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国产运20战略大运首飞一周年更多秘照曝光

从1月31日开始,央视在每天新闻直播间栏目中推出了一档特别的“战鹰解码”节目,介绍中国军用航空产业的最新成果。相比往年的大年初一,在这个时间段中对中国军用飞机和航空产业进行密集报道,还是非常罕见的。而在歼11战斗机、山鹰教练机等系列军用飞机中,运-20运输机作为最大最重的飞机受到了更多的关注。不过受限于电视节目的时间长度等诸多限制,很多观众对运-20的介绍并不过瘾。那么我们不妨从电视节目本身所透露的信息做出更深入的解读。

设计特色 “胖妞”胖得有特色

运20运输机的官方代号,是鲲鹏。但制造运-20的工程技术人员还给它起了一个更为平民化的外号——“胖妞”。这一个“胖”字,充分体现了运-20的一些设计特色。

首先这个“胖”,是针对中国国产军机来说的。因为运-20是中国自拥有航空工业以来,研制生产的机体最宽、最长的飞行器。相比上世纪昙花一现的运-10飞机,运-20在机体的宽度和长度上都有所超越,这也就意味着更强大的运输和运载能力。

其次这个“胖”,还针对中国从俄罗斯进口的伊尔-76运输机而言。相比伊尔-76的流线型机身,运-20尽管并没有公布准确的机舱尺寸,但无论从外形上判断,还是中外媒体猜测,都显示运-20具有更宽和更长的机舱。这就意味着运-20除了能够运输人员之外,还能够运输主战坦克、武装直升机、特种雷达车、导弹发射车甚至大型火箭或导弹等大重量、大尺寸的“特殊客人”。因此相比伊尔-76,运-20更符合灵活多任务的现代大型运输机的设计理念。

“胖”这个特点已经充分说明了未来战略空运在中国军队中的重大意义。这种战略性不但体现在人员的输送上,更多的是利用航空运输的特点把高技术特种装备的战略意义最大化。比如说大家可以想象一下,未来4至6架运-20在一夜之间把一套战区导弹防御系统部署到敏感地区,会产生怎样的影响力。

解码 1 5年的中国速度

据节目中参与研制试飞的人员披露,运-20从正式研制到首飞仅使用了5年左右时间。一些海外媒体根据中国国内的公开新闻信息,判断运-20正式立项是在2007年6月20日。按照运-20首飞在2013年1月26日来计算,运-20从研制到首飞的时间为5年半左右。那么相比国外的大型战略运输机研制,运-20这个速度又如何呢?

运-20飞机从研制到首飞的5年多时间,和国外这些运输机相比,显然不是最快的,居于中上游。但仔细研究起来,还是有点意思的。

首先美国和前苏联在大型战略运输机上的研制能力居于世界领先水平,尤其是在上世纪六七十年代,可谓是登峰造极。C-5、伊尔-76这两种驰名世界的大型运输机,研制时间都在4年左右。

其次,飞机越大越复杂,研制时间就越长,世界上唯一可以同时适应战略、战术任务的C-17运输机、前苏联的空中巨无霸安-124的研制时间都超过了10年。

最后一点可以看出的是,大型运输机作为一种复杂的大型航空装备,研制时间越来越长。21世纪以来日本、欧洲的新运输机,研制时间都不短。

因此,综合各方面来判断,中国运-20作为国产第一种大型运输机,5年多的研制速度,在21世纪来比较,可说是世界第一,也正在接近美国和前苏联在上世纪巅峰状态的航空制造能力和效率,但在核心技术,例如大型涡扇发动机和巨型运输机开发上,仍然存在差距。

解码 2 短距起降考功力

这次央视节目中披露,运-20使用多柱式起落架,可以在条件恶劣的简易机场起降。而且中航工业一飞院大型运输机副总设计师郭兆电还在节目中表示,由于运-20在机翼上使用了一系列增升技术,来缩短起飞和滑跑距离,最短的时候“六七百米就可以(飞)起来”。

大型战略运输机的运载能力远超C-130、运-8这种中型战术运输机,但同时大飞机带来的另一个问题是它们对机场跑道的要求很高,这就等于限制了大型运输机的机动范围,因为并不是各处都有适合大型飞机起降的高等级机场。因此从C-17开始,战略运输机就开始努力拓展短距起降能力,综合战术运输机和战略运输机的优势,以实现作战关键装备的远距离“直接快递概念”。

