为什么现在新生产的飞机都是“宽体客机”，空气动力学上看不是应该越细越长的飞机越省油么？
这个问题问得很有意思，也触及到了航空工程中一个挺核心的权衡。你说的“越细越长越省油”确实是有道理的，这涉及到升力线理论和减小诱导阻力的一些基本原理。但为什么现代航空公司越来越青睐宽体客机，而不是你想象中的“细长型”省油飞机，这背后其实是一系列复杂考量共同作用的结果，而不仅仅是单纯的空气动力学效率。
咱们先来聊聊你提到的“细长型”飞机为什么在理论上更省油。
“细长型”的空气动力学优势：减小诱导阻力
飞机的翼展越长，弦长（机翼前后缘的距离）越短，这个机翼的“长细比”（Aspect Ratio）就越高。空气动力学告诉我们，高长细比的机翼能够更有效地产生升力，并且显著减小“诱导阻力”。
诱导阻力是怎么来的呢？这是因为机翼上方气流速度快，压力低；下方气流速度慢，压力高。这种压力差在翼尖处会形成一个涡流，从翼尖绕到机翼的上方，带走能量，这就是诱导阻力。你可以想象一下，如果机翼非常宽，翼尖离机翼根部远，这个涡流会更“扩散”，影响的区域相对较小。但如果机翼非常细长，翼尖就非常靠近机翼根部，涡流的形成和影响会更集中，但更重要的是，对于相同升力，高长细比的机翼需要的总迎角更小，从而降低了诱导阻力的产生。
所以，在纯粹的空气动力学角度，一个拥有巨大翼展、非常细长的机翼，配合一个非常苗条的机身（减少了摩擦阻力和压差阻力），理论上确实能以更少的能量消耗产生足够的升力，从而达到更高的燃油效率。这有点像我们想象中那些追求极致效率的飞行器设计。
那么，为什么现代主流飞机是宽体客机呢？这背后有几个关键因素：
1. 载客量和经济性是首要驱动力：
航空公司运营的本质是为了赚钱。要赚钱，最直接的方式就是一次运送尽可能多的付费乘客。宽体客机，顾名思义，其机身截面更宽，可以容纳更多的座位排布，通常是242或者343的座位布局。相比之下，窄体客机（比如波音737、空客A320系列）通常是33的座位布局。一架宽体客机可以轻松载运300到500名甚至更多的乘客，而窄体客机通常在150到240名乘客之间。
在高载客量的航线上，一架宽体客机的单位座位燃油消耗率会远远低于几架窄体客机的总消耗。虽然单架宽体客机总的燃油消耗可能更高，但分摊到每个乘客头上，燃油经济性反而更优。这才是航空公司选择宽体客机的核心经济逻辑。
2. 航程和市场需求：
宽体客机通常设计用于执行长途国际航线。这些航线往往需要更大的燃油载量，同时乘客也愿意为更长的飞行时间支付更高的票价。宽体客机的空间也允许安装更大的油箱，以满足这些长航程的需求。如果设计一个“细长型”的省油飞机，但它只能载200人，而且航程有限，那它就无法满足那些需要跨越大陆甚至大洋的长途市场需求。
3. 结构和重量的权衡：
你说的“越细越长”是对机翼而言。但对于整个飞机而言，机身也需要满足一定的强度和容积要求。要让机身“极细”，就需要将所有乘客、货物、起落架、结构件都塞进一个非常狭小的空间里。这不仅会带来巨大的工程难题，还会限制飞机的载重能力和内部布局灵活性。
为了容纳更多的乘客和货物，就需要更大的机身内部空间，这自然导致了机身截面的增大，也就是“变宽”。同时，要支撑更宽更长的机翼以产生足够的升力，机翼的结构强度也需要大大增加，这也会增加机翼的重量。所以，飞机设计从来都不是单一参数的最优解，而是多重约束下的平衡。
4. 空气动力学并非唯一目标：
除了减小诱导阻力，飞机设计还需要考虑很多其他空气动力学因素，比如：
跨声速流动特性： 现代大型客机巡航速度很高，接近音速，这时候需要考虑跨声速流动带来的各种复杂现象，如激波，这会增加阻力。机翼的形状（后掠角、翼剖面等）需要针对这一速度范围进行优化。
