军迷圈

中国这型大飞机横空出世 解放军全亚洲军事投放成为可能

文|毅品文

在去年的珠海航展上,我国有关单位展示了下一代中型运输机,编号运-30,这引起了国内外军事观察家以及广大军迷的关注。今天我们也来纸上谈兵,谈谈这新中运的前世今生。 

发展新中运的必要性这个其实显而易见,因为我国现役的运-8/9运输机的战术性能已经难以适应陆军快速反应部队的部署和航空兵力的投送。我国运-8/9是以苏联安-12中型运输机为蓝本独立开发的中型战术运输机,而苏联开发安-12那个年代陆军装备并没有今天这么多、也没有这么大型化。当年运-8研制成功投入量产时,我军空降部队最重型的武器不过是21吨的62式轻型坦克,但由于没有合适的载具,所以导致该坦克一直到退役也没有能够从运-8上空投过…… 

(中国目前主力运输机,运-8/9) 

但是如今我国陆军已经完全实现了装甲化,正在向信息化过渡,部队常用的09步兵战车高度达到2.1米,宽度达到3米,重量20余吨;而武直-10直升机与欧洲的虎式相当,高度超过3.5米。除此以外,我国陆军现役的各型自行火炮、装甲车、野战防空 导弹、弹药补给车等都在不断大型化。不仅是陆军武器大型化,随着技术的进步,我国航空兵自身的后勤保障要求也越来越高。以飞机空调车为例:现代战斗机的电子设备越来越多,而地面调试设备时为了确保元件不会因高温而烧毁,必须由地面空调车提供制冷和通风。而飞机越先进,对地面空调车的性能、数量要求越大。例如,歼-7战斗机的机载电子设备较少,所以一个大队(约10架)才配备一辆空调车,出风量也只有600千克/小时,而且只是在夏季高温时期才会使用;而歼-10战斗机装备了大量先进精密的电子设备,因此每个中队(4架)就需要配备一辆空调车,而且空调车的出风量要求1600千克/小时,一年四季起飞前调试都要使用。目前我国空军地面空调车通常采用国产EQ210越野车为底盘,其载车高度就达到了2.8米,加上空调系统方舱,其高度将超过3米,而运-8/9的货舱高度只有2.74米。所以,为了将来部队能够快速部署,快速调动,特别是保证装备运输的通用性和效率,研制新一代中运是迫在眉睫。 

运-30的思路 

从航展公布的消息来看,运-30和运-8/9没有太大区别,同样是采用4发涡桨发动机,上单翼设计,机翼构型为大展弦比平直翼,并采用和运-20、C-919一样的超临界翼型,超临界翼型可以让飞机巡航效率提升10~20%。但是运-30的垂尾和运-8/9明显不同,运-30采用了现代军用运输机常用的T型尾翼布局,该翼型的优势在于尾翼距离机身远,受机翼尾涡影响小,速度阻滞系数大,气动效率高。运-30另一个看点是飞控。运-8采用的是KJ6C机械式飞行操控系统,它与HL-3自动领航仪交联,可以自动控制飞机沿着预设航线飞行。而出于成本控制的考虑,运-9沿用了运-8的飞控,只是用双余度数字操控系统替代了运-8的机电模拟式系统,但本质上依然属于机械式飞控系统。与之对应的国外现役的运输机已经普遍改为电传飞控系统,以C-17为例,改用电传飞控系统后,其自重减轻约2吨,载荷增加7%,航程增加8%。而作为新一代中运的运-30几乎毫无疑问的会采用电传飞控系统。而通过新闻报道,我们也不难知道,运-30肯定会采用和运-20相似的“玻璃座舱”,飞行员也会配备平视显示器(HUD),而我国最新开发的红外视景增强系统肯定也会运用在运-30上。上面所有这些都说的是一些细节,而动力系统才是一个热门的关键问题。从模型上看,运-30的特点是短粗胖,这表明其货舱宽大,高度有较大提升。但这也意味着飞机横截面积扩大,这样将导致飞机阻力大幅度增加。对于飞机而言,为了降低阻力,其机身细长比必须保持一定的比例,而军用运输机这样的亚音速飞行器同常保持在6~9之间。由此可以推断若运-30机舱高度为4米,则其机长应该在45米左右。例如:A-400M的货舱高度就为4米,机长45.1米;安-70T货舱高度4.4米,机长41米,C-130和运-8/9货舱高度都是大约2.7米,而机长也在30-35米之间。 