以C-17为例,它设计的跑道起飞与降落距离只有914米,但试验中这种飞机在简易机场上的起飞与降落距离还不到427米。中国进口的伊尔-76MD运输机,起飞距离至少需要800米。可见运-20六七百米的起飞距离,至少比伊尔-76的水平要高,但是和C-17运输机400多米的起飞距离相比还有不小差距。

缩短“大运”的起降距离,是一项庞大的系统工程。缩短起飞距离,就要使用更强大的发动机和更有效的飞机增升设计。有观点认为,运-20之所以在起飞距离上比伊尔-76更短,是在发动机一样的情况下,使用了超临界机翼等更先进的气动力外形设计,因此获得了更好的起飞性能。

至于降落距离上,央视并没有透露实际的数字,但节目中郭兆电表示运-20使用了多轮多柱式起落架,可在条件恶劣的简易机场起降。他还说机场旁边的草地经过平整以后,也能够起降运-20,这一方面说明其降落气动力设计较为出色,另一方面也表明运-20的主起落架能够经受简易前线机场的考验。

从电视图像上看,运-20使用的是每侧三排、每排两轮的6轮主起落架。和C-17的每侧两排、每排三轮不同,与伊尔-76每侧两排、每排四轮的主起落架设计更是大相径庭,反倒与欧洲的A-400M运输机类似。一般认为,以上几种多轮多支柱起落架设计,都是为了提高飞机的起降性能,尤其是将几百吨的飞机重量在降落时分散开来,提高飞机降落稳定性。而为了让重型飞机在简易机场起降,就要求起落架具有良好的缓冲性能。运-20的这种多轮多支柱主起落架设计,肯定具有在前线简易机场起降的能力。但相对于美军C-17那种在四百多米就能起降的超级运输机,运-20作为中国第一种大型运输机,起落架设计更多考虑的是安全、简单和可靠,而不是过于强调性能先进。

解码 3 统一标准攻难关

在央视节目中,中航工业西飞总经理何胜强表示,运-20设计生产中需要克服的一大困难,就是如何把航空工业过去以企业为单位、自成体系的制造标准,统一起来。

现代作战飞机技术日趋复杂。无论是第五代战机还是大型运输机,绝不是一家航空企业能够搞定。过去成飞生产歼7、沈飞生产歼8、西飞生产运-8的时代,注定要一去不复返。尤其是在中国启动大飞机研制项目的背景下,制造标准的统一已经成为“大运”(包括未来国产大型民用客机)的技术保障和国内合作的技术基础。只有制造标准的统一和协调,才能将全国数千家航空企业的人流、物流、信息流、技术流集成为一个协同工作的整体,实现高效、有序的制造过程。运-20能够在5年多的时间内实现首飞,同时又在1年后实现第二架原型机的首飞,“统一制造标准”功不可没。

同时,运-20制造标准的统一,也为中国未来研制国产大型民用客机奠定了坚实的基础。因为只有标准的统一,才能支撑国产大型客机对全球制造资源的有效整合,才能让航空制造企业能够对市场做出快速和低成本的反应,从而让中国大飞机能够面对国内外航空市场的激烈竞争。

解码 4 造飞机如拍电影

在央视对运-20的节目中,还出现了一些类似于拍摄科幻电影的画面。例如在中航工业一飞院的设计人员,身上布满各种动作捕捉装置,正通过头戴式显示器,用完全虚拟的方式设计运-20的驾驶舱。

虚拟现实技术应用于飞机设计制造,起始于上世纪90年代,而以波音777客机为代表,标志虚拟现实技术已经成为现代飞机设计不可缺少的环节。因为波音777是第一架完全由虚拟现实技术开发的大型客机,其300万个零件及整体设计是在几百台工作站组成的虚拟环境系统上完成。由于虚拟现实技术具有替代制造昂贵物理样机的巨大潜力,被誉为是21世纪最有可能从根本上改变航天航空系统研制方式的技术。

