小米稀飯59
圖注:F-102 所謂“蜂腰”結構設計，是殲-10等超聲速戰鬥機為了提高跨聲速和超聲速性能而採取的一種特殊的氣動外形設計。因飛機的機身不再是像傳統飛機那樣採用前後一樣寬的圓柱形機身，而是在機身中段連接機翼的部分有一個明顯的收腰設計，就像是蜂腰一樣縮進去而得名。
蜂腰設計的原理，是基於空氣動力學的一個重要的理論發現“跨聲速面積律”而產生的。跨聲速面積律的最早發現者，是美國著名空氣動力學家惠特科姆。
20世紀50年代初，美國空軍的戰鬥機已經實現了噴氣式化，F-86等戰鬥機的速度突破螺旋槳飛機的極限，創造出一個又一個速度飛行記錄，此時研製戰鬥機所遇到的下一個難關就是如何進一步提升飛行速度，突破音障。當時美國的航空科研人員們普遍認為，要突破音障，需要採取的兩個辦法，一是進一步增加戰鬥機的後掠角，二是進一步提高渦輪噴氣式發動機的推力。然而他們很快發現，飛機在音障附近飛行時，遇到的氣動阻力會顯著增加，是高亞聲速時氣阻的好幾倍。雖然將F-86這樣的高亞聲速戰鬥機的後掠角從35度增加到45度，但其最大速度僅略有增加，不足以突破音障，而採用了更大推力J57型發動機的F-100戰鬥機，其平飛最大速度也不過1.03馬赫，雖然堪堪突破聲速，但一方面這種狀態難以長時間保持，另一方面，航空界的觀點認為如果飛機的速度不能超過1.2馬赫，那麼只能算是跨聲速區間飛行。一時間，可以說美國航空界為戰鬥機超聲速問題忙得焦頭爛額。
就在這個時候，惠特科姆的頭腦中卻靈光乍現，冒出了一個天才般的想法。1951年，在一次氣動力學術研討會上，當時的美國航空學會首席空氣動力學家阿道夫.布澤曼博士（布澤曼是當時世界著名的空氣動力學家，是發現後掠翼可以有效降低飛行阻力提高飛行速度的第一人）一篇闡述跨聲速氣流基本特性及相關問題的論文給當時也在苦苦思考超聲速問題的惠特科姆以很大啟發，惠特科姆根據布澤曼的理論進一步研究、計算和思考，他認為，飛機之所以在突破音障時遇到阻力，就是因為飛機前方的來流量很大，就像是馬路上奔騰而來的滾滾車流，擋住了飛機的去路，要想使飛機實現超聲速飛行，就必須讓從飛機正前方快速流過的高速空氣流有一個去處，有一個宣洩的途徑。惠特科姆在多年後回憶道：“當時我的腦子裡出現了一個像可樂瓶的形狀，第二天，我就得出了這條經驗法則：即飛機的跨聲速阻力是整架飛機截面縱向展開的函數。”
這條規律，就是後來為人們所熟知的，大名鼎鼎的“跨聲速面積律”法則，聽起來它的描述相當專業，但簡單解釋的話，就是說飛機的阻力大小，與飛機正向的迎風截面積大小直接相關，飛機的迎風截面積越小，阻力就越小。布澤曼博士很快便意識到了惠特科姆的“跨聲速面積律”理論將對飛機突破聲速限制產生重大的影響，他稱讚惠特科姆道：“他捧出了一個光芒四射的思想。”
根據惠特科姆的理論所製造出的飛機樣機很快便被製造出來，它們就是F-102和F-105戰鬥機。它們都毫無例外的採用了跨聲速面積律的蜂腰設計，雖然後掠角沒有明顯增大，發動機推力也沒有增加，但由於跨聲速阻力的顯著降低，F-102輕鬆突破了F-100所無法逾越的跨聲速區域，其最大平飛速度達到了1.25馬赫，成為名副其實的超聲速戰鬥機。隨後，世界上其他國家的一大批新機型也紛紛效法，可以毫不誇張地說，惠特科姆憑藉一己之力，將戰鬥機帶入了超聲速時代。
兵工科技
主要是為減阻，面積率修型，有利於超音速飛行。
飛機是在大氣層內飛行的，空氣對飛機既產生升力也有阻力，在0.8倍音速以下的亞音速飛行時，飛機前方空氣形成壓力波是跑在飛機前面的，相當於是推開飛機前方的空氣。
但是在音速飛行時，飛機前方的壓力波跟不上飛機的速度，就和飛機前方的空氣疊加在一起，形成了一堵“牆”，空氣阻力急劇增加，是飛機亞音速飛行時的三倍，這就是所謂的“音障”。
