機翼結構設計簡介》馬清
