固定翼機では、翼桁（英: spar）はしばしば主翼の主構造であり、翼幅に渡って直角（後退翼の場合はその角度に応じて）に胴体に向かって配置されている。翼桁は飛行荷重を支え、地上では主翼自体の重量を支える。翼小骨（英語版）などの他の構造および形成材が翼桁に取り付けられ、応力外皮構造においても荷重を分担する。複数の翼桁を有するものや、翼桁のないものも存在する。しかしながら、一つの翼桁がほとんどの応力を負担する場合、主桁として知られている[1]。
翼桁は水平尾翼や垂直尾翼などの主翼以外の翼面でも使用されて同様の役割を果たすが、負担する荷重は主翼の翼桁と比べると格段に小さい。 片持ち式単葉機の翼桁は重量および動的荷重支持の大部分を担っており、多くの場合、主翼のDボックス[2]自体の強度と組み合わされている。この2つの構造部材が一体となって、航空機が安全に飛行するのに必要な主翼の剛性を確保している。支柱と飛行張り線
桁荷重
応力詳細は「航空力学」を参照
翼桁に作用する応力としては、以下のようなものがある：[3]
飛行中に機体を支持する主翼の揚力による上向の応力。これらの応力は、セスナ 310（英語版）などのように主翼端に燃料を搭載することによってある程度相殺することができる。
地上で静止している最中に、主翼自体の構造、翼内に搭載された燃料およびエンジンが主翼に搭載されている場合はその重量による下向き曲げ荷重。
対気速度および慣性による抗力荷重。
慣性モーメント荷重。
捻り下げ（英語版）による高速度での空気力学効果およびエルロン操作の結果としての操縦逆転（英語版）による翼弦（英語版）ひねり荷重。さらに、主翼から吊り下げられたエンジンの推力を変更することにってもひねり荷重が増減する[4]。Dボックス構造は主翼のねじれを減少するのに有効である。
これらの荷重はエクストラ EA-300のような極端な曲技飛行を行う機体では、飛行中に急激に反転するので、このような飛行機の翼桁は大きな荷重倍数にも安全に耐えられるように設計されている。 初期の飛行機ではスプルースやセイヨウトネリコの無垢材から削り出して翼桁として使用していた。木製の翼桁では箱形断面のものや、主翼の上半角
材料および構造
木製構造
マルチピース構造の木製翼桁は、通常、「スパーキャップ」と呼ばれる上下の部材と、スパーキャップの間に通される「せん断ウェブ」ないし単純に「ウェブ」と呼ばれる垂直の板材から構成されている。
現代でも、スピットファイアのレプリカなどの「自家製レプリカ機」では、積層木製翼桁が使用されている。このような翼桁は通常はスプルースやベイマツが（挟んで接着されて）積層されている。愛好家の中には機体の大きさに合わせたさまざまなサイズのエンジンを使用して、実際に飛行する「レプリカ」スピットファイを作るものもいる[6]。
金属製翼桁ハニカム構造のDボックスの前縁を使用した、基本的な金属製翼桁の主翼
ゼネラル・アビエーション航空機の一般的な金属製翼桁では、通常はシート状のアルミニウム製スパーウェブ構成されている、荷重がかかった時に座屈するのを防ぐためウェブの上下に「L字」ないし「T字」がたのスパーキャップが溶接またはリベット止めで取り付けられている。このような翼桁構造を採用した大型機では、スパーキャップを密閉してインテグラルタンクを構成することもある。金属製翼桁の金属疲労は航空事故の原因の一つとされており、チョークス・オーシャン・エアウェイズ101便墜落事故などのように、特に旧年式の航空機ではその傾向が顕著である[7]。 1917年のドイツのユンカース J.I装甲胴体の地上攻撃用一葉半機は、フーゴー・ユンカースが設計した、波型のジュラルミンの翼板の下に配置され、それぞれの管状翼桁が三角形のジュラルミンの切片のスペースフレーム（通常はウォレスのトラス方式で）にリベットで結合されて隣の翼桁に接続されている、いくつかの菅状翼桁の複数の金属管のネットワークを使用しており、これによって他の航空機がほとんど木製翼桁を使用していた時代に構造強度が大幅に向上した。ユンカースの全金属製波型翼 / 多管状翼桁設計方式は、アメリカの飛行機設計者ウィリアム・スタウト
管状金属製翼桁
スーパーマリン スピットファイアの成功に貢献した主翼の設計は、5本の正方形の金属チューブを入れ子式に組み合わせた革新的な桁材の設計にあった。2本の桁材は合金のウェブで相互に結合され、軽量で非常に頑丈な主桁を構成していた[8]。
この翼桁の構成手法は1970年代初期にジム・ビード（英語版）が設計して組み立てたビード BD-5（英語版）でも使用された。
