第一次世界大战的三翼飞机：为什么飞机要有三片机翼？

在第一次世界大战的天空中，在那些常见的双翼机和单翼机中，格外引人注目的是那些装备三片机翼的奇特飞机，它们看起来就像会飞的多层书架。这类飞机的出现并不是设计师的奇思妙想，而是战时工程师们为解决复杂技术难题所作出的巧妙选择。你说这飞机有多先进，还真谈不上先进。都是会飞行的胶合板，也许这些已经是当时材料与技术的限制。

为什么是三片机翼？——工程上的必要性

在战争初期，航空技术发展迅速，但遇到了严苛的限制条件。最大的问题在于机动性和发动机功率之间的矛盾。

当时飞机发动机的功率非常有限（通常只有100–130马力），这限制了飞机的速度和爬升能力。而对于战斗机来说，机动性（特别是爬升能力和急转弯能力）对于近距离空战——所谓的“狗斗”（dogfight）——至关重要。

为了减轻重量和空气阻力，人们尝试缩小飞机尺寸，但这会导致机翼单位面积的载荷增加，从而使机动性变差。于是必须在不显著增加阻力的前提下扩大机翼总面积，三翼机由此诞生。

这套方案是如何工作的：

更小的机翼 = 更小的阻力

通过将承载面积分成三片比双翼机更短的机翼，设计师成功减少了诱导阻力，也降低了每段机翼的重量。

结构坚固且紧凑

三片短机翼通过支柱和拉索连接，形成了一种刚性好、重量轻的结构，这种设计比具有相同机翼面积的双翼机更加紧凑。

优秀的爬升能力与机动性

在保持紧凑机身尺寸的同时增加了承载面积，使三翼机在低空和中等高度具备出色的爬升能力和急转弯能力。

天空之星：著名三翼机及其设计者

索普威思三翼机（英国）

任务： 为了对抗在 1916 年优于英军战斗机的德国“信天翁”D.III 战斗机，戴姆勒D-IIIa发动机

方案： 汤姆·索普威思选择增加第三片机翼，同时保持机身紧凑。上翼被明显向前移，以改善视野和提升稳定性。

成功： 飞行员们对这款飞机赞不绝口！它操作简便，机动性惊人。由雷蒙德·科尔肖率领的“黑色飞行队”（Black Flight）驾驶“黑色玛丽”战机（黑色三翼机机身带白色描边），在 1917 年夏天击落了 87 架德机，仅损失了一架己方飞机。科尔肖也因此成为英国最著名的王牌飞行员之一。

福克 Dr.I：红男爵的传奇（德国）

对索普威思的回应：

看到英国三翼机的高效表现后，德国军方紧急下令研制一种同类布局的战斗机。福克公司并没有简单仿制，而是基于自家的 D.VI 双翼机重新进行了设计。

特点：机体小巧，机动性极强，采用厚翼型机翼和标志性的圆形垂直尾翼，机身为钢管框架结构。

辉煌时刻：曼弗雷德·冯·里希特霍芬（“红男爵”）在 1917 年 8 月试飞 Dr.I 的原型机 F.I（编号 102/17）后向上级报告：“这架飞机比索普威思更好！”他在 Dr.I 上取得了自己 80 次空战胜利中的 19 次（包括 1918 年 4 月 20 日的最后一次胜利）。三翼机也因此成为他的标志性战机。

悲剧事故：Dr.I 因飞行中机翼突然断裂而臭名昭著。1917 年 10 月 29 日，第 15 战斗机中队中尉海因里希·贡特曼在特技飞行中坠毁身亡。两天后，第 11 战斗机中队中尉君特·帕斯托尔在平飞中遇难！1917 年 11 月，所有三翼机被全面禁止飞行。

