航空航天史上有哪些令人惊艳的飞行器？
例如优美的，例如当年爆款后来经典的，例如比较妖孽的（尽管可能因为技术不成熟或者需求变化搁浅的）。谢谢各位航空航天界的达人不吝赐教！ 靠脚蹬的人力飞行器:AeroVelo Atlashttp://pic4.zhimg.com/v2-f348dd75e7560c23089d2dd95c549969.jpeg
https://www.zhihu.com/video/1147886195462897664
美国直升机协会（AHS）在1980年提出了一项航空竞赛，呼吁参与者创建人力直升机。 比赛要求是风速不超过每秒1米的情况下悬停60秒，达到最低的3米飞行高度。以上是冠军Atlas的比赛视频。
人力直升机是指仅由一人或者数人来为直升机飞行提供动力，通常在设计上会参考人力飞行器的作法并且多采用脚踏车踏板的方式提供动力。但是由于人力直升机必须同时考虑到动力对重量比以及维持直升机旋翼飞行时的效率，这使得实际上人力直升机在设计上相较于其他人力运输更为困难。
视频中的Altlas来自AeroVelo：
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AeroVelo是加拿大多伦多大学的学生团队，于2012年8月28日开始对其Atlas四旋翼人力直升机进行飞行测试。Altlas尺寸甚至 比大多数商用飞机都要大 ：下图是一个比例图
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Atlas的最初手稿：
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参考：Atlas: the Sikorsky prize-winning design — Aerovelo 本文共6000字，应该算是全网对“太阳神”描述的最详细的文章，且需要一丁点飞行器概论知识和细细思考，望大家坚持看完。
有动力飞行器虽然才发展百年，各类飞机已如群星璀璨，百花齐放。要说惊艳的飞行器，一天讲一个估计都得说上一年半载。但看我头像就知道啦，我认为目前最惊艳的只有一架——“太阳神（Helios）”无人机。这架飞机不是量产上万的战场杀神，也不是一天一个新纪录的天顶星科技。
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“太阳神”——独有一种宁静的美感
一般来说，一架简单飞机的设计基本上可以分为气动外形设计、结构设计、动力系统设计、飞控系统设计四大重点设计，其他的部件及细节设计相对来说都是以上四个重点的附属。设计一架简单的飞机，通常是先设计了气动外形，然后根据外形设计内部结构和匹配动力系统，有了结构和动力系统初步设计，全机重量重心分布也差不多知道了，之后再开始设计飞控系统。这样的流程是非常清晰的，各个学科有其分工，且相互之间的耦合并不严重，大家各做各的，然后相互讨论、协同、修改一下就好啦。比如一般来说做飞控设计是不需要知道飞机结构形变是怎么样的。
为了各学科间减小耦合和干扰，通常简单的飞机设计有很多简化设计的准则。比如很多飞机发动机推力是通过或接近飞机重心的，这样不管是增大还是减小推力，发动机推力都不会给飞机带来额外力矩，也就不会干扰飞机正常飞行。再比如飞机本身刚性一般也设计的很足，讲小扰动方程的书都会当头第一条假设“飞机是刚性的”，飞机刚性不足会带来机翼扭转、气动弹性等一系列问题。
发动机推力过重心、保持刚性充足、稳定的动力输出、稳定的重心重量分布
这些道理在一般的飞机上基本可以说是“常识”，可偏有“太阳神”这架飞机完完全全放飞自我，从多个学科角度变着法地突破上述“常识”，这些为了安全和简便的“常识”已成为突破更高性能极限的“枷锁”。
NASA与AV公司（航空环境公司）想制造一种高效率的可进行高海拔和长航时飞行的太阳能动力验证机，于是提出了“太阳神”这样的设计思路。认真了解后，你会认为这样的设计思路是真正从源头彻底思考、真正大胆创新的符合太阳能飞机的设计，反观其他大部分太阳能飞机无非就是在滑翔机的机翼上铺满了太阳能电池板。
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真正创新的太阳能飞机
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敷衍的太阳能飞机
“太阳神”是由一系列飞机发展而来的，其家族图谱如下：
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从最开始的“探路者”“探路者+”到后来的“百夫长”，再到最后两种不同配置（一种“高空”型一种“长航时”型）的“太阳神”，其设计思路始终保持一致，就是机翼长度和电动机数量不断增加，甚至有些机翼段都是共用的。
接下来我们一步一步讲“太阳神”是如何将“高效率”发挥到极致的，“高效率”带来了哪些麻烦，又是如何解决的。
气动外形
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家族中最小的“探路者”号
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外形极其简单，就是机翼加吊舱
因为是太阳能做能源、使用电机驱动，而且目标是实现高空/长航时，所以也飞不快。为了提高升阻比，“太阳神”系列直接做成了直得不能再直的平直机翼。一般平直翼会使用0.4~0.5的梢根比来降低诱导阻力，但“太阳神”需要在机翼铺设太阳能电池板，梯形翼会导致铺设困难且降低铺设面积。更主要的原因是“太阳神”拥有247英尺（75.3米）长的机翼，比波音747-400的64.4米都长。机翼弦长2.4米，展弦比高达31.3，再使用梯形翼的话意义不大。为了增加横向稳定性，使两侧外翼段自带10°上反角，整个机翼非常干净简洁。
