運-20採用了哪些先進技術?

谷火平


一架大型軍用運輸機好不好,體現的要素很多,比如運力,更在扛造上下足功夫,無獨有偶的是,2016年6月3日的國家十二五科技成果展上,運-20以其一付全尺寸起落架實物參展,專家有點評,比之世上先進的大運輸機,我們的起落架結構重量輕,耐衝擊落震能力強,收放件簡單而可靠,具有自己非常獨特的優點,性能十分突出,好啊,就憑這一點,也要為運-20點個贊,我們知道,一架軍用運輸機飛機的起降能力,是非常重要的,要在野戰機場使用,起落架不扛造,可是一件大事情,看過電影《坎大哈》的朋友都對那架伊爾-76印象深刻,有意思的是,改編自真實的故事,伊爾-76以其出色的起降能力在被扣一年之後,終得逃出再生天,因此它才會賣得瘋。美製C-17也如此,有號戰略與戰術通吃的運輸機,印度以為好,一架5.8個億,美元,我的天,十架多少錢?這在中國就是研製一款運輸機的費用。

運力是很酷的。老話說得好,莊稼老頭不識貨,上去先揀大的摸,以此來喻網呆們,形象而貼切,每能聽到他們說,C-17“環球霸王III”多粗多長,要比“胖妞”大得多,正然是門外漢者說,噢,大就好啊,不是這樣。一款運輸機的真正價值正在於運力,而運力的充分表現,是其貨艙空間的合理性與適用性,是,我們承認,C-17是個大個子,要比我們大一些,僅寬度就達5.5米,長20.8米,高3.8米,而運-20的貨艙長寬高數據(估計),20×4.5×4,看見沒有,非常合理。對此,美軍有個基本統計,98%的情況下,使用貨艙寬度不超過4.5米,若問設計那麼寬不是浪費麼?是的,其最大起重77噸,要比我們運-20高出十噸的樣子,這高出的噸位正在於其寬大的機身浪費,惡化了飛行性能,徒增油耗,並嚴重影響起降性能。由於我們後發於人,所以啦,運力的設計蠻酷噢。

飛行是蠻帥的。正有人質疑運-20的帥,動力不成為何主要飛行指標並不低,如圖,可以先思考一下圖中的數據,再接著看魂舞大漠的分析,通過數據對比也見之,運-20現在的飛行性能並不低,在電視媒體上,專家鹹誇運-20的超臨界翼設計,當正面而來的氣流通過機翼表面時,超臨界翼正能使之放緩,推遲產生激波,帶來較高的經濟航速,省力又省油,可以說這一設計做到了極致,比之C-17,主翼翼盒縮進機身貨艙頂部,凹進去很大一塊空間,擠佔了空間不說,在使用高度上也不得已有所限制。類似的設計還有,小後掠翼,大展弦比機翼,以及後退式三縫增升襟翼等,大幅增加的是全機升力。可能有人要拿這個說事,還是因為發動機,不得已而為之,不過,我們通過巧妙的氣動設計,不但有效解決了問題,還為未來換裝國產大推後,留下了極大的性能提升空間。

動力是值得期待的。現在之所用,俄製D-30KP,推力不比伊爾-476的PS-90,更與C-17的F117-PW-100差距甚大,動力強飛機就好,這是很普遍的規律了,未來換裝國產航發渦扇-20以後,此等差距便會一夜之間消失,C-17那11000千米的大航程,800千米每小時的航速,便會在運-20身上得到很好的展現,所以期待運-20加油機,運-20預警機的朋友,可以緩口氣了,這事不急,如果能方便換上去可以,只是哪會這麼容易,一款飛機換髮以後,還是要重新展開吹風實驗的。我們看到,現在的運-20裝備數量只是小批量生產,原因正在於紓困於發動機,2005年中俄簽訂的飛機大單流產,最終換來的是一堆D-30KP發動機,我們把它裝在轟-6上,裝在我們的運-20上,堪謂失之東隅,收之桑榆了,也許當年沒有買成是對的,變而促使我們加速運-20的研製,中國航空人憋了一口氣,十年磨一劍,把軍用大運搞出來,有人評價道,戰略運輸機的意義絕對不低於四代戰鬥機。


魂舞大漠


近日,報告文學《鯤鵬起兮 ——大型運輸機運20研製紀實》一文中提到,在運20工程伊始,為了加快項目進度,決策者們確實想到過“走捷徑”,也就是與烏克蘭合作。不過當運20團隊與烏克蘭安東諾夫設計局談判時,對方以“”的態度,提出了一攬子苛刻條件,被我方斷然拒絕。因此,運20的研製,完全依靠中國自力更生。

大型軍用運輸機的重要性是不言而喻的。它作為一種戰略性裝備,對改善軍隊現狀、實現國防現代化、保衛國家安全和完成祖國統一大業有著不可替代的作用。而且現代戰爭的突發性強,節奏快,實現武裝力量快速部署和裝備的快速

投送,完全要依靠大型運輸機的戰略空運能力。而我國自主研發的現代版鯤鵬-國運-20大型運輸機,代表我國的飛機制造業進入一個新的時代!