央视画面可以看出,运-20已经将虚拟现实技术应用到驾驶舱人机功效的分析和评估,例如可以检验驾驶舱整体布局美观度、飞行员视野与头部活动空间、操纵手柄(或按钮)与显示器等布置合理性、仪表板反光影响、显示屏亮度舒适性及驾驶员飞行疲劳等。尤其是运-20的驾驶舱装备有4个大型液晶显示屏,其数字化程度不但远超美国的C-17运输机,甚至和波音最先进的787客机座舱数字化程度有一拼。因此在运-20驾驶舱应用一系列先进技术,必然要求在人机功效上进行更合理科学的设计。运-20设计使用虚拟现实技术,绝不是一种赶潮流的表现,而是技术跨代对设计提出的新的要求。

瞭望观察 从“大运”到“大轰”

2007年1月8日,中国国防科学技术工业委员会秘书长、新闻发言人黄强对记者表示,随着我国国防事业的发展,大型飞机在各个领域的用途越来越广泛,如大型军用运输机、大型空中预警机、大型战略轰炸机、大型空中加油机、大型空中侦察机等。这些用途的飞机,中国当前都没有自主生产能力,要依靠外购。但即便外购也难以完全满足我们的需要。中国空军要想进一步发展,必须要拥有上述大飞机。

大飞机,从“软性”的角度来看,可以包含大型客机和大型运输机;从“硬性”角度来看,也包含大型战略轰炸机。虽然由于大型战略轰炸机的进攻属性,我们不太愿意谈及这类大飞机的发展,但无可否认的是,相当一些大型运输机的研发技术,都可以应用到大型战略轰炸机上来。例如波音这个以生产大型客机和战略运输机见长的公司,不但曾研制过B-29、B-52等著名轰炸机,而且在B-52停产20多年后,还参加了B-2隐形轰炸机的建造,负责制造B-2的外侧机翼、后中机身和武器投放系统等。此外,大型运输机所用到的大推力涡扇发动机、超大金属构件加工技术等,也会在轰炸机上得到应用。

从世界范围来看,能够研制大型战略军用运输机的国家,同样也具备研制战略轰炸机的能力。美国是典型例证,而俄罗斯则在竭尽所能保住这一能力。除了美俄外,西欧作为一个整体也具有研发大型运输机和战略轰炸机的潜力,但是由于其国际定位的模糊和美欧错综复杂的关系,并没有实现这方面的突破,而且随着欧洲整体经济水平的下降,制造“进攻型大飞机”的可能性已经接近于零。 因此,中国在2007年启动大飞机工程,并在2013年初实现大运首飞,并不仅仅增加了空中战略投送能力这么简单,而且预示着除了美国之外,另外一个国家也将具备建造战略轰炸机这个远程进攻型空中平台的能力。而这必然对美国重返亚太和国际战略格局产生深远的影响。

排名 世界十大战略运输机

编这一榜单基本是按照运输机最大起飞重量和最大载重量由小到大的顺序排列的。运-20没有公开这方面的准确数字,如果按照一些媒体对运-20运输机200吨的起飞重量和50吨的最大载重判断,其处于伊尔-76和安-22中间的位置。

安-70:由乌克兰安东诺夫设计局和俄罗斯共同研发,最大起飞重量130吨,最大载重35吨。

欧洲A-400M:英法德西班牙等7个欧洲国家共同研发制造,最大起飞重量141吨,最大载重38吨。

日本XC-2:由日本川崎重工牵头,富士重工和三菱重工等参与研发,最大起飞重量141吨,最大载重37吨。

俄罗斯伊尔-76:由前苏联伊留申设计局研制的四发动机大型运输机,最大起飞重量170吨,最大载重40至50吨。

安-22:由安东诺夫设计局研制的远程重型军用运输机,最大起飞重量250吨,最大载重80吨。

美国C-17环球霸王:由美国原麦道公司(现属波音)生产的战略军用运输机,最大起飞重量265吨,最大载重78吨。

美国C-5银河:由美国洛克希德公司生产的大型战略军用运输机,最大起飞重量380吨,最大载重118吨。

乌克兰安-124:由乌克兰安东诺夫设计局研发的远程战略运输机,最大起飞重量405吨,最大载重229吨。

乌克兰安-225:由乌克兰安东诺夫设计局研发,是世界最大的飞机,最大起飞重量600吨,最大载重250吨。

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