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翼展很长，看与左边“黑鸟”的对比
一般展弦比超过10的，我们称之为大展弦比飞机，表明其具有优秀的降低诱导阻力的能力，比如展弦比10.4的U2侦察机。而“太阳神”这种展弦比超过30的，只能称其为减阻狂魔，为了减阻把困难都甩给其他学科（其他学科：我太难了！）
当飞到29km高度时，最大真空速75.5m/s，空气密度只有海平面的1.7%，翼弦又只有2.4m，所以其雷诺数只有21万左右，这一雷诺数甚至低于大部分航模飞机，是妥妥的低雷诺数问题，所以“太阳神”的翼型采用相对厚度12%的低速翼型。
有文章对“太阳神”的性能进行了估算：
根据这一雷诺数估算，全机摩擦系数为0.006。全机冲洗面积约为405平米，所以废阻力系数0.016（已估计外露设施及干扰等影响）。
飞机重量720千克，翼载4千克/平米。将翼载除以速压决定机翼的升力系数为0.65。诱导阻力系数因子为1.25/31.3/π=0.013，所以诱导阻力系数0.652×0.013=0.0055。全机阻力系数0.022，升阻比为0.65/0.022=29.5。
这数值与U-2的最大升阻比23.7相比有了很大进步。我查到了“太阳神”实际计算得出的机翼展向升力分布如下
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翼尖偏移量对升力分布的影响，黑线为正常状态
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阵风对升力分布的影响
可以分析出“太阳神”的平均升力系数约为0.65，与上述推测基本一致。
升阻比上了20以后再想提升是非常困难的，达到30升阻比的飞机更是寥寥无几。不过个人认为此估算还是偏保守的，首先是因为诱导阻力系数和废阻力系数相差3倍，一般飞机设计都会使这两个阻力系数接近以获得最优性能。其次在非极限高度，机翼雷诺数增大后，升阻比可能进一步增加。
14台电动机总功率为21千瓦，转速用到最大2000转/分（33.3转/秒），飞机速度75.5米/秒。螺旋桨前进比为1.13。对于设计良好的双叶定距螺旋桨来说，其效率可达86%（根据NASA的一份报告统计值）。电动机产生的总拉力是244牛。由此可得升阻比为28.9左右。使用电机最大功率核算的升阻比也证实了“太阳神”升阻比是28.9起步。如果飞行时没有用到21千瓦的总功率，说明其升阻比实际是更高的。
利用优异的气动性能，2001年8月13日，“太阳神”飞到了96863英尺（29524米）的高度，创下了有翼飞行器持续水平飞行的世界纪录。比“黑鸟”SR-71的25929米更高。
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感受下这个高度，此高度空气密度只有海平面的1.7%
考虑到常规布局的平垂尾和机身既不能产生多少升力，还会带来不少的阻力和结构重量，气动外形设计组决定抛弃平垂尾和机身，只在机翼下方装几个吊舱，把起落架、备用电池、电子设备等等全装进去就好了。
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吊舱内部
在外形设计上通过飞翼布局和超大展弦比平直翼获得了相当不错的气动性能，也减轻了很多不必要的重量，但是带来的问题是结构设计困难，纵向配平困难且纵向阻尼极小，这些问题放在其他飞机上都是非常严重的缺陷，但气动外形设计师说：不慌，后面的人会解决的。
结构设计
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结构非常简单且极限，图中翼肋还没有开减重孔
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开了一堆减重孔
“太阳神”长航时构型——HP03承载结构主要由复合材料构成。主翼梁由碳纤维制成，顶部和底部较厚，以吸收飞行中可能发生的弯曲，并用Nomex（芳纶弹性合成纤维）和Kevlar（凯芙拉合成纤维）包裹以提供额外的强度。翼肋由环氧树脂和碳纤维制成。机翼前缘由具有空气动力学形状的泡沫塑料组成，整个机翼被薄而透明的塑料蒙皮包裹。
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最后进化成了三角构架的翼肋，机翼也十分通透
众所周知，均布载荷下悬臂梁的弯矩分布与距离是2次方的关系：
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机翼根部受力很大，且机翼越长越严重
以“太阳神”2.4米弦长、翼型相对厚度12%来算，其结构高度应该为0.288米，即使多挂了几个吊舱缩短了悬臂长度，但给展弦比31.3的飞机设计刚性梁几乎是不可能的。就算可以做到，那带来的结构重量也是无法接受的。所以结构设计师将计就计，将锅甩锅，灵机一动——那就设计成柔性结构！这样不用加强翼梁又省下来大把的重量，结构工程师出色地完成了任务。
通过柔性梁设计使飞机进一步减轻了重量，但带来的问题是，飞机飞行中会发生柔性变形（主要是机翼弯曲），变形导致阳光照射角改变会使太阳能电池板发电的输出功率飘忽不定，电动机跟随机翼上下飘摆也会带来额外的俯仰力矩，如果柔性变形过大还会导致结构破坏，这明显是解决了一个问题又带来了一堆问题，结构工程师也说：不慌，后面的人会解决的。
动力系统设计
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电动机的安装非常简陋粗暴