稳定性与操控性： 机身的尺寸和形状会影响飞机的重心分布和稳定性，尤其是在不同载荷和不同速度下。
乘客舒适度： 宽体客机提供了更宽敞的客舱，可以实现更好的座位布局，减少乘客的压抑感，提升长途飞行的舒适性，这对于吸引乘客也是一个重要因素。
5. 技术进步的推动：
虽然理论上细长机翼省油，但实现这一点也需要先进的技术。例如，翼梢小翼（Winglets）和先进翼梢装置（如鲨鳍小翼）就是为了模拟更长翼展的效果，在不大幅增加实际翼展的情况下减小诱导阻力。
此外，现代复合材料的应用使得制造更长、更轻、更强壮的机翼成为可能。但即使如此，为了满足运力需求，依旧会选择相对“粗壮”的机身设计，然后通过优化机翼的形状（比如高展弦比配合翼梢装置）来最大化空气动力学效率。
总结一下：
你提出的“细长型飞机更省油”在纯粹的空气动力学原理上是成立的，这是基于减小诱导阻力的考虑。然而，航空公司的核心目标是实现单位座位燃油效率和经济性。宽体客机通过其巨大的载客量，在高密度航线上能够以更低的成本单位将乘客送达目的地，这使得它们成为长途和繁忙航线上的首选。
所以，我们看到的是，工程师们在满足市场对载客量的需求的前提下，不断通过优化翼展、翼型、翼梢装置、材料和发动机技术，来尽可能地提升大型客机的整体燃油效率。这是一种“在有限的空气动力学可能下，最大化经济效益”的设计哲学，而不是简单地追求“最细最长最省油”。
想象一下，如果航空公司只追求极致的“细长型省油”，他们可能需要同时运营很多架小型飞机来满足同样的运力需求，这在运营成本、地面保障、航班频率管理等方面都会变得极其低效和复杂。所以，宽体客机是当前航空业在技术、经济和市场需求之间找到的一个非常成功的平衡点。
咱们先来聊聊你提到的“细长型”飞机为什么在理论上更省油。
“细长型”的空气动力学优势：减小诱导阻力
飞机的翼展越长，弦长（机翼前后缘的距离）越短，这个机翼的“长细比”（Aspect Ratio）就越高。空气动力学告诉我们，高长细比的机翼能够更有效地产生升力，并且显著减小“诱导阻力”。
诱导阻力是怎么来的呢？这是因为机翼上方气流速度快，压力低；下方气流速度慢，压力高。这种压力差在翼尖处会形成一个涡流，从翼尖绕到机翼的上方，带走能量，这就是诱导阻力。你可以想象一下，如果机翼非常宽，翼尖离机翼根部远，这个涡流会更“扩散”，影响的区域相对较小。但如果机翼非常细长，翼尖就非常靠近机翼根部，涡流的形成和影响会更集中，但更重要的是，对于相同升力，高长细比的机翼需要的总迎角更小，从而降低了诱导阻力的产生。
所以，在纯粹的空气动力学角度，一个拥有巨大翼展、非常细长的机翼，配合一个非常苗条的机身（减少了摩擦阻力和压差阻力），理论上确实能以更少的能量消耗产生足够的升力，从而达到更高的燃油效率。这有点像我们想象中那些追求极致效率的飞行器设计。
那么，为什么现代主流飞机是宽体客机呢？这背后有几个关键因素：
1. 载客量和经济性是首要驱动力：
航空公司运营的本质是为了赚钱。要赚钱，最直接的方式就是一次运送尽可能多的付费乘客。宽体客机，顾名思义，其机身截面更宽，可以容纳更多的座位排布，通常是242或者343的座位布局。相比之下，窄体客机（比如波音737、空客A320系列）通常是33的座位布局。一架宽体客机可以轻松载运300到500名甚至更多的乘客，而窄体客机通常在150到240名乘客之间。
在高载客量的航线上，一架宽体客机的单位座位燃油消耗率会远远低于几架窄体客机的总消耗。虽然单架宽体客机总的燃油消耗可能更高，但分摊到每个乘客头上，燃油经济性反而更优。这才是航空公司选择宽体客机的核心经济逻辑。
2. 航程和市场需求：
