原创:运20与伊尔76、C-17的比较

空军世界网站编写

在今年的珠海航展中,首次正式向公众亮相的运-20运输机非常引人瞩目。运-20是我国军工企业自行研制的新一代大型军用运输机,于2013年1月成功首飞。同一时间参加航展的还有俄罗斯研制的伊尔-76运输机,以及美国研制的C-17运输机,它俩是各自国家及外国用户军用运输机部队的中坚力量。中俄美三个世界大国的明星运输机共聚一堂,这还是首次,令航空爱好者们惊叹不已。这里我们对三位明星进行简要的对比分析。

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伊尔-76是三种运输机中最早研制装备的机型,早在1960年代前苏联已经启动了相关工作。其目的是替代安-12运输机,也就是我国运-8的原型。C-17的研制起步于1980年代,在世纪之交开始大量生产装备。而运-20是彻底尚未完成研制工作的新星,2000年前后提出了研制优于当时能够引进的伊尔-76的国产运输机,2004年相关模型首次公开亮相。2006年初,”发展大飞机”成为国家决策,随后大型飞机研制重大科技专项正式立项。 2007年6月大型运输机项目正式立项,8月外刊报道了较为准确的项目概貌。2009 年11月5日中国航空工业集团宣布大型运输机正在生产。

三种机型最大的相同点是,它们的研制目的都是为部队提供完成战略、战术远距离快速机动部署的能力。远距离的要求是至少能够覆盖本国国土,同时应考虑全球部署,也就是跨越大洲的部署能力。快速指机动速度要高于铁路、海运等传统方式。同时必须尽量降低对起降机场条件的要求,否则起降地点的选择将非常有限,甚至失去实际意义。尽管中国目前没有远离本土空域、进行跨国大规模机动作战的需求,但中国领土辽阔,加上各种和平时期运输任务(例如人道主义行动)的要求,发展大型运输机有着战略层面的重大意义和战术层面的实际价值,这一点与美俄的考虑较为吻合。

运载能力

虽然三种机型年代相差很远,但三个机型的总体都采用了上单翼、翼吊发动机、高T尾翼、机尾跳板门的总体布局。作为运输机,最引人注意的指标是载重量,由于运-20的具体指标尚未公开,我们只能进行一些推断。据报道,运-20大致上长47米,翼展45米,高15米,起飞重量220吨,而载重量推测在55到65吨之间。而俄罗斯伊尔-76MF型运输机,也就是该机型较新的改型的载重量大致在55吨,运-20在载重量数字上略微优胜一些。而美国C-17运输机的尺寸大小、载重量指标定位较高,它的载重量大约为70到80吨。

这一区别主要来自于用户对新运输机的定位,以及具体技术能力的限制,例如起降条件要求和发动机技术水平等等因素会对载重量指标的设置产生关键性的影响。以美军为例,C-5“银河”运输机的运载能力更为出色,但它对起降条件要求很高,只能在少数大机场降落,仅适合于执行空运枢纽之间的战略运输任务。以往美军使用较小的C-141和C-130运输机完成枢纽到一线作战机场的空运任务。而C-17的出现,令美军拥有了一种运载能力接近C-5,又具备在规模小的机场、乃至泥土跑道上起降能力的运输机,非常好的的衔接了战略和战术空运两个范畴。运-20是否具备这种能力尚不得而知。

同时,一种军用运输机是否能装重量更大、品种更丰富的货物,是否能够灵活的满足用户的要求,并不仅仅由载重量数字指标决定。第一个重要的因素是货舱尺寸,伊尔-76就是一个典型的负面例子,由于它的货舱宽度太小,使得运载苏军新型坦克的操作较为困难,通常需要拆卸装甲裙板,更宽的货物则无法装载。货舱宽大意味着阻力增大,如果没有更大推力的发动机则无法弥补,这也是最初某些运输机货舱较窄小的主要原因。另一个因素是货舱装载重物的配平能力,特别是空投操作时的配平能力。假如一种运输机只能在货舱指定的狭小空间上装载重物,或者空投时重心变化会令飞机失控,那么它的实用性就变得很低。应该说运-20通过在伊尔-76基础上加宽、加高货舱,较好的解决了货舱尺寸问题。据称运-20的载货空间超过伊尔-76三分之一。由于伊尔-76运输机已经可以运载和空投三辆重达8.2吨的我军最新型伞兵战车,所以运-20的配平能力也应当不成问题。

机翼

如何做到货舱的最大化,而又不过大的增加阻力和结构重量,一直是运输机设计的难题之一,这也是这三种运输机的设计差异之一。最容易对运输机货舱空间造成影响的因素是机翼与机身的结合部分,有许多飞机的结合构件穿越机身,这是运输机设计上需要尽量避免的,因为这等于隔断了货舱空间。因此绝大多数运输机将结合构件安排在机身顶部或者底部,这样货舱就不受影响了。这一机翼安装位置的其它重要考虑包括给翼下吊挂的大尺寸涡扇飞机提供足够的安装和维护操作空间,同时尽可能避免地面沙石异物打中机翼的可能性——这对需要在泥土跑道上起降的战术运输机非常重要。

这一机翼布局要求为机翼和机身的结合部件安排整流罩,降低阻力,因此这三种运输机顶部都有巨大的整流罩。这个整流罩如果不做进一步的优化,仅仅起到减小阻力的作用,但飞机设计师们精益求精,给它找到更大的用处。