“太阳神”的“高空飞行”构型采用14台电机，“长航时”构型采用10台电机，其中“高空飞行”构型铺设了62000块太阳能电池板。“长航时”构型“太阳神”由10台无刷直流电机驱动，每台电机的额定功率为2马力（1.5千瓦）。双叶螺旋桨直径79英寸（2米），由复合材料制成，专门经过设计用于高海拔地区的高效率飞行。多电机分布推进可以提高系统冗余特性，就算坏了一两个也无所谓，最重要的是分布推进可以给后面的飞控系统带来质的提升。电动机由储电电池、太阳能电池板提供能源，“长航时”构型还额外使用燃料电池进行供电。
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对太阳能电池板进行测试
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安装太阳能电池板
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安装太阳能电池板
这里需要提醒大家一点，如果由太阳能电池阵列直接给电动机供电的话，应持续控制电机的输出功率，否则可能会发生太阳能电池板独有的“电压崩溃”现象：
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太阳能电池板输出特性
太阳能电池板的输出电流随输出电压的增加而减小，其输出功率随输出电压的变化表现为一个山坡形状（上图红线），左边为近似线性的缓坡，右边为非线性的陡坡。要想榨取太阳能电池板的最大能力，获得最大输出功率，那么必须将输出电压控制在上图中1、2点之间。最优的情况便是控制在红线的最高点（MPP处），但这时离右边的悬崖也就不远了。只要电压波动稍大，输出功率随时可能跌落谷底，导致电动机功率极速降低、推力瞬间消失，这对于飞行安全始终是个隐患。所以使用太阳能电池板直接供电的本质就是在掉电的边缘疯狂试探。
实际情况则更加复杂，因为实际中红线的形状、位置和最大功率输出电压都是不停在变化的！光照强度、阳光与太阳能电池板的照射角度、环境温度都会导致红线发生巨大变化。举个简单的例子：若当前控制的很好，正是以最大功率点的电压输出，突然一朵云遮住了太阳或飞机进行了滚转导致阳光不再垂直照射，会导致红线向左移动，那么之前的最优电压就处于当前红线的陡坡上，结果就是总输出功率迅速降低，这是太阳能飞机的重要特性之一。现在一般用最大功率点追踪或全机能源管理的办法减缓这一特性的影响。
动力系统工程师使用电机的控制算法处理了太阳能发电输出功率随飞行情况波动的问题。为了实现长航时飞行，在飞机中心线加了一个520磅的重型一次性氢-空气燃料电池盒，在两侧翼尖翼段中心各加了1个165磅的高压氢燃料箱。最终飞机重量为2320磅（1052千克），此次加重加了原机50%的重量，更可怕的是还加了两个不轻的燃料箱在翼尖，这会极大改变飞机转动惯量，使飞机变得更难操纵。动力系统工程师还是说：不慌，后面的人会解决的。
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燃料电池系统加装位置
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加装高压氢燃料箱
飞控设计
飞控工程师：我是最后一个人，我现在慌得一批！
从这里开始便是“太阳神”刀尖上跳舞的灵魂之所在！
[*]解决俯仰操纵和平衡问题
“太阳神”利用机翼的柔性和分布推进的特点解决了俯仰操纵问题，也就是飞控系统利用结构和动力系统解决了气动外形所存在的缺陷，这跨专业跨得真大。“太阳神”因为飞行时机翼弯曲，所有电动机不在同一水平线，所以可以调整电动机的推力分布实现俯仰控制，让高处的电动机增加推力、低处的电动机减小推力，就能产生低头力矩，配合机翼后缘72个升降舵可以实现俯仰的稳定和操控。不过这是一个很复杂的控制，首先要知道每个电机现在随机翼上下浮动到什么位置了，才能确定需要的推力分布。其次因为太阳能发电并不能保证时刻都能给每个电机提供足够的功率，还需要全机能源管理系统对每个电机进行功率分配。
[*]解决横航向操纵问题
为了使飞机在飞行中转弯，“长航时”构型10个发动机中有8个采用了差动功率（一侧机翼外侧4个电动机的功率增加，另一侧机翼4个电动机的功率减少，这样就可以实现直接的航向转弯，这里面同样涉及能源分配问题）。
“太阳神”基本没有太大的横向滚转，其横向问题主要体现为机翼变形或上翘程度的控制问题。后缘的72个升降舵可以调整所在翼段的升力系数，从而实现相应翼段的上升和下降，其他飞机都是利用舵面控制姿态和位置，“太阳神”利用舵面控制自己变形！当然，这是一个气动力和结构弹性力的耦合问题。
在气动外形、结构设计、动力系统都做到极致后，飞控系统使用多学科综合控制的办法将这些疯狂的想法都一一实现了。“太阳神”是一个多学科深度融合的强耦合系统，我们想象一下“太阳神”飞行中的一个普通的控制过程：
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数数这个动作包含了多少学科的综合控制
飞机正常飞行~~~受到扰流、各处机翼气动力均发生变化~~~飞机开始变形、机翼偏离原有形状~~~太阳能电池板输出功率发生变化、电机拉力变化、各电机偏离原有位置~~~电机变化的拉力和位置导致飞机受到额外的由动力系统带来的俯仰和偏航力矩~~~飞机姿态、机翼形状进一步变化~~~各处气动力继续变化。。。如此以往
一个常见的姿态稳定控制包含了气动力、结构弹性力、能源系统供电、电动机拉力、伺服系统、飞控系统、多体动力学的强烈耦合，通过这样的综合控制实现了各学科的极致设计，这就叫“简约而不简单”。
那么花这么大功夫来减重减阻真的值得吗？效果究竟明显吗？
很巧的是，另一系列太阳能飞机“太阳脉动”1、2号（Solar Impulse）简直就是“太阳神”的最佳对比对象：
