飞机油箱为什么设置在机翼？薄薄机翼装了上百吨，不怕被压断吗？

国内的航班越来越多，坐飞机对大众来说也更加普遍。你有没有想过，这么一个庞然大物在天上飞，为其提供动力的燃料存放在什么地方呢？

燃油汽车的油箱要么在前面，要么在后面，要么就是像大卡车那样在侧下方，飞机的油箱是不是也是位于机身的前后方或者侧面呢？

实际上，飞机的油箱要特殊很多，包括两边的大机翼里都有燃油，看起来轻轻薄薄的机翼居然是中空的，而且还有燃料，机翼是怎么承受得住如此大的重负呢？

飞机油箱的具体位置

这里所说的飞机主要是指民航客机，通常油箱的数量有三个。一个位于飞机机翼的根部，也就是机翼和飞机机身的连接处，叫中央油箱。

另外两个主油箱，就位于飞机左右两边的的机翼上，三个油箱是相互连接的，通过燃油泵可以将燃料相互传递输送。

值得一提的是，大型的民航客机，像波音747或者是空客A330，在水平尾翼上还配置有油箱。

额外配置的油箱，通常不会参与飞机的用油，其主要作用是调整飞行过程中的偏离姿态。除非是在极其特殊的情况下，水平尾翼里的燃油，可以直接输送到主油箱。

以上便是民航客机油箱的组成结构。一架民航客机加满油以后，光是燃油的重量就能占飞机总重量的1/3甚至更多。

比如波音737客机，油箱容量达到了惊人的26035L，最大的燃油航程可以达到6038km。不得不说，飞机的两个翅膀里装的真不少。

很多人就要疑惑了，明明看起来飞机的机翼又轻又薄，怎么可以承受得住上百吨重的负重呢？

机翼里能钻进去人

对大多数人来说，即便是近距离地看飞机也会产生错觉。最大的错觉就是你觉得飞机的机翼又轻又薄，而实际上所有飞机的机翼又厚又重。

这个道理其实不难理解，巨大而沉重的飞机完全是靠着机翼爬升并且飞在万米高空上的，如果机翼真的轻如蝉翼的话，怎么可能托举得住飞机飞行？

由于油箱真的位于两个机翼内，其内部确实是中空的，而且体积很大。大型民航客机的机翼，一个成年人能够轻松钻进去。

当然，这只是理论的情况，实际的情形是，机翼内被分割成了无数个“小格子”，成年人没办法在内部自由穿行。

以波音747飞机为例，油箱加满，这些燃料也可以加满高达3500辆小汽车，单单从这一点就能想象得出飞机机翼的空间究竟有多大。

这么大的中空结构，究竟是如何承受巨大的负重的呢？机翼难道不会被强大的重量扯碎解体吗？

完全不用担心，机翼虽然是中空的，但是其内部设计有像墙一样的翼肋。通过这种设计方式，既可以让机翼整体的结构很坚固，同时又留足了空间可以存放燃油。

就像上面提到的那样，由于翼肋的存在，机翼内部的空间如同一个个小格子。每个小格子还能起到阻止燃油翻腾晃荡。

尤其是飞机在天上转弯或者是遇到乱流的时候，如果机翼内的空间是一个整体，燃油势必会在内部快速流动，从而会加大飞机的振动。

有了翼肋隔成的小格子，燃油的流动就会受到限制，从而也就不会产生巨大的晃动或者震动了。

不用担心，所有的翼肋上都留有空隙，可以保证燃油在各个小格子之间缓慢流动。与此同时，油箱内部也设置了燃油泵，也能确保燃油的输送。

正是通过上述设计，既能保证机翼结构的坚固，同时也确保了内部空间可以盛放大量的燃油。很多人又要不解了，既然这么麻烦，何必将油箱设置在机翼内？直接设置在机身上不好吗？