但是隨著飛機速度的提高，在1.2倍音速以上時，飛機就跑到壓力波的前面去了，超音速飛行的阻力增加速率，反而是隨著速度的增加而下降，速度增加一倍，阻力只曾加30%-50%。
圖注：飛機波組係數各速度之間的示意圖。說白了就是，隨著飛機速度的增加，飛機對前方空氣壓縮形成的壓力波不斷被壓緊，在音速的時候被壓在一起，阻力急劇增加，但超過音速的時候，飛機又把壓力波甩在身後，阻力反而減小。
所以飛機想超音速飛行，對減小“波阻”至關重要，而飛機減阻對飛機氣動佈局設計的要求很高，尤其是對超音速翼型與面積率修行的“蜂腰”設計。
現代超音速戰鬥機的氣動外形設計，根據跨音速飛行的阻力特點，需要採取很多的……嗯？怎麼說呢？設計吧！
首先第一條就是採用了跨音速面積率，既安裝機翼部位的機身截面適當縮小，形成“蜂腰”機身，其次還有機頭削尖、增加長細比、採用三角翼、薄機翼等等（詳細的就太複雜了，這裡就不講了）
而目前來說，尖機頭、蜂腰機身、三角翼已成為飛機發展的典型佈局了。
天真小科普
【殲-10平穩跨音速，蜂腰功不可沒，發明者是美國空氣動力學大師！】
“蜂腰”結構設計是美國著名空氣動力學家惠特科姆創造的。惠特科姆出生於美國的伊利諾斯州，畢業於馬薩諸塞州的伍斯特理工學院，後來到蘭利研究中心工作，負責利用跨音速風洞進行各種試驗。由於工作關係，惠特科姆經常觀摩、研究不同氣動佈局飛機模型在風洞中的實驗數據。他發現，採用標準圓柱形機身的飛機，當飛行速度接近音速時，整體設計顯現出不合理性——翼身結合區截面積太大，導致氣流向外擴張，增加了阻力。惠特科姆提出的解決方案是，收腰設計，也就是某些地方瘦下去，讓機身變成了兩頭粗中間凹的“可口可樂”瓶子的形狀，後來被稱為“蜂腰”結構。
惠特科姆的“蜂腰”設計，挽救了架F-102“三角劍”戰鬥機項目。1953年首次試飛的F-102“三角劍”戰鬥機，出現了在接近音速時阻力增加、機體，猛烈振動的情況。設計師馬上根據惠特科姆的“蜂腰”設計，為F-102改出了一段小蠻腰。正式定型的F-102飛出了12倍音速的好成績。
後續，科研人員又在F-102的基礎上進行完善，發展出F-106“三角標槍”戰鬥機。由於高空高速性能突出，大部分F-106“三角標槍”被部署在美國本土，用於防範蘇聯空軍遠程轟炸機，也有少量F-106被部署到西德、冰島和韓國。
後來，各國設計師都開始應用“蜂腰”結構。比如，瑞典的JAS-39“鷹獅”戰鬥機，機身細長，有蜂腰設計，提升了接近音速時的飛行品質和穩定性。另外，中國的殲-10戰鬥機，機身中段也採用了明顯的“蜂腰”設計。關於採用“蜂腰”設計的殲-10戰鬥機，還曾引發中外軍迷的論戰。《漢和防務評論》雜誌的主編平可夫曾妄言，殲-10採用了基於面積律的“蜂腰”設計，只能算是“二代機”。平可夫還聲稱，殲-10模仿了以色列“幼師”戰鬥機的設計。當然了，這些黑殲-10的言論，遭到了中國軍迷的有理有據的反駁！
軍事觀察員東旭
為了解釋這個問題，就要引入航空工程領域的一個概念——面積律。
如果我們將任何一個飛機從頭到尾，進行橫向切割，每個切割面的面積作為Y軸座標值，而各個截面相對於機頭的距離為X軸，這樣進行繪製出一個橫截面面積-機體座標之間的函數曲線圖（下圖）。
由於各個橫截面的面積是機翼截面和機身截面之後，一般情況之下，對於常規飛機而言，在機翼和機身交匯處的截面積就會比較大（上圖左側）。根據空氣動力學的風洞試驗和計算流體力學CFD的仿真氣動計算表明，如果面積曲線變化在中部比較凸起的話，這架飛機在進行超音速或者跨音速飛行時，就會面臨較高的空氣阻力。