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“太阳神”的“长航时”构型
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“太阳脉动”2号
“太阳神”号翼展75.3米，“太阳脉动”1号翼展63.4米，“太阳脉动”2号翼展72米；
“太阳神”号机翼面积181平米，“太阳脉动”1号机翼面积200平米，“太阳脉动”2号机翼面积210平米（估计值）；
“太阳神”号“高空”构型总重720千克，“长航时”构型总重1052千克，“太阳脉动”1号总重1600~2000千克，“太阳脉动”2号总重2300千克；
总的来说这是四架同等级别的飞机，相近的翼展和机翼面积意味着相近的极限载重能力，也说明“太阳神”因为无人化、飞翼布局、柔性结构和多学科综合控制设计省下来约50%的重量，这就是“太阳神”先进和惊艳之所在！
坠毁
“太阳神”这样的飞机属于艺高人胆大，秉持着“无限风光在险峰”的思路一直在悬崖边上游走，直到有一天，被一道妖风给闪了腰。
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2003年6月26日，进行了HP03的第二次高空飞行，也是最后一次飞行
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起飞爬升一切正常，电机自动调整指令以使太阳能电池组的功率最大化，并没有使用约122伏电压的备用电池。飞机的爬升速度在26到30.5米/分钟之间变化
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随后飞机遭遇湍流，机翼形状开始变化，两翼尖向上偏移了较长距离，整个机翼形成一个明显的“U”形并保持了下来，无法自动恢复正常状态。
设计人员对机翼变形程度进行过分析，认为翼尖上翘不超过30英尺（9米）时，飞机是稳定且可以自动恢复的：
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3个蓝圈表示几次飞行时的翼尖偏移情况，两条曲线都表明翼尖向上偏移量越大，飞机越不稳定
翼尖向上偏移对稳定性影响大主要是因为会增加纵向静稳定性（同时也意味着减小纵向阻尼）且飞机转动惯量会随翼尖上下飘摆急剧变化。
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纵向静稳定性与翼尖偏移量的关系
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俯仰转动惯量随翼尖偏移量的变化
当翼尖偏移达到30英尺时，俯仰方向转动惯量已经增长到正常值的5倍，学过飞行力学、调过控制律的同学都应该知道这有多么可怕。
但是由于最后一次飞行中的风扰动过大，“太阳神”的翼尖偏移量远不止30英尺，随后飞机开始俯仰振荡，且振幅每个周期约增加一倍，速度也不断增加，之后速度达到设计最大值的2.5倍。
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可以看到最上面那个框，翼尖偏移超过30英尺后，飞机进入振荡发散
最终在强大的气动力作用下飞机空中解体，坠向海面。
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坠毁之前的数据记录，可以看到最后有明显的振荡发散
最后放一个珍藏视频
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https://www.zhihu.com/video/1146334378765533184
评价
事故调查委员会对“太阳神”整个项目进行了高度评价：
AV/NASA技术团队在高空长航时（HALE）飞机设计、开发和测试领域已经积累了相当多的知识和经验。这使美国在这类飞机的研发中处于世界领先地位，对国家具有重大的战略意义。这种飞机所提供的能力是真实和独特的，能够使同温层在许多政府和商业应用中得到应用。这类飞行器比表面上看起来要复杂多个数量级，但AV/NASA技术小组已经确定并解决了最棘手的技术问题。“太阳神”代表了多学科深度融合在飞机上的初步应用，优异的气动性能和自身重量已经让人瞥到未来高效率飞行器的发展曙光。甚至可以更夸张的说他如同百年前“飞行者1号”一样使梦想照进了现实，给出了一种未来高效率飞行器的发展方向。
“太阳神”号最终坠毁，之后也再没听到任何相关消息。如果这会被人形容为失败的话，那么这失败也凌驾于那些轻松的成功之上。
有空的话点赞关注呀，稳定输出干货内容！
（图片来源于网络） Avro Canada CF-105 Arrow.
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非常帅气的远程截击机，气质很特别，有美系的线条和苏系的暴力美学。阿芙罗加拿大公司作品。
该机是1957年下线首飞的，除了优雅的外形之外还有一些令人惊异的黑科技，实在让人难以想象当年加拿大航空工业的水平竟然离世界顶尖水平如此之近，近到连RAF和USAF看了都馋。
当然这架飞机本身就是一个黑科技，她在1957年能够达到2马赫以上的最高速度（试飞中止时最高速度为1.96马赫，但理论计算表明至少能飞到2.5马赫，而且那时候油门只推到了3/4，飞机还在爬升，而且还能边爬升边加速。根据估计，CF-105甚至能达到3马赫，唯一限制机体速度的是气动加热而不是阻力），并具备以1.5马赫长时间巡逻的能力（仅次于米格-31的1.7马赫巡航）。请注意，那是1957年，世界上第一架两马赫战斗机F-104两年前刚刚上天，而且是“人操火箭”式的单发轻战（F-104为了高速都牺牲了啥想必大家都耳熟能详，我就不扯了）。而这是一架最大起飞重量高达27吨的双发重型截击机，尺寸比大家都知道的苏系暴力美学典范、世界上最大的超级重型截击机米格-31都要大一轮（CF-105全长23.71米，米格-31全长22.7米）。