调查显示：木材和胶水质量差、缺乏防潮处理、副翼连接处固定不牢。福克公司紧急加固了结构，但三翼机的声誉已受重创。里希特霍芬的飞机多次在战斗后带着裂纹的机翼返航。

别佐布拉佐夫三翼机：俄国的异色之作（俄罗斯）

独创项目：准尉亚历山大·别佐布拉佐夫（音译）在没有接受过正规工程教育的情况下（这也让他得到了带讽刺意味的绰号“没有学问的人”），于 1913–1914 年间与意大利人弗朗切斯科·莫斯卡共同设计出一款独特的无尾三翼串列式飞机。

结构特点：这架飞机配备三片大展弦比机翼，机翼前后串列排列，垂直间距很小。该机没有水平尾翼！横滚控制靠副翼完成，俯仰控制则通过安装在机翼后缘的特殊舵面实现。

试飞情况：1914 年秋，这架飞机在莫斯科进行了首次试飞，试飞成功，还得到了当时总督的肯定。

趣闻与局限：尽管设计非常新颖、试飞表现也令人鼓舞，但这款飞机结构复杂，更重要的是，它无法满足前线对简单、易量产战斗机的迫切需求。该项目最终仅停留在实验阶段，而其设计者也成为了一个典型的例子：天赋异禀却在战争条件下因缺乏支持而未能成功的先驱者。

有趣的事实与趣闻

“恐怖之箭”：

在炸弹和机载机枪出现之前，飞机（包括早期的三翼机）曾使用“飞镖”作为武器——这些是长度 10–15 厘米的钢制箭状物。飞行员会成百上千地将它们投向敌方步兵和骑兵队伍。这些飞镖从高空坠落时，甚至可以穿透厚达 15 厘米的木板！不过，飞镖最显著的效果是造成尖锐的呼啸声，引发恐慌，尤其是在敌军马匹中间效果尤甚。

“仿制品”比原版更贵：

德国“普法尔茨”公司试图仿制索普威思三翼机，但最终失败。德国人为此耗费了大量时间和资源，却未能将其投入量产，反倒让福克公司凭借自家的原创 Dr.I 战斗机占据了优势。

王牌飞行员的殒命：

两架最早的福克 F.I 原型机（编号 102/17 和 103/17）被分配给王牌飞行员：曼弗雷德·冯·里希特霍芬和维尔纳·福斯。里希特霍芬休假时，将他的飞机交给库尔特·沃尔夫，后者于 1917 年 9 月 15 日在这架飞机上阵亡。维尔纳·福斯是德国最优秀的飞行员之一，他于 1917 年 9 月 23 日在一次单挑 7 名英国飞行员的空战中英勇阵亡。他的三翼机坠落在敌方阵地，被英军完整缴获并仔细研究。

五翼“怪兽”：

安东尼·福克对多层机翼的设计产生浓厚兴趣，曾建造过一架实验性的五翼机 V.8！它的前半部是三翼机结构，后半部是双翼机，通过一段很长的机身连接。福克本人仅驾驶它进行了两次试飞，这个项目最终被视为毫无前景的奇葩之作而被放弃。

三翼机时代的落幕

尽管三翼机拥有卓越的机动性能，但它们的战斗时代非常短暂。到 1918 年，人们已经清楚地意识到，飞机的高速性能比机动性更为重要。发动机和空气动力学的发展使双翼机（如 S.E.5a、SPAD S.XIII）以及单翼机（如福克 D.VIII）的速度远超三翼机，从而使三翼机在机动空战中的优势不复存在。

三翼机的“多层结构”也严重影响飞行员向前和向下的视野，尤其是在起飞和降落时。这种结构在某些飞行状态下的稳定性也较差。此外，三片机翼加上更多的支柱，使得三翼机的制造和野战条件下的维护相比双翼机更为复杂、成本更高。

三翼机成为战斗机发展史上一个辉煌却走入死胡同的分支。它诞生于战争时期的技术局限背景下，是对难题的巧妙解答，帮助协约国和同盟国的王牌飞行员赢得了许多辉煌的空战胜利，并永远载入航空史，成为“第一次世界大战早期天空”时代大胆创新与奇特设计的象征。三翼机的遗产也证明，在极端环境下，往往会孕育出最出人意料、最富勇气的工程创想。