針對這種問題，工程界也提供了一種有效的改進方法，這就是題目所說的“蜂腰”機身設計。也就是說，在機翼和機身交匯的部分，將機身進行收縮處理，這樣就可以有效降低機身的截面積，從而和機翼截面積累加之後，整個飛機的截面積曲線變化的就非常的流線化，這也就是行業內經常說的面積律修型（下圖）。
經過這樣的處理，這種飛機在飛行過程中，尤其是跨音速飛行或者超音速飛行，激波阻力就會比較小，從而能夠獲得更好的飛行性能。
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蜂腰的產生是根據美國國家航空諮詢委員會 NACA（NASA的前身）發現的面積率。
該發現指出，飛機在跨越音速時的零升阻力與飛機橫截面積有關。如果飛機橫截面積逐漸變化，阻力就會不會劇烈增加。由於飛機機翼使得飛機中部的截面積迅速增加，導致阻力迅速增加。為了降低阻力，把飛機中部機身的橫截面積減小，就能降低跨音速阻力。
這樣的設計結果，就形成了蜂腰狀機身，又叫可樂瓶設計。
美國的F-102在試飛時，跨音速阻力極大，使得F-102不能超過音速。按照面積率修改設計後，試飛的第二天就順利跨過因速。之後採用面積率設計機身的飛機很多，如美國F-5，F-105。
但是殲10的所謂蜂腰不是面積率，那是翼身融合體形成的。看三面圖左上角的截面圖。機身寬度沒有變化，機尾也沒有進行外形修正。
天明遙遙山海關
提到戰機的“蜂腰設計”則不得不提惠特科姆，惠特科姆正彼時在主持美國跨音速風洞實驗。此時正在設計F-102戰機遇到的一個最大的困難是當戰機速度接近音速時，由於機身遇到的阻力過大，結果造成機身劇烈的震動，飛機難以控制，十分危險。經過反覆的研究惠特科姆認為要想改變這一狀況就必須對機身進行“蜂腰設計”。這一設計思路此後被實驗證明是十分有效的，隨即在F-102基礎上改進的F-106飛出了1959年2454公里/小時的飛行記錄。
隨即“蜂腰設計”被廣泛用於超音速戰機的設計上，各國紛紛進入了超音速戰機時代，所以我們看到此後的都採用了蜂腰機身的設計。我們的殲-10自然也不例外。至於原理和好處主要還是要從接近音速這個零界狀態說起，在戰機即將突破音速時，戰機自身的速度不斷提高，開始擠壓前方的空氣，當接近音速時，這時前方被擠壓的空氣就會變成巨大的阻力（波阻），此時傳統設計的戰機機身呈圓柱形的柱狀形態，此時如果機身中部截面面積變小（蜂腰狀），那麼機身所面臨的壓力波就得到釋放和緩解，這樣大大有利於戰機突破音速。
我國殲-10在設計時同樣使用了“蜂腰”理論，對於殲-10這樣的三代機而言，必須是超音速的戰機，所蜂腰理論還是十分重要的，當然在美帝的四代機F-35我們看到，並沒有使用蜂腰理論，主要是其機身臃腫，無法瘦身。憑藉著其強大的發動機，強行靠動力把戰機推到超音速。
諸葛小徹
殲-10戰機是我國自主研發製造的空軍第三代超音速戰機，按國際稱為三代半，後續又有改進型殲-10A殲10B。隨著現代化航空技術的進步，新的飛行動力理論的應用，飛機機身的外形呈現千姿百態，變化多端，戰鬥機、轟炸機、運輸機、還有先進的隱形戰鬥機轟炸機等機身設計也是充分依據功能用途而選用的外形。殲-10戰鬥機是超音速戰鬥機根據跨音速飛行阻力特點，首先釆用了跨音速面積率，即安裝機翼部分的機身截面適當縮小，就形成了蜂腰機身了，此外機頭也做的很尖，機翼安裝在後部且寬大變於掛彈。這種“蜂腰”設計機身飛行進風阻力小無論是爬升超音加速輕鬆自如。殲-10戰機把機身和機翼融為一體的翼身融和體，這就是它的好處和靚點。當然殲-10只是第三代戰機，我們的戰鬥機也是不斷更新換代，殲-15，殲-20等就是最好證明。