首先，这玩意有电传。
对，你没看错，1957年的飞机有电传。而且是双余度模拟电传。（不是数字电传很抱歉，但当时连数字计算机都未必有。）不过那时候还不叫电传，叫自动飞行控制系统（AFCS）。但原理是一样的，驾驶杆输入信号经计算机（双余度的晶体管模拟计算机）修正再驱动翼面，并且自动修正扰动，还带有杆力自动回馈模拟操纵力，不像隔壁米格-21的备用电动操作系统一点反馈也没有，结果试飞中由于人机耦合震荡摔掉一架原型机。设计人员认为这样一架重型超声速截击机靠人机械操作是无论如何也没办法好好驾驶的，所以就加了这一套东西。这套电传有多好？试飞员有一次在全加力垂直爬升时故意把一边发动机油门收慢车，结果机头一点没动，偏航力矩被完全自动抵消了。这是世界上第一架装备电传飞控的实用飞机。至于第二架装备电传的战斗机，那是二十年后的F-16了，三代机。
其次，这玩意有两台大的可怕的超级发动机。
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就是这家伙，奥伦达公司的PS.13易洛魁。看起来似乎不太起眼，像台撑大了的Avon，但它的军推有10.5吨，加力推力更是高达13.7吨（台架试车推力，实际军用推力8.5吨，加力推力12吨），比现在很多同尺寸的涡扇发动机都要厉害（至少比三姨夫和老太行厉害）。最大直径1.2米，自重2.12吨，大量采用钛合金材料（占总重30%），推重比达到7。再次注意，这是一台1957年的涡喷发动机。本来CF-105的原定动力是罗罗的RB.106，但英国政府日常削预算，加拿大人只好自己干，结果这一自己干就整出了当时整个西方最强的航空发动机。空中试车的时候，作试车台的B-47发动机刚一点火立马蹿得跟火箭似的，机组为了避免超速赶紧把自己的6台J47全关了，但光靠这一台易洛魁还是推着四十吨重的B-47在天上狂飙。最后这架B-47因为机体被巨大推力压弯只能报废。
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B-47：这句mmp我一定要讲
----好的我的键盘修好了，下面继续----
还有气动设计。CF-105采用了大三角翼，这没啥稀奇的，但这副大三角翼使用的是超临界翼型，尽管也是很原始的超临界翼型。但它极大减少了跨声速飞行阻力和配平超声速压心后移所需的配平量。此外，还配备了前缘缝翼和锯齿，以改善起降性能。这在现在不算什么，但在1957年却属于很先进的气动设计，你看米格-21还在用“阻止气流向翼尖叛逃”的翼刀呢。此外，巨大（面积高达110平方米，换算下来翼载荷只有低到不像话的220kg/m²，估计真要遇到敌方护航战斗机甚至能跟它绕圈圈）的机翼还提供了高达11,800升的恐怖燃油空间，跟三代机中素以腿长长长长著称的苏-27相当。
除了电传之外，CF-105还有现在大家都很熟悉的手不离杆（HOTAS），显然是为了方便飞行员在超声速飞行下操作飞机的设计。看起来似乎不算什么了不起的成就，但在1957年这需要高度先进的航电系统（不过那台两余度模拟计算机肯定是够先进了）和极强的系统集成能力。战斗机普遍装备这东西也是20年后三代机的事了。CF-105的座舱设计之好，连前来参观的美国空军飞行员都赞叹不已。
此外，作为截击机，CF-105还有一个巨大的机腹弹仓，长4.7米，宽2.1米，大得好比轰炸机，能够携带8枚AIM-7麻雀或者AIM-47猎鹰。而且加拿大空军认为麻雀和猎鹰的性能都还配不上CF-105这么好的截击机（他们说的确实没错，不过AIM-54还得再等二十年才能出现）。弹舱门能够在超声速下在0.3秒内打开，并在2秒内发射导弹，其速度足以让F-22和F-35都自叹不如。而且弹舱采用模块化设计，整个弹舱可以被从机身上直接拆下来，挂好弹之后再塞回去，地勤的一大福音，也方便迅速转换携带武器适应不同任务，比如突然需要执行战术打击任务，就可以直接把机上原本挂满麻雀的弹舱拆出来，然后塞一个挂满Mk.82的新弹舱进去。
像所有机腹带着巨大弹舱的飞机都会遇到的问题（F-22/35这种翼身融合机身肥死的飞机除外），CF-105的起落架没地方放，结果加拿大人又被逼出了一个机械加工工艺的奇迹。被弹舱占了地方之后，CF-105的起落架只能装在机翼上，最后选用的是两轮小车式支柱式起落架，但CF-105的上单翼布局显然导致起落架很长，而更麻烦的是这玩意要撑住一架27吨重的重型截击机。结果，为了制造起落架，加拿大人在机械加工方面搞出了令人咋舌的成绩，毛坯重达500千克，最后加工出的起落架只有76千克重（那年头没有什么化学铣切啊摩擦搅拌焊接啊更不可能有3D打印，完全靠铸造加机床，可见加拿大人的机械加工能力有多可怕），却能承受这架庞然大物着陆时每边高达10吨的冲击力。试飞中起落架断过两次，不过都不是结构原因，一次是没完全放下来锁定，另一次是飞行员落地时刹车过猛结果爆胎冲出跑道。
已经很牛逼了？还有更牛逼的。阿芙罗还设想了CF-105 Mk.3，就是下面这个样子……
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机体结构换成不锈钢加钛合金，换装易洛魁Mk.2发动机，进气道改成可变几何进气口（怎么看着像DSI？？？），如果她被造出来，可能会是世界上第一种三马赫截击机。米高杨表示已气疯。
不过这一切都没有成为现实，原因很简单，某工党要导弹不要飞机的风气漂洋过海影响到了自己儿子。
CF-105最终很不幸地与YF-23和XB-70并列为航空史上三大背运的科幻级别作品。 woc破1k了!人生最高赞!