之所以要这么设计，是有多重原因的。

节省空间，提高运输能力

民航客机的主要作用是载客或者是拉货的，机身内的空间原本就有限，如果再设置巨大的油箱，势必就会占据更多的空间。

把油箱设置在机翼上，不占用机身的容积，就能提高飞机的运输能力，从而取得最大的经济效益。

民航客机是个不折不扣的油老虎，上面也提到过，飞机一次性加注的燃料很多，所有大型客机七成以上的燃油都加注在机翼之中。

比如波音747客机，机翼里的燃油可以重达110吨，这相当于两节火车的载重量。这些燃油不占用机身，自然就能腾出更多的空间来。

维持平衡，减小颤振

飞机的重心在什么地方？很多人会误认为飞机的重心就在机身上，可实际上，飞机的重心位于机身两侧的机翼上。

这种结构跟鸟类一样，鸟在飞行的时候，其重心也在两个翅膀上。正是靠着这一点，不管是鸟类还是飞机，才能将其余部分给托举起来。

此外，将油箱设置在机翼内就能确保飞机的重心始终保持平衡，因为飞机在飞行的过程中，燃油消耗会使得油箱内的油料储存越来越少。

假设飞机的油箱设置在机头或者机尾，在燃油消耗越来越少的情况下，机身的重量不但会发生改变，主要是机身的重心也会发生偏移。

一旦重心发生偏移，就会影响飞机在天上飞行时的稳定与平衡性。不过，将油箱设置在机翼内就不会存在这样的情况。

机翼内的油箱储存始终是对称的，虽然一直在消耗，但是左右两边机翼的重心并不会发生偏移。还有一点，将油箱设置在机翼内，由于增加了机翼的重量，可以大幅度减小飞机的颤振。

减轻重量，保证飞机结构完整性

机翼给飞机提供了巨大的升力，民航客机起飞阶段，机翼的升力达到了最大值，这是由于飞机此时的重量最重。

而在这个过程中，飞机绝大多数的重量其实都集中在机身中央，而飞机的上升力却集中在机翼表面。

举一个简单的例子，好比一张吊床，如果吊床上的重量很大，两端的绳索就会承受太大的负重，一旦承受不住负重的话，绳索就会断裂。

飞机的起飞阶段也是如此，机翼提供向上的升力，但是由于地球的引力作用，机身此时会呈现出一种下坠姿态。

一个是向上的力，一个是向下的力，这就会导致机翼会呈现出大幅向上弯曲的状态。想象一下，如果此时飞机机翼的配重不够，弯曲就会超过限度，并最终导致飞机整体的结构解体。

不过由于机翼油箱的存在，整体的配重可以确保机身的重量有所减轻。这样一来，飞机整体的结构也就安全了。

可能有人会说，把油箱设置在机身内，然后再给机翼额外增加配重，不是也能达到相同的效果吗？

确实可以起到相同的效果，可是这样一来就相当于给飞机整体额外增加了负重。对比之下，油箱设置在机忆内，既能够增加机翼的配重，又能分散机身的重量，可谓一举两得。

换句话说，机翼确实需要配重，但另一方面，飞机整体又要尽可能的降低重量。在这种情况下，机翼的设计既要坚固，又要尽可能地轻便。

坚固和轻便，听起来完全是矛盾的，但实际上可以办得到。

机翼要尽可能的轻便

用几根长梁将横向排列的肋板串联起来，就形成了机翼的架构，外边包裹上蒙皮就成了机翼。现代飞机的机翼，不管是横梁还是肋板，包括蒙皮，基本上都是铝合金材料。

铝合金很轻便，加注燃料后又能增加整体的配重，因此坚固和轻便都能达到。值得一提的是，过去飞机的机翼主要结构都是由木头制成的，机翼的蒙皮则直接使用帆布。

听上去不够坚固，不过由于老式飞机的整体重量也不是太大，因此完全能够保证结构的完整。随着技术的更加先进，现代机翼油箱的设计正在朝着更一体化的方向迈进。

机翼作为油箱要成为一个整体，密封性和防腐蚀性要高，同时还要保证加注燃油后的安全性。业内在设计和改进的时候，多年来都是针对材料领域进行大幅度的研发。

越来越多的复合材料被投入使用，比如高性能的铝合金材料或者是钛合金材料，以及其他高强钢材料。

从飞机整体的结构来看，技术的进步稳定性是绝对可以保证的，所以完全不用担心在飞行途中机翼发生什么故障，更不用担心燃油会将机翼折断。

除此之外，设计制造还要考虑燃油对油箱的腐蚀，选用的密封材料，能够确保飞机全寿命周期内正常使用。

在使用和维护过程中，油箱要承受来自外界更多的环境影响，也要承受燃油的持续侵蚀。所以，机翼内部防腐蚀性的要求需要持续提高。

结语

从整体上来看，将油箱设置在机翼内，也能做到远离机身。油箱内的油料始终是巨大的隐患，尤其是飞机发生故障的时候，油料距离机身越远，对飞机整体来说就越安全。

比如飞机遭遇故障，发生紧急迫降事故，机翼内的油箱就不易和地面直接发生碰撞，相对而言也就更安全。

所以说，无论是从飞机整体的结构，还是从整体的性能以及安全的角度来看，将油箱设置在机翼内，是长期以来形成的一个最优解。

各种技术是通过持续性的实践在不断进步，未来的这种设计方式在细节上肯定会持续优化。当然，如果下一步抛弃了燃油而改用电力，也就不用考虑如何放置油料了。

参考资料：
《飞机油箱在哪里？》 解放军报 2021年5月14日
《机翼藏油箱》 中国民航局 2015年9月23日
《飞机秘密档案》 百科探秘 2021年5月24日
《民航客机那么多燃油都装在哪里？》 航空知识杂志 2020年1月2日