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原标题:信托起计策陆军的巨型运输机,中夏族民共和国

浏览次数:178 时间:2019-10-17

  出品:科普中国

  近日,中国空军官方微博@空军发布称,目前,歼-20、运-20飞机正在按计划进行相关试验和试飞。在不久的将来,歼-20、运-20将会陆续装备部队,有效提升空军履行使命任务能力。

  作者:李小白

  运-20运输机是中国自主研发的首款战略运输机,2007年立项,2013年1月26日首飞,2014年11月在珠海航展上首次公开亮相。军事专家徐勇凌6月在接受人民网采访时表示,未来运-20装备部队的总数量可能接近100架。

  策划:毕孝斌

  运-20是一款战略性装备,将来装备部队后,对改善我军装备现状、保卫国家安全有着不可替代的重要作用,它也将推动中国空军向战略空军迈出坚实的一步。

  监制:光明网科普事业部

  运-20研发时间是国外同类飞机研制时间的一半

  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。

  运-20新一代喷气式重型运输机是我国空军近年来的重点装备发展项目,其代号“鲲鹏”取自中国神话中的一种大鸟,飞机超大型的外观被戏称为“胖姑娘”。

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  长期以来,由于没有自己的军用大飞机,加之外购大型运输机受制因素多,中国空军的运输力量严重不足。为此,我国决定发展自己的大型军用运输机——运-20。该机研制时间比较快,是国外同类飞机研发时间的一半左右。

  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)

  这么大规模的项目,研制周期如此之短,其原因主要在于以下几个方面。

  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。

  一是我国对大型机载平台有着迫切要求。21世纪初,发展大型预警机成为我国的迫切需求,而大型预警机需要大型飞机作为平台,所以,运-20应运而生。二是我国高度现代化的航空工业能力为运-20的研制提供了坚强支撑。三是中航工业西安飞机工业集团进行了前期技术储备。早在1993年,西飞就开始了大型运输机的前期论证,后来,还提出了研制200吨级大型飞机的目标。这些努力在运-20的研制中发挥了关键作用。四是充分借鉴了国外同类机型的先进技术,有效弥补了自身经验匮乏的缺陷,走了一条成功的工程设计路线。五是动力系统直接使用俄罗斯提供的发动机现货,降低了研制风险。

  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。

  运-20的总体性能与俄罗斯伊尔-476相当

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  运-20安装了4台俄制D-30涡扇发动机,最大起飞重量220吨,最高载重量超过60吨,代表了中国航空工业的最新水平。运-20在设计上博采各家之长,总体性能超过伊尔-76,体现了中国大型飞机研制能力的巨大跃升。它的性能先进主要体现在三方面。

  运-20的首架原型机

  一是机体布局合理。运-20采用宽体设计,看起来比较短、粗,具有新一代军用运输机普遍的外观特征,其加宽、加高的货舱使之方便运输大量超宽、超高货物。运-20在机体结构、减重以及气动布局上的设计远胜伊尔-76,其耗油量比后者低20%。在相同的航程情况下,运-20的运载量会更大。

  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。

  与C-17相比,运-20的顶置翼盒使中央翼高出机体,保持了机体内径的完整。由于机翼没有插入机舱,形成了独特的“驼背”外观。翼下净高度比C-17高出很多,有利于按最大机舱高度装载单件超限货物,能够运输C-17不能装载的超高货物,也能够运输伊尔-476无法顺畅载运的主战坦克等重型超宽装备。这一独特装载性能,使之可以运载我军绝大部分大型车辆。如果运-20更换成国产新型大推力大涵道比涡扇-20发动机,其性能还会进一步提高。

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  二是对起降场地适应能力强。运-20采用常规布局,大展弦比主机翼,机翼的前缘后掠角恒定,尾翼为悬臂式T形垂直尾翼,并采用了复杂的三缝襟翼设计。其液压可收放前三点式起落架,能依靠重力应急自由放下,使之对起降场地的适应能力很强,短跑道起降性能优异。

  中国空军一度依赖伊尔-76平台,战斗力深受限制

  三是应用大量先进技术。运-20采用轻质材料,运用了3D打印技术生产的零部件,突破了数百项关键技术。在空气动力学、大型结构设计、超临界翼、综合航电系统、高可靠性操纵系统的研制等方面,均有重大突破。这降低了飞机的结构重量,提高了升阻比。所以,飞行员描述运-20的飞行感觉是:飞机平稳,具有优良的气动特性、起飞着陆特性和承载能力。