小透明写个答案不知不觉变成最高票了。。。瑟瑟发抖
写一个可能因为太冷了，所以没什么人提，但是真的特别惊艳的一个“飞行器”。
就是这玩意。
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这个看起来像一块铁饼或者小飞碟一样的玩意儿是美苏冷战时期，50-60年代的众多美国黑科技结晶之一，因为其独特的造型，美国人给她起名叫Pye Wacket。。。π嘛，反正就是个饼。（不过其实这个代号的真正出处是1958年的一部美国喜剧电影《夺情记》中的女巫角色的爱猫的名字，而这只喵星人用这个名字的出处则要追溯到英格兰猎杀女巫时期中一个“巫婆”供出的其小跟班的名字。。。。总之这个飞行器的代号本身就将自己和黑魔法联系在了一起）
那么这个Pye Wacket的设计用途是什么呢？实际上比这个造型本身还要惊艳。惊艳的多。是一种新型的隐身无人机？是某种飞行器的验证模型？还是yankees居然傻到把别隆采圆盘的都市传说当真做出来的新玩具？甚至罗斯威尔事件的战利品？naive，全都不是。这个代号叫Pye Wacket的玩意的定位，是一种导弹。
空对空导弹。
空射空对空防御型导弹。
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是的这话我自己说出来都不信。
但是你没有看错，我也不是在转什么票圈的中或输/日呼胜的地摊，这个Pye Wacket是真实存在的一个研究项目，其用途定位就是如此绝无仅有。美国官方对其项目的正式称呼就是“ WS-740A Lenticular Defense Missile （LDM）”，意为“透镜状防御型导弹”，虽然只有透镜状能一眼看出来。在反导系统问世之前，这可能是世界上第一种承担防御用途的导弹，可能是目前唯一一种空射的完全防御用途导弹，大概一定是全世界唯一一种透镜状的“导弹”。
吹了一大段牛，那么这个pye到底是被设计来干什么的呢？
废话少说，我决定直接翻一段维基来说明。
Pye Wacket LDM项目, 是通用动力旗下的康维尔部门为响应美国空军于1958年提出的“防御反导系统（ Defensive Anti-Missile System）”构想而进行设计研究的一个导弹项目。这个DAMS的提出目的是为了给当时同样正在研发的，许多答主已经提到过的XB-70 女武神超音速轰炸机，提供一种拦截敌方发射的地对空和空对空导弹的手段。
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Pye Wacket要服务的就是这位大姑娘。
尽管我们的XB-70姐姐飞的比当时的任何苏联记者都快，爬的比任何苏联飞机都高，但是聪明的给宇航员用铅笔的苏联人在1957年劳动节阅兵上展出的S-75（北约当时称SA-2）防空导弹严重动摇了XB-70的这一优势。（之后的1959年，大陆用SA-2击落了台湾的RB-57D高空侦察机，1960年苏联人自己又用SA-2击落了美国的U-2高空侦察机，成为世界防空史上第一批防空导弹的战果，证实了美国人的担忧。）而编故事不嫌脑洞大的美国人中间甚至盛传过这个SA-2可以安装核弹头的传言（实际上SA-5开始才这么丧病）。因此，认为保险措施怎么都不嫌多的美国人便提出了DAMS的构想，意图给已经很难被击落的XB-70女士再上一层保险，以应对这一新的威胁。
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鲍尔斯（空军上尉退役，事件当时属CIA编制），SA-2的第一位美国战果。
http://www.afwing.com/upload/2017-03/air-defence/2014082813513399615-167450.jpg被中国地空导弹部队击落之后曝尸示众的蛟龙夫人们。
而USAF提出的DAMS设计指标本身。。。。也很令人膛目结舌,肝。。。甘拜下风。USAF提出的构想中，DAMS的设计指标包括：
-能够承受60g-250g的加速度
-能够在任何方向发射出去（毕竟导弹经常是从下面或者翘臀后面来的）
-能够在空中接受末端引导，向任何方向转向
-能够以7马赫，7马赫，7马赫的速度拦截来袭的目标
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这是人能制造出来的东西吗？
。。。。然而似乎是的。
还别说，美国人于是真的根据风洞试验等等的研究设计出了这个回答的主角Pye Wacket。在风洞试验中，这样的双凸透镜状弹体结构被认为拥有极佳的攻击角度（碟形的杀伤面），理论上其重量分布也十分理想，两件美好的设计重合在一起，就会给Pye Wacket带来更高的性能提升，得到的自然是像梦境一般美好的机动性。同时，碟形的设计也使得LDM能够确实从XB-70上360°全向发射。据称其速度确实能达到6.5马赫以上，单是之后康维尔的地面试验中就确实达到了5马赫的速度，可以说是非常魔法了。
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Pye Wacket的设fu计yuan图
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正在进行实验的Pye Wacket全比例模型(感谢@苏翻译 指正，军盲丢人x1)
进行先期研究之后，康维尔部门在1959年收到了美国军方的研究合同，这个项目也从此时开始得到了Pye Wacket的代号和Project 3811的项目编号。关于为什么代号被决定为夺情记中的Pye Wacket, 有一种说法是项目办公室里有一位看过夺情记的秘书，还有一种说法是在夺情记的主演中就有一位知晓计划的战略空军司令部上校（1959年7月升准将），他在杀青之后决定把电影里的梗带到三次元来。
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（感谢评论区@Tian Ouyang 指正，就是著名的吉米·史都华 James Stewart，奥斯卡最佳男主角奖，终身成就奖，金球奖。。。哇我当时居然没意识到这哥们来头多大。。。果然是对美国老电影见识太少了，真鸡儿丢人x2）
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康维尔接锅之后的Pye Wacket研发团队，中间这位就是项目负责人，初步设计工程师厄尔．尤金．霍尼韦尔（Earl Eugene Honeywell） ，时年26岁，可以说是个天才。
经过一系列试验后，导弹确定使用6具火箭推进器进行姿态控制和推进，导弹的外壳使用镁合金。推进剂采用M58A2固体燃料。 战斗部介于火箭发动机舱壁前与制导包之间，采用20磅破片战斗部。
反应控制系统被集中装在导弹后端的主喷口两侧。反应控制由四个分布于导弹后表面的固定喷口喷气来实现。俯仰、偏航和滚转控制则通过调节注入四个固定燃烧室的推进剂来完成。
整个反作用力系统，包括推进剂、加压充电、伺服机、推力室等等组件在内都被集成起来安装在两侧。用于推进剂注入控制的电信号从电子部分的自动驾驶仪经导弹边沿中布置的电线传输到后段。
为了给导弹助推段的俯仰与偏航提供额外控制力，主发动机旋转喷口可以上下左右偏转10度。最终设计可能需要在同一平面内提供矢量控制，推进剂注入可以替代喷口旋转，打开覆盖导弹喷口排放区域顶部与底部的外壳，令喷口可以伸到导弹外面，由此便可在俯仰平面内偏转。
。。。。。好了我自己都要看不懂了。
值得一提的是，在康维尔投入研究之前对这种导弹进行初期研究论证的美国军方曾有一个大胆的想法——给这种导弹装上核战斗部，然而由于弹体空间太小，最后还是使用了普通破片战斗部。