宽体客机通常设计用于执行长途国际航线。这些航线往往需要更大的燃油载量，同时乘客也愿意为更长的飞行时间支付更高的票价。宽体客机的空间也允许安装更大的油箱，以满足这些长航程的需求。如果设计一个“细长型”的省油飞机，但它只能载200人，而且航程有限，那它就无法满足那些需要跨越大陆甚至大洋的长途市场需求。
3. 结构和重量的权衡：
你说的“越细越长”是对机翼而言。但对于整个飞机而言，机身也需要满足一定的强度和容积要求。要让机身“极细”，就需要将所有乘客、货物、起落架、结构件都塞进一个非常狭小的空间里。这不仅会带来巨大的工程难题，还会限制飞机的载重能力和内部布局灵活性。
为了容纳更多的乘客和货物，就需要更大的机身内部空间，这自然导致了机身截面的增大，也就是“变宽”。同时，要支撑更宽更长的机翼以产生足够的升力，机翼的结构强度也需要大大增加，这也会增加机翼的重量。所以，飞机设计从来都不是单一参数的最优解，而是多重约束下的平衡。
4. 空气动力学并非唯一目标：
除了减小诱导阻力，飞机设计还需要考虑很多其他空气动力学因素，比如：
跨声速流动特性： 现代大型客机巡航速度很高，接近音速，这时候需要考虑跨声速流动带来的各种复杂现象，如激波，这会增加阻力。机翼的形状（后掠角、翼剖面等）需要针对这一速度范围进行优化。
稳定性与操控性： 机身的尺寸和形状会影响飞机的重心分布和稳定性，尤其是在不同载荷和不同速度下。
乘客舒适度： 宽体客机提供了更宽敞的客舱，可以实现更好的座位布局，减少乘客的压抑感，提升长途飞行的舒适性，这对于吸引乘客也是一个重要因素。
5. 技术进步的推动：
虽然理论上细长机翼省油，但实现这一点也需要先进的技术。例如，翼梢小翼（Winglets）和先进翼梢装置（如鲨鳍小翼）就是为了模拟更长翼展的效果，在不大幅增加实际翼展的情况下减小诱导阻力。
此外，现代复合材料的应用使得制造更长、更轻、更强壮的机翼成为可能。但即使如此，为了满足运力需求，依旧会选择相对“粗壮”的机身设计，然后通过优化机翼的形状（比如高展弦比配合翼梢装置）来最大化空气动力学效率。
总结一下：
你提出的“细长型飞机更省油”在纯粹的空气动力学原理上是成立的，这是基于减小诱导阻力的考虑。然而，航空公司的核心目标是实现单位座位燃油效率和经济性。宽体客机通过其巨大的载客量，在高密度航线上能够以更低的成本单位将乘客送达目的地，这使得它们成为长途和繁忙航线上的首选。
所以，我们看到的是，工程师们在满足市场对载客量的需求的前提下，不断通过优化翼展、翼型、翼梢装置、材料和发动机技术，来尽可能地提升大型客机的整体燃油效率。这是一种“在有限的空气动力学可能下，最大化经济效益”的设计哲学，而不是简单地追求“最细最长最省油”。
想象一下，如果航空公司只追求极致的“细长型省油”，他们可能需要同时运营很多架小型飞机来满足同样的运力需求，这在运营成本、地面保障、航班频率管理等方面都会变得极其低效和复杂。所以，宽体客机是当前航空业在技术、经济和市场需求之间找到的一个非常成功的平衡点。
网友意见
首先，一款飞机要增加载客量，主要办法还真的是把飞机的机身拉长——因为这么改的工作量最小。
然后，我来列一下机身的长宽比，每个系列都取比较新的主力机型：
737-800：39.5/3.76=10.5
777-300ER：64.8/5.86=11.05
787-10：68/5.75=11.82
747-8：76.3/6.08=12.5
所以，我们通常说的“宽体客机”，长宽比反而是比较大的——就是你说的比较细长。而通常认为的窄体客机反而更短胖。
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