(运-9模型) 

机长和飞机起飞重量也有关系,例如C-130J和运-8的最大起飞重量分别是75吨和65吨,而A-400M和安-70T的最大起飞重量分别为130吨和145吨。起飞重量大通常意味着飞机有更多的载荷、也更能有效保障飞机的高温高原性能。运输机不要求太强的机动性,因此其起飞推重比相对较低,通常为0.2~0.4之间。飞机越大,起飞推重比越小,例如,300吨以上的重型运输机其推重比可以无限趋近于0.2,而中型运输机为了保证性能,则通常要趋向于0.4。例如C-130J最大起飞重量为75吨,发动机总功率为2万马力,起飞推重比大约为0.27;A-400M最大起飞重量为130吨,其TP400发动机功率为4.4万马力,起飞推重比为0.32;安-70T最大起飞重量为146吨,其D-27发动机功率为5.6万马力,其起飞推重比高达0.38。由此可见强大的发动机是实现运输机性能的重要途径。但是遗憾的是,我国现在现役最大的涡桨发动机为运-8使用的涡桨-6C型,功率为5300马力,只相当于TP400和D-27的约三分之一,而我国正在研制的新一代涡桨发动机也只有6800马力功率,完全不够使用。而如果要使用涡桨动力,由于推重比不足,显然必然缩小飞机尺寸,进而缩小货舱尺寸,这将导致我国陆军大量装备无法由运-30运输,由此势必导致运-20大型运输机的采购量猛增,而且即时增加运-20的采购量,也会影响到我国地面部队的快速反应能力,并且增加航空成本。由此我们可以大致推断出,按照45*4*4的货舱尺寸推算,我国运-30的自重绝对不会低于100吨,如果要实现0.3以上的推重比,那必须有4台8000~10000马力的发动机或者2台20吨推力的涡扇发动机。有心的读者看到这里大概就发现了——20吨推力,这么熟悉?没错!就是正在研制的WS-20发动机。而且在我国之前,日本C-2和巴西的C-390作为中型战术运输机,就是双发涡扇设计,而且,俄罗斯军方用以替代伊尔-76的图-330型运输机,也是双发涡扇设计。虽然单台涡扇明显比涡桨发动机贵,但2台涡扇和4台涡桨的成本就差不多了,而且涡扇的优势在于速度,装涡扇的运输机通常速度在800~900千米/小时,而装涡桨的运输机通常在400~600千米/小时。而运-30若是换装WS-20还可以和运-20通用动力组件,降低成本,同时由于涡扇发动机即将定型量产,在时间进度上更为有利。 

(出口的运-8运输机) 

纸上谈兵做分析:若是运-30装备了WS-20发动机的话,那么,2台WS-20合计有40吨推力,按45*4*4的机体参考,运-30自重应该在130-150吨之间,按145吨计算,则起飞推力比为0.275,符合0.2~0.4的推比区间,但略有偏小,若是大规模采用复合材料,同时控制航程,适当缩小飞机尺寸(例如效仿安-70T的41*4*4.4)则飞机自重可以下降到约135吨,则此时飞机起飞推重比为0.296,接近0.3的中间值。若是运-30改装2台WS-20发动机,则其有效载荷完全可以保证30-35吨,航程5000千米,而且最大速度超过涡桨飞机三分之一。若是战时部署,则一个团(12架运-30)可以在24小时之内从乌鲁木齐运输一个伞兵团(含全部装备)到阿富汗或者巴基斯坦。如果有三个运-30团就可以保持24小时不间断运输,运输能力还会翻倍。加上部分运-20配合运输重装备,在一周内,我国就可以在边境附近或者友好国家集结一个集团军的精锐部队,这样的力量不要说印度、缅甸、哈萨克斯坦、越南、日本……就是美军亲自打来,也基本上没办法收拾。 

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