在動力系統方面,運-20前期搭載的是俄羅斯進口的D-20KP2發動機。而在後期,將會使用我國成都發動機有限公司借鑑國外技術研發的WS-18渦扇發動機。到時候的續航里程將會達到7000公里,可以覆蓋亞洲大部分地區。

運-20的機體佈局比較合理,它採用寬體設計,看起來比較短、粗,具有新一代軍用運輸機普遍的外觀特徵,不一樣的是,它的貨倉在原有的基礎上又加寬加高了,這樣的話,有利於運輸更多超寬超高的貨物,相當於擴充了貨倉容量。跟伊爾-76相對比,運-20在機體結構、減重以及氣動佈局上的設計上都佔相對的優勢。耗油量也比它低20%。在相同的航程情況下,運-20的運載量會更大。而且運-20應用大量先進技術。運-20採用輕質材料,運用了3D打印技術生產的零部件,突破了數百項關鍵技術。在空氣動力學、大型結構設計、超臨界翼、綜合航電系統的研製等方面,均有重大突破。這降低了飛機的結構重量,提高了升阻比。據飛行員描述,運-20的飛行感覺是:飛機平穩,具有優良的氣動特性、起飛著陸特性和承載能力。

作為中國研製的最大的飛機,我們為我國的國防科技實力感到自豪,運-20也有很多的優點以及不足的地方,不過對於軍用運輸機來說,運-20的實力絕對不容小覷!


利刃軍事


最近央視國家記憶欄目播放了大國鯤鵬的運20系列紀錄片,裡面詳細記錄了運20艱難成長曆程,其中有一集是給運20做強度實驗,機身都貼滿了條塊裝的加載裝置,然後給飛機施加不同程度的壓力,當操作員加壓至設計強度110%時,運20機翼瞬間崩裂,結果全場的設計師和試驗人員都一片歡騰。

說到這裡有人就問了,飛機都壞了怎麼還舉眾歡騰高興成這樣?

實際上,這只是一架靜力測試機,試驗的目的就是測試飛機的全機穩定俯仰工況破壞能力,從而鑑定運20的整機強度是否達到設定指標。

大家都知道,飛機不能太結實,也不能太羸弱。太結實了,機身過重就容易吃掉載貨能力影響性能,太弱了,雖然可以多拉貨但是危險係數卻比較大,飛機很容易在緊急機動時不堪重負空中解體,發生事故,這就要求設計師在設計飛機時一定注意保持平衡。

從國際上大型運輸機的設計規範經驗來看,正常使用的載荷是滿載之後飛機最大許可過載2.5G,當然也不能剛剛超出2.5G就直接散架子,國際上的標準設計規範要求是最高有20%的餘量,在進行加壓測試的時候如果還不到100%整機強度就出現問題顯然是不達標的,將嚴重影響運20的飛行安全,但如果加壓達到120%壓力工況下,運20還沒有解體也是不達標的,因為這意味著運20設計方案沒有充分挖掘機體潛能。

所以我們的設計師們為了運20能達到最佳安全性和運載效率,選取了10%的餘量,結果飛機在試驗時候,精確的驗證了正好在110%斷裂,這就是咱們的研究人員技術高超技術水平的體現,設計要求在哪裡載荷斷裂,就在哪裡斷裂,真是做到了天衣無縫!相反之前俄羅斯的蘇27戰鬥機做強度實驗時,前後一共就毀了4架樣機,看著都是滿滿心疼。

在運20的整機結構製造中還大量運用了複合材料,尤其是整機的破壞試驗圓滿成功更是進一步證明了國產複合材料的研發實力。其中沈飛負責運20大T型尾翼的製造,是運20整機制造中複合材料的應用典型。除了複合材料外,運20還大量應用了全球首創的3D增材打印技術製造多款關鍵結構件,運20起落架就是3D增材打印技術製造而成。

據媒體披露運20目前交付部隊的規模已達6架,可以組成一個整建制飛行大隊。

當然了以我們國家的需求,這幾架運輸機顯然是遠遠不夠的,因為戰鬥機飛得再快,維護保障車輛、彈藥、備件、人員的部署速度跟不上,戰鬥力就只能限於剛剛飛過去那會兒隨身帶的幾枚導彈。

