运-20设计初析

晨枫

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   运-20是中国自行研制的第一种大型运输机,也是当今世界上最重要的大型运输机之一。一般认为,运-20的机长47米,翼展45米,机高15米,最大起飞重量220吨,最大载重量66吨。相比之下,伊尔-76(以最新版本伊尔-76TD-90为例)的机长46.59米,翼展50.5米,机高14.76米,最大起飞重量195吨,最大载重量50吨;C-17的机长53米,翼展51.75米,机高16.8米,最大起飞重量265吨,最大载重量77.5吨;空客A-400M的机长45.1米,翼展42.4米,机高14.7米,最大起飞重量141吨,最大载重量37吨;安-70的机长40.7米,翼展44.06米,机高16.38米,最大起飞重量145吨,最大载重量47吨。

各国运输机同比例侧视图(转飞扬)

  运-20的基本布局符合当代大型运输机的主流,采用上单翼、高平尾、机腹多轮起落架和翼下发动机布局。但飞机和人一样,单纯罗列主要身体特征,那所有的人都是一样的。运-20也一样,在外观上和C-17、伊尔-76很相似,但有一些关键的不同。

高山绘制的大运、伊尔-76、A400M 对比图

  运-20的中央翼盒不穿过桶形机体,而在外部和桶形机体连接,这造成了“驼背”的外观。外置翼盒的好处是保持机体内径的完整,整个机舱长度里 机舱高度都是一致的,有利于按照最大高度装载单件的长大货物。但外置翼盒的坏处也是明显的,增加了阻力。不光暴露的翼盒本身增加阻力,用于和机体圆滑过渡的整流罩也加大,增加了重量和阻力。伊尔-76对中央翼盒的位置是和运-20一样的。相比之下,C-17的中央翼盒穿过桶形机体的顶部,从机舱内部看,可以看到翼盒明显“侵入”中段机舱的顶部,局部降低了机舱高度,使得按照前段和后段的最大高度装载单件的长大货物不可能。但埋入机体的中央翼盒大大降低了阻力,整流罩较小则进一步降低了阻力。

运-20采用外置翼盒结构

  外置还是内置中央翼盒的做法不能简单地说好还是不好,或者哪一个技术水平更高。现代民航客机都采用内置中央翼盒,中国的C-919也不例外,尽管和世界上其他同类客机一样是下单翼,而不是C-17那样的上单翼。就结构而言,上置还是下置的内置翼盒没有原则差别,军用运输机的机翼受力情况比较恶劣,但民航客机的翼盒还是主起落架的安装点,受力情况同样严峻。外置还是内置翼盒的关键在于机舱内部尺寸。现代运输机的主要任务不再是运送人员,从C-130到C-17,运兵量的增加与起飞总重或者载重量的增加简直不成比例,只要航程足够,用C-17运兵比用C-130运兵一点优越性也没有。但C-17增加的不仅仅是载重量,也是运送长大尺寸货物的能力。现代装备不仅有坦克那样沉重的实心大家伙,也有雷达车、导弹发射车那样庞大但并不特别沉重的空心大家伙,而且后者越来越多,所以现代运输机的机舱尺寸至少和载重量一样重要,伊尔-476那样载重量增加但机舱尺寸依然很受局限的“新型运输机”不大受欢迎就是这个道理。

伊尔-76货舱尺寸

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