  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。

  总体看,运-20的性能优于俄罗斯的伊尔-76,与其最新改进的伊尔-476性能相当。在承载能力上略低于C-17。运-20未来可能在国际市场上成为伊尔-76和C-17的有力竞争对手。

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  运-20将推动中国空军向战略空军转型

  运-20充分借鉴了美国、俄罗斯、乌克兰的相应机型设计

  大型军用运输机是21世纪军事强国的名片,也是衡量一国是否具备战略空运能力的重要标志。因此,各军事大国都十分重视大型运输机的发展。作为战略空军的基石,未来运-20装备中国空军后,将使中国空军开始具备强大的战略投送能力。

  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。

  一是有利于推动空军向战略空军转型。未来运-20装备部队后,将使我空军实现常态化远程战略输送,让中国的军力更多地在远离本土的地方出现,使中国空军真正成为一支能够全球到达的战略空军,确保空军能够实现“哪里有国家利益,就能出现在哪里”。该机可从大陆直飞我周边海域任何一个岛屿机场,能完成海外撤侨等非战争军事行动,更好地维护我国海外利益、参加地区和国际安全合作、维护世界和平。

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  二是有利于增强我军远程战略投送能力。空运最大的优点是速度快、不受地形及水文条件的影响,可以跨越许多被其他运输手段视为天险的障碍。运-20是集油料运输、物资补给、兵员输送等功能于一身的主力机型。它可以与其它运输机形成合理搭配,进一步完善国产军用运输机体系。利用这一空运体系,可以快速将人员、物资等从后方直接送到急需地区,将装甲车、坦克甚至武装直升机等重型装备运送到一线战场,为后续部队的增援和展开争取时间;或者将部队突然投送到对方要害和防御薄弱地区,给敌以突然、致命的打击。由此,将大幅提升中国空军的远程机动能力和战略投送能力。

  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

  三是有利于增强我军大规模快速部署能力。运-20可在复杂气象条件下执行各种运输任务,在抢险救灾、部队集结和力量投送任务中发挥大批量运输的重要作用。我军在由区域防卫型向全域机动型转变过程中,部署于单个战略方向的总兵力将会减少,出现战争威胁时需要从全国紧急调集大量兵力、武器和物资。外购的伊尔-76数量少无法满足需要,运-20将成为当仁不让的主角。

  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。

  过去,由于缺乏大型运输机,我军航空兵团转场时只能让战斗机先单独抵达目的地,然后检修设备及零备件等保障设备和物资通过公路、铁路进行转动和部署。敌方很容易发现提前抵达的战斗机,可以从容提高战备等级;这些战斗机此时却无法升空作战,很容易被敌方摧毁于地面。运-20入列后,可以迅速、同步向战区机场投送各种保障设备,提高我军大规模战略机动、战术投送的快捷性、突然性和灵活性,满足部队整建制、全要素同时部署的要求。此外,运-20还可以投送坦克装甲部队、空降战车部队、伞兵部队、指挥车、补给品等,是实施大规模空降、运送物资装备以及紧急医疗后送的理想工具。

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  四是有利于增强我军预警和加油能力。目前中国空军的支援保障飞机,普遍缺乏大型飞机平台。在今后一段时间内,运-20将是这类飞机平台的必然选择。运-20可以作为空中指挥中心,协调战斗机和无人机作战,使我军能够更有效地指挥引导空中作战,避免空战时的“睁眼瞎”。运-20还可作为预警机、空中加油机和大型电子侦察机等“特种机”的平台。未来运-20服役后,中国的大型预警机平台也将会实现国产化。另外,如果将运-20改装为空中加油机,将会显著提高空军的持续作战时间和机动能力,确保各种飞机能够共同完成远距离部署和大编队远程作战。如果将运-20作为反潜巡逻机和电子侦察机的平台,也将会进一步拓展中国海空力量的巡航范围。

  中航工业推出的民用版运-20模型

  (作者张礼军 李伟 单位:解放军后勤学院 国防大学)

  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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