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翼平面形(よくへいめんけい)とは、翼を真上から見た形状のこと。翼に言及していることが明らかな文脈では単に平面形ともいう。この項では、主に航空機の主翼の翼平面形について解説する。

◆ 代表的な主翼平面形

◇ 矩形翼

平面形が単純な長方形である翼。第一次世界大戦ごろまでの複葉機に多かった。現代では、構造が簡単で製造しやすいことから、廉価な小型機にしばしば適用される。矩形翼は、失速状態付近において翼付け根に近いところから翼上面の流れが剥離し始める傾向がある。これにより、翼端付近に設けられているエルロン上の気流は翼全体が失速するまで剥離せず、最後まで操縦が可能となるので利点といえる。一方、欠点としては同質量の楕円翼やテーパー翼(後述)に比べ揚抗比が悪いことや、同一翼面積のテーパー翼に比べて翼根にかかるモーメントが大きく補強に余分な質量が必要となることなどが挙げられる。

◇ 楕円翼

翼弦長の翼幅に対する変化が楕円曲線に従うような平面形。厳密な楕円形である必要は無い。翼端で発生する翼端渦に起因する誘導抵抗は、理論的には楕円翼において最小になるため、かつては楕円翼が採用されることがあった。楕円翼のこの効果は、適切な比率に設計されたテーパー翼(後述)で大差無く実現可能とされている。曲線形状の翼は生産性に劣ったりコストが増大したりするため、現在では楕円翼はほとんど採用されない。第二次世界大戦ごろの航空機に多くみられ、スピットファイアやハインケル He 111、そのハインケルと技術提携していた愛知航空機の九九式艦上爆撃機などが楕円翼を採用していた。

◇ テーパー翼

翼端に行くに従い翼弦長が線形に変化(一般には減少)する翼平面形状をテーパー翼と呼び、直線先細翼とも呼ばれる。構造重量、構造強度、揚力分布、製造効率の観点から、楕円翼に代替する翼平面形状として広く適用されている。失速状態に近付くと、翼端から流れが剥離する特性がある。揚力に起因する翼付け根に掛かるモーメントを減少させるのに都合が良く、たとえば、海鳥の平面形は楕円翼ではなくテーパー翼となっている。

◇ 逆テーパー翼

翼端にいくほど翼弦長が減少するのが一般的なテーパー翼とは逆に、翼端の翼弦長が大きくなる翼。アメリカの試作戦闘機XF-91は後退翼の低速度域での翼端失速を対策するために逆テーパー翼を用いて試作された。

◇ デルタ翼

ギリシャ文字のΔ(デルタ)と似た平面型を持つ翼をデルタ翼(三角翼)と呼ぶ。低アスペクト比、低速域での実用性を考慮すると一般的に低翼面荷重、低速巡航時は低揚抗比となりやすい。翼厚に対して翼弦が長く前縁後退角を大きくしても構造強度が高く取れることから一般には高亜音速から超音速飛行に向く。大迎え角時には翼上面に大規模な渦が発生し、大きな抗力と引き替えに大揚力を得ることが可能である。

また主翼の前後幅が大きいため、無尾翼機形式に向いている(主翼の断面をS字型に設計し後縁部分でマイナスの揚力を発生して水平尾翼の代替とする)。水平尾翼を廃すればそれによりさらに抗力も減少し、機体をコンパクトにまとめる事ができる。

水平尾翼つき形式としてはA-4、MiG-21、無尾翼機としてはミラージュIII、F-102等、かつて盛んに採用された。

ダブルデルタ(後述)、オージー(後述)、クリップトデルタ(台形)などへと発展していった。現代ではカナード(先尾翼)と組み合わせたクロースカップルドデルタとしてグリペン、ラファール、ユーロファイター タイフーンなど欧州の最先端機に取り入れられている。

◇ ダブルデルタ翼

主翼の内側の前縁後退角度と、外側の前縁後退角度に差異があり、内側の前縁後退角を大きく、外側を小さくしたデルタ翼をダブルデルタ翼と呼ぶ。動作としてはストレーキと全く同等であり、主翼付け根部分の前後方向の長さを大きく取ることで、大迎角時に渦を発生させる効果がある。この渦を主翼部分に当てる事で、大迎角時における翼上面の気流の剥離を抑えるものである

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スウェーデンの戦闘機 SAAB JA35 ドラケンが初めて実用化した。他にはスペースシャトルのオービタ(無尾翼ダブルデルタ)、Tu-144(カナード付きダブルデルタ)などの例がある。

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