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1960-1961年，预想进行阶段2测试的“可行性测试载具”（FTV）
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康维尔做出的Pye Wacket设计图
无论如何，从1958-1960年，美国军方和康维尔对这种Pye Wacket进行了一系列的实验论证，在1960年，项目已经完成了预想的3个阶段中的2个阶段，已经开始着手进行第3阶段的研究，就是在之前的火箭推动试验的基础上再测试12个FTV的性能。然而此时的康维尔研究小组却发现自己没有顺应历史的进程。
首先是1960年的U-2被击落事件引起了美国对战略打击载具思路的转变，美国人认为洲际弹道导弹将取代战略超音速轰炸机成为未来美国主要的核运载载具（然而超音速轰炸机才是男人的浪漫啊摔！）；而到了1961年，臭名昭著的麦克纳玛拉先生成为了美国的新国防部长，此公其他不会，倒是非常懂得西方干会计和银行行长那一套。他在任期间做了一点微小的贡献：发起了越南战争，打输了越南战争，以及取消了绝大多数创新的防务研究项目，仅剩的几个幸存者的成本也被极度压缩——当然是为了省钱。XB-70便是其中的一个牺牲品。而既然XB-70已经入土，为XB-70而研发的主动防御导弹自然也就没有存在的必要了。于是Pye Wacket项目也随即被取消。
但是这种惊世骇俗的飞行器的故事仍然没有结束。在1958年6月，美国军方曾经提出过另一个叫做“圣徒反卫星系统”的项目设想，其中有一个叫做蓝圣徒的项目，是基于无人的圣徒I提出的有人反卫星载具构想 蓝圣徒被视作波音X－20动力飞翔载人滑翔项目的一个竞争对手，而所有这些都被严加保密，直到现在都不清楚蓝圣徒项目是否进行过竞争性招标，或者康维尔是否为此提交过方案。看起来最后似乎是马丁飞机公司赢得了项目，因为它与20世纪60年代公开测试的SV－5、X－23和X－24升力体等项目有关，而项目的另一参与者是麦克唐纳飞机公司，该公司的相关研究后来成为了1965年的鱼胶侦察机项目——不过整个圣徒计划最后也给麦克纳玛拉取消了。
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当时中标的马丁公司机型
然而在1963年10月于圣迭戈举行的第八届弹道导弹与空间技术研讨会上 ，霍尼韦尔，之前提到的那位Pye Wacket的天才负责人在圣徒项目取消2年后在会上公开了康维尔当时参与蓝圣徒项目时提出的构想——反正整个项目也被取消了，谁爱保密就去保密好了。根据霍尼韦尔的说法，康维尔在Pye Wacket进行第2阶段的同时参与了蓝圣徒的研究， 在设计上，载人载具（MV）采用泰坦III型运载火箭。MV的工作方式是，在距目标50英里的安全距离外，发射小型“监察官”／击杀器（I／K）设备，设备将与目标交会，随距离的接近对目标进行检测，之后如有必要，在接到摧毁指令后，将击毁目标。这个方案允许MV和I／K设备具有非常大的速度改变量（MV可达每秒7000英尺，I／K可达每秒9600英尺），因此项目具备快速响应能力。而康维尔参与该项目时的设计图则长成这样
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是不是很熟悉？
如果把这个东西的载人舱单独拿出来就更熟悉了
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（后排哥们：有句话我一定要讲）
在康维尔的设想中， 是一种基于Pye Wacket项目技术的透镜状再入载具，可容纳一个三人乘员组，它也是整个系统中唯一可以返回地球的模块。在发射台中断发射情况下（发射初始阶段），或者着陆出现问题时，驾驶舱部分可以在亚音速下从指令模块分离。也就是说，Pye Wacket 这个项目的技术实际上也被康维尔用在同期的，脑洞更大的载人反卫星飞船计划上。可惜这整个计划都遭受了和Pye Wacket同样的命运。
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载人载具的设计构想
在1963年10月露面之后，同时负责Pye Wacket和蓝圣徒的霍尼韦尔的官方履历完全消失了。与其有关的绝大多数报告至今都没有解密，甚至不知道这些报告是否还仍然存在。人们只能从公共记录中发现其于1998年10月去世，葬于塔科马国家公墓。Pye Wacket的主动空对空防御导弹构想再也没有实现，转而被雷达规避、隐身、诱饵弹、反辐射导弹和电子对抗措施等手段取代。当然话也不能说太绝，目前美国空军开始论证的空中激光系统或许也就是Pye Wacket所代表的空中主动防御构思的另一种方向。而至于反卫星载人飞行器之类的超前构想则彻底销声匿迹了。
在2006年，美国杂志《航空周刊和空间技术》登载了一篇令人震惊的文章，声称美国在20世纪90年代开发了一种两级入轨可重复使用的载人飞行器，名为黑星，能够实施许多轨道／亚轨道任务。项目发展始于挑战者号航天飞机于1986年解体之后，直到2005年此种飞行器才退役。文章称，黑星系统的第一级据说是改装自一架北美XB－70瓦尔基里超音速轰炸机（被称为SR－3），还有一种小型大后掠翼、双人机组升力体太空飞机（被称为XOV），这个XOV被装在SR－3的机身下面。整个系统由一个“美国航宇公司财团”为一个“未透露名称的美国政府部门”开发，极为机密，即便是许多美国最高军方和民用航天项目的规划者们都不清楚它的存在。黑星设计被用于执行的任务可能包括反卫星、快速响应小型卫星发射、使用小型常规战斗部等等。若这篇文章为真，这就变成了XB-70和Pye Wacket这对姐妹项目在20年之后的又一次重生，然而没人能证明其真伪，Pye Wacket项目本身可能仍然作为一种别样的技术储备静静躺在军方的数据库之中，等待被人想起的那一天。
哦，对了，在最后，笔者本人是怎么知道Pye Wacket这个东西的呢？
笔者第一次听闻这个逆天的小圆盘是出自法国游戏工作室Eugen System于2015年推出的即时战略游戏《侵略行为》（现在多人模式已成鬼服）。在游戏中，XB-70轰炸机是游戏反派势力，作为恐怖主义背后的共济会式黑手而存在的“财团”所使用的空军单位之一。而游戏中XB-70的一个可升级项目就是这个Pye Wacket。
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游戏中的XB-70小姐姐和Pye Wacket的升级图标
当时的感觉就是:还有这种操作?.jpg
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真·已经没有这种操作了.jpg
这里也要感谢侵略行为吧的一个吧友，是这位哥们先进行了这个Pye Wacket的初期考据并贴在他的武器原型分析贴里，才给了我灵感写这篇答案。我自己一向很喜欢这种出现蓝图武器的科幻军事题材游戏，在这些游戏里出现的冷战武器就好像一个个特别有趣的复活节彩蛋一样（比如说财团的单位就是冷战下马项目的大杂烩，居然全都造得起，也许这就是大佬吧.jpg）。而Eugen System素来就有进行这种设定的优良传统，比如侵略行为的精神前作《战争行为》系列之中的各种单位也和冷战-90年代的各种黑科技息息相关。只可惜这种玩起来如同在看科幻武器386图鉴一样的RTS游戏越来越少了。