只有運輸機,才能攜帶這些關鍵的支持體系,與戰鬥機完成同步的遠距離部署,將自己的武器,設備,人員,物資遠距離大批量投送,從傳統的國土防禦型,轉向洲際遠程投送型,

目前來說,F16在部署24架飛機時,需要18個架次的C141運輸機來運送保障設備、資料、人員;24架F35,是8架次的C17。

F22戰鬥機也是一樣,憑藉著C17環球霸王運輸機的同步運輸,F22戰鬥機飛到哪裡,C17就跟到哪裡,展開保障,所以美國空軍只用187架F22戰鬥機,就能夠威懾全世界。

因此,運20大型運輸機對於空軍作戰具有不亞於殲20戰鬥機的重要意義,她能夠使戰鬥機的腿伸的更遠更長。

如果咱們要建設真正的戰略型空軍,各機種比例結構只能看齊美國,在2011年的統計數據中,美國空軍在戰鬥機機與大飛機的比例上,達到了3.76:1的程度,也就是不到4架作戰飛機對應一架大飛機。而從總數上看,5584架美國空軍飛機對應582架大飛機,基本就是9架戰鬥機對應1架大飛機。

反觀咱們自己,目前還沒有運20以外能交付軍用的大飛機,因此所有大運輸機、大飛機平臺任務,就都落在了運20身上。以國內目前超過3300架飛機的空軍規模來說,運20至少要超過300架才能比較好的支撐起中國空軍向戰略空軍轉型的需求,強軍的路上依然任重道遠。


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圖注:中國運-20運輸機

運-20是我國自行研製的大型運輸機,由中航集團多家企業協力研製,西安飛機工業集團承擔總裝生產任務。運-20機長47米,翼展寬45米,高15米,最大起飛重量220噸,最大載重66噸,滿載航程4400千米。其正式研製始於2006年,2013年完成首飛,2016年正式服役。作為我國自主研製的大型戰略運輸機,運-20採用了諸多先進的技術,性能優異。

第一,總體設計,融各家所長。運-20在總體設計上,雖然採用了目前大型運輸機的主流佈局,即懸臂式上單翼,T形尾翼結構以及大展弦比梯形後掠機翼的常規氣動佈局。但運-20在以伊爾-76運輸機為設計基礎的前提下,還參考了美國C-17“環球霸王”運輸機的部分設計,如採用垂直尾翼、超臨界機翼等,兼具兩種運輸機之所長,氣動佈局更加優異,具有飛行穩定、運輸能力強、可靠性高、適應能力好等眾多優點。

第二,採用超臨界機翼,提高複合材料使用比例。運-20採用了超臨界梯形後掠翼型機翼,該機翼可以在不加大重量的前提下,提高機翼的強度和剛度以及增大展弦比,因此具有較高的氣動效率,可減小高速飛行時的阻力以提高巡航速度。同時,運-20還提高了機體複合材料的使用比例,複合材料不但可以增強機體的強度,還能降低機體的重量。採用這兩種技術,使得運-20的運載能力進一步提升,其貨艙容積增加到320立方米,超過伊爾-76三分之一。

第三,採用國產發動機,動力系統強勁。運-20的原型機,其發動機採用的是從俄羅斯進口的D-30KP-2渦扇發動,但該發動機研製年代較早,性能比較落後。而不久後,運-20將會換裝我國自行研製的渦扇-18大涵道比發動機,該發動機不但重量較輕(2000千克),而且耗油量較低,比D-30KP-2渦扇發動要降低20%左右。渦扇-18發動機單臺最大推力117千牛,帶有蚌殼式反推力裝置,對於提升運-20的運載能力和短距起降能力,意義重大。另外,有消息稱,運-20最終將會採用國產渦扇-20發動機,其單臺推力可達160千牛左右。

除此之外,運-20在航電系統方面,也大量採用了先進的設備和技術,具有操縱性好,可靠性高等優點。


兵工科技


說實話,運20沒有什麼先進的技術,當時設計的時候就很保守。比如說電傳系統。電傳系統其實已經用了很多年了,已經比較成熟。你說放手的人,堅持用全鏈條系統,不需要幾分,因為這個技術非常成熟。但是,唐長紅還是比較保守,堅持用的機械備份。所以說120不是什麼很先進的東西,他只是要求誰能做出一款中國第一款,自主設計的運輸機而已。

我說這話肯定很多人都不喜歡聽,但這是實話。


身無綵鳳雙妃翼


運20追求的是穩中求勝,無論是運載能力還是起降增升能力都是老技術,沒有刻意追求機翼的增升能力,野戰起降的多機輪,又或者是其他什麼的,運20的出現主要解決的中國國產軍用大型運輸機有無的問題,並沒有去追求某一方面的先進技術應用。


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