中国运-20构造揭秘:后机身上翘可容纳直升机

2013年04月25日 09:23  世界报 

  继2013年1月26日首飞后,备受瞩目的中国“运-20”大型运输机,于3月21日再度曝光。这回,“运-20”继续“触电”的原因,是更换了深色涂装并进入新的测试阶段。此间,CCTV《共同关注》、《焦点访谈》等栏目,高密度地披露了一些有意思的设计细节。这些公开的信息让我们对“运-20”有了更深的了解。

  机头像只“愤怒的小鸟”

  据公开的视频显示,“运-20”的机头较为尖锐。机头各侧面弧度不同,使机头上下左右四个侧面交接处形成明显的分界线,加上尖锐的雷达罩以及黑色的驾驶舱舷窗,飞机从正面看时颇像“愤怒的小鸟”。运输机机头设计的原则是,既要减小飞机气动阻力,还要为飞行员提供尽可能好的前下方视野,以满足野战机场降落时的需要。“运-20”机头在上下左右四个侧面逐渐向机身中段过渡,形成近似扁圆锥的形状。这种机头形状在垂直方向上有收缩,驾驶舱高度相对较低,所以需要设计更加尖锐的机头以保证前下方视野。这种形状减阻效果较好,利于提高飞行速度。

  “运-20”最独特的识别特征,是明显突出于机身上方的机翼中间翼盒,形成一个巨大的鼓包。在空气动力学上,这个巨大的突起是颇为不利的设计,增大了飞机横截面积,也增加了气动阻力,整流罩还会增大飞机重量,进一步降低载荷。“运-20”之所以如此,可能有两方面原因:其一,是因为要保证有足够的货舱尺寸;其二,“运-20”货舱空间有限,不允许飞机中央翼盒穿过货舱以形成高度较低的区域,翼盒与货舱只能上下排列,导致翼盒必然突出于飞机外表面。大厚度翼盒的好处是有更大的空间容纳更多的燃油,提高运输机机内燃油量。这对改装“大运”为空中加油机非常有利。

  此外,视频显示,“运-20”中央翼盒前方的整流罩上有两个小洞。这或许为冷却空气进口,也许该机的发电机和辅助动力系统就装在相关位置。一些未经确认的材料显示,“运20”机身最大宽度为5.5米,对应的货舱宽度在4米至4.2米之间。该机后部机身向上翘起,明显高出前部。这可能是为了给尾部货舱舱门留出足够大的空间,以装卸高度较大货物,如直升机等。

  满足短距起降的需求

  在接受电视记者采访时,“运-20”飞机总师唐长虹称,该机最大起飞重量为200吨级别,比伊尔-76略大。据此推测,“运-20”也对短场起降有明确要求,具备直接将物资运送到前线野战机场的能力。运输机的短场起降能力,主要取决于翼载和推重比两个因素。前者决定飞机起降需要达到的速度,翼载越小,起降距离越短,结构重量却会越大,飞行时阻力会增加,影响飞行速度和航程;后者决定飞机起降时的加减速能力,可过高的推重比会增加飞机重量,导致成本升高。

  目前,中国还没有国产大涵道比涡扇发动机。据此推测,若要满足“运-20”将近200吨的最大起飞重量,只能牺牲一部分气动性能。在发动机问题暂时不能解决的情况下,“运-20”翼载荷或许与伊尔-76相当。然而,中国有运-8系列运输机可用于战术运输,可能会要求短场起降能力,但不会过分强调。

  从视频上看,“运-20”采用大展弦比、中等后掠角的梯形机翼,为超临界翼型。整个机翼共分为五段:一段中央翼、两段中外翼和两段外翼。经《共同关注》节目确认,该机安装有前缘缝翼和滑动式三缝式福勒襟翼,可缩短起飞着陆滑跑距离。前后缘襟翼在放下时,能显著增大机翼的面积和弯度,提高机翼升力。

  照片显示,“运-20”采用运输机常用的T型高平尾布局,水平尾翼安装在垂直尾翼的顶端,与运-8的低平尾结构迥异。T型平尾的优点是,能避开机身尾部的气流紊乱区,对改善后机身流场有利;缺点是一旦进入失速状态就很难改出,很容易导致事故。

  CCTV的相关节目,还特别介绍了“运-20”的起落架。该机采用前三点式起落架布局,前起落架为向前收起的双轮结构,主起落装置为液压可收放式多支柱多轮结构,共2组,每组纵列安装3副双轮式起落架,可直接向上收入起落架舱内。

  “运-20”的起落架结构简单可靠,但对环境的适应性还有待观察。可见,填补中国航空工业空白的“运-20”,仅仅是个开始,还有很大的改进空间。 摘编自《世界军事》

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