本文编纂过程中大量参考了豆瓣的这篇文章（大饼导弹皮瓦克与载人反卫星武器），在补充维基上短的可怜的资料同时也纠正了我很多一开始的认知，如果原作者也混知乎的话我希望能对他表示感谢。关于Pye Wacket的更多发展历程和技术细节请拜读此篇。（根据这篇文章写到后来感觉越写越严肃了hhhh，本来只想写到XB-70下马就结束的没想到越写越多） http://picx.zhimg.com/v2-4dc009621f0e760a3bed09620c47f563_r.jpg?source=1940ef5c
大毛的并列双旋翼布局 Mi V-12
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然而同为大毛的卡莫夫把把同样的设计进化成了复合推进的Ka-22
依然是垂直起降这次换个方式
XVF-12垂直起降战斗机， 通过翼面吹气方式实现垂直起飞，然而性能实在是很尴尬
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西科斯基S-72 X wing
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首先这是拿出一架 S-67 Blackhawk去掉旋翼加上2个GE TF34涡扇，你就得到了一个长得像直升机的固定翼灰机。
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为了保持垂直升降能力在加上一套钢性旋翼再把原来的涡轴发动机装回来，那么就有了X-Wing。很多年后波音的Boeing X-50A把这个概念更近一步,使用桨尖喷气+多模式切换，X-50A可以轻易在直升机和固定翼直接切换。
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----------------------------------------奇怪的炸B出没------------------------------------------------------------
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外星轰炸机YB-35- 诺斯罗普的飞翼奇迹，B-2幽灵的粑粑。
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菊花里藏核弹的A-5
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X-10， 超音速，无人驾驶，1953年北美出品，服役期间这货是美国飞的最快的喷气动力飞行器，性能超越二等人所有的有人驾驶战斗机除了还没服役的YF104。X-10的研制目的是为了SM-64 Navaho洲际巡航导弹验证技术，然而SM64无比不靠谱最终没有服役。
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SM-64 Navaho。
---------------------------------------------NASA的脑洞在此---------------------------------------------------
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登月舱模拟器，差点摔死了阿姆斯壮
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NASA Hyper III
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McDonnell Douglas DC-X三角快帆VTVL试验火箭，SpaceX Falcon 9和Blue origin新破鞋的先驱。
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X-24升力体验证机和他的一堆兄弟们（没机翼一样飞的小胖子们）
---------------------------我是海平线----------------------------------------------------------------------------
SR.45公主10发大型水上飞机
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虽然结构无比复杂，但是相比休斯只能水上漂的H-4云杉鹅SR.45好歹飞机起来了23333
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F2Y-强力的超音速水上飞机，然而一等人发现并没有什么卵用
------------------------------------------一些奇怪东西的分割线--------------------------------------------------
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毛毛熊的BOR
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飞碟？？？其实是Nemuth Parasol
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骡马P 791
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edgley optic
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绝望钻石的儿子F117的爸爸Have Blue
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XF-84H桨尖超音速的亚音速飞机（谁说亚音速不能有sonic boom~boooooom）
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PZL M15喷气动力农药双翼机
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萌萌的Breguet Deux-Ponts
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Savoia-Marchetti S.55
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XF9C和飞艇木船
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比奇starship
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B-36 Tom-Tom
Narushevich Ring Wing
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--------------------机器和飞人之间的分割线 23333-------------------------------------------------------
召唤飞翔的荷兰人...哦不瑞士人和他的小跟班
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