大飞机是衡量一个国家航空工业水平的关键性指标

  出品:科普中国

  作者:李小白

  策划:毕孝斌

  监制:光明网科普事业部

  在今年的珠海航展上,中国自主研发的运-20大型运输机进行了飞行表演。这是中国研制的首款大型军用运输机,对中国航空工业与中国空军的建设有着划时代的重大意义。珠海上空的飞行表演,无疑再次勾起了人们对建设战略空军的渴望,表演虽然仅几分钟之短,背后却是航空工业几十年的积累。

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  运-20在今年珠海航展上的飞行表演(图片来自于网络,感谢原作者)

  在2006年召开的国防科技工业工作会议上,国防科工委发言人宣布在“十一五”期间将大飞机确定为国家重点专项,适时进行国产大型飞机的研制。大飞机是衡量一个国家航空工业水平的关键性指标,只有具备大飞机的研制能力才算是拥有了完善的航空体系。对于军队来说,只有装备了足够水平的大飞机,才可以具备可靠的战略投送能力,这也是建设攻防兼备大空军的前提。

  通常来讲,军用需求一般是高于民用需求的,各航空大国同样也是秉持“先军后民”的原则进行装备研发。中国也是如此,考虑到安全形势、部队需求与国内航空业发展现状等多方因素,中国决定优先发展大型军用运输机。需要说明的是,将大型军用运输机摆在优先发展的位置并不代表搁置对于大型民用飞机的研制。

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  运-20的首架原型机

  中国疆域广阔,周边环境复杂,并且有着越来越多的海外利益需要维护。要想能够有效应对来自各个方向的威胁,就必须能够将成建制的快速反应部队及装备按时投送到相应地点。根据现代战争的发展历程看,具备足够规模的空中运输力量,是保证军队迅速投入战斗的强力保障。在中型运输机方面,中国有运-7、运-8系列运输机,而大型运输机则完全依赖于对伊尔-76的进口。在伊尔-76数量远不够用的情况下,解放军的战略投送能力深受限制,且不说大规模战争,就连突发状况都无法得到有效的空运投送。同时,随着机械化进程的深入,各军兵种对于大型运输机的依赖越来越严重,从各个角度出发,研制国产大型军用运输机刻不容缓。

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  中国空军一度依赖伊尔-76平台,战斗力深受限制

  早在上世纪九十年代,国内研究所就对200吨级的大型军用运输机进行过相关研究,储备必要的大型运输机技术。国内没有对于大型军用运输机的研制经验,曾向乌克兰安东诺夫设计局寻求经验,安东诺夫设计局拿出了TTC方案,该方案的起飞重量依旧不能达到200吨,但货仓采用了全新设计,货仓截面大于伊尔-76。而安东诺夫的TTC方案在很多性能上无法满足中国对于大型运输机的指标,国内在TTC方案的基础上进行了大量推倒重来的设计,也就是我们看到的运-20。

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  运-20充分借鉴了美国、俄罗斯、乌克兰的相应机型设计

  运-20在2013年1月26日顺利完成首飞,是中国空军“20家族”中新的一员。据多方消息所知,运-20长约47米,翼展45米,高15米,最大起飞重量220吨,最大载重在55~65吨之间。除了对TTC与伊尔-76的参考,运-20的设计大量借鉴了美国C-17运输机。气动布局的设计与主流大型运输机相仿。采用上单翼设计,翼盒不穿过货仓,避免了对货仓高度的影响。运-20的机翼采用巨大的三缝襟翼,与伊尔-76设计颇有相似,可以对气流进行良好的引流效果,从而起到增升的作用。受发动机水平与制造水平的限制,运-20没有采用相对激进的吹起襟翼,这是较为谨慎务实的。运-20采用高置T行尾翼布局,受主翼的干扰较小,同时具有良好的速度阻滞系数,可以提供十分高效的操控效率。运-20采用俄罗斯D-30KP发动机,未来将换用大涵道比的国产大推力涡扇发动机。

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  翼盒与起落架舱会产生一定的空气阻力,但留让出了宝贵的货仓容积

  虽然与美俄等国的运输机在年代与性能上仍有不少差距,不容置疑的是,运-20实属为中国航空工业的一大突破。运-20项目的研发为中国航空工业积累了宝贵的研发经验,在飞机结构设计、航空材料、系统设计方面取得了长足进步。在航空领域,许多技术是军民想通的,运-20虽是军用大飞机,但对民用大飞机的研制依旧有不小的价值。在现有基础上进行军转民的研制,可为民用大型飞机在机身构造、材料等方面提供大量可靠的参考。

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  中航工业推出的民用版运-20模型

  运-20最直接的影响是推动了中国空军的战略转型。拥有足够规模的大型运输机是战略空军的必备条件,可以对装备、物资提供高效运输,进行空降兵人员与装备的大规模投放,并可完成以往国产运输机无法完成的重型装甲车辆的快速投送,极大地提高了空军的战略投送能力,成倍提高战场应变能力与军队战斗力。

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  难得一见的美国C-17与中国运-20同框照片

  基于中国国情,运-20还有发展成为特种飞机型号的可能。运-20可以根据需要改装为预警机平台、加油机平台,甚至成为新型机种研发的试验性飞行平台。解决国内缺少大型特种飞机平台的问题,扩充空军特种飞机规模。

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  运-20可解决国内大型预警机平台数量不足的问题

  运-20解决了国产大型运输机的有无问题,并在性能上达到可靠的水平,接近美俄先进的相应机型。然而,运-20仅仅是一个重要的发展起点,未来中国将继续研制更大级别的重型运输机与起降性能更好的中型战术运输机,使空军部队具有不同级别、不同层次的战略投送能力。

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