深度：全面解析中国运20运输机 发动机短板待改善
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资料图：运-20最高载重66吨，能跻身全球十大运力最强运输机之列前线运输机的一个重要指标，就是其野战起降能力，随着战线的不断交错，或者为了战术目的，前线运输机需要在尽可能广泛的地形上降落，比如未经铺设的跑道、低等级的跑道、较平整的农田、戈壁、草原、冰面，甚至是海边符合条件的沙滩。
野战机降能力：短场起降与战术需求
野战起降能力的高低，关键取决于几个因素，一个是否配备有强劲的起落架，以适应更广泛的野外地形和野战起降时的粗暴降落；第二看是否有设计合理的短距起降能力，因为毫无疑问，无论是起飞还是降落，在未经整备的跑道上滑跑越长、安全风险就越大，而且在野外也未必有那么长的跑道；第三是要有强化的机体结构。
运输机为了方便货桥和方便装载货物的需要，需要货仓地板尽可能的接近地面，所以运输机起落架都比较粗短，为节约宝贵的货舱空间，主起落架舱都是设计在机外突出的保护罩内；为强化野战起降能力，运输机的起落架都会采用多支柱、多轮式设计、并使用中、低压轮胎，以降低对地面的压强；为了提高起落架的越野性能，又会使用大机轮、多车道设计，让主起落架在运输机正面尽可能多的接触跑道，产生尽可能多的车轮辙印，以提高起落架的抓地性能和适应跑道的多变性。
从运-20的照片我们可以看到 ，它的起落架采用并列双轮设计，机身两侧各有3个双轮式起落架。主起落架一共12个机轮，架前起落架一共14个机轮，在降落时只有前起落架的2个机轮和主起落架最前面的4个机轮，一共6个机轮与跑道做首轮接触，产生六道车辙印。这六个机轮由于是飞机最前面首次与跑道接触的6个机轮，抓地能力较强，而后面跟着的8个机轮由于是走在前面这6个机轮碾压过的车辙印里，抓地性就大减。在短距起降方面，因为使用的俄制D-30发动机带有反推力装置，可以把发动机尾喷口气流从两侧导向机体正前面，产生反推效果。机翼上的滑退式三开缝襟翼设计，在飞机降落时也能产生较强的增升效果，降低飞机的起降速度，缩短滑跑距离。
总的来看，运-20并没有特别强化野战起降能力，其起落架设计，比较类似于An-400或An-70这样的战术运输机，与跑道做首次接触的机轮数量不及全机机轮的一半，抓地能力有限。但这样设计的好处就是主起落架舱体积较小、重量轻、空中阻力小、起落架结构简单、可靠性高。最后综合发动机反推力装置和机翼上的三开缝襟翼增升效果来看，运-20的野战起降能力只能说一般。这有可能是考虑运-20绝大多数情况只会在中国国内使用，而且还会作为加油机、预警机等二线机种的空中平台，并不会有太多野战起降的机会。
C-17开了大型运输机设计理念的一个先河，就是他在具有战略运输能力的同时，还具有战术运输机那样的野战起降能力。C-17前起落架也是并列双轮设计，机身两侧是各两个三轮式主起落架。主起落架一共12个机轮，加前起落架一共14个。在机轮数量上跟运-20一样，但不一样的是C-17的主起落架是并列三轮设计，和前起落架相加有8个机轮与跑道首次接触，产生8道车辙印。其F117-PW-100发动机的反推力装置也是一绝，在飞机降落滑跑时，可以把发动机燃气导向飞机正前方斜上45度，这种能力还可以推动C-17在24.7公尺内做180度的三点转弯甚至是让飞机在2度的斜坡上倒车。其机翼的外吹式襟翼也是鼎鼎大名，可产生较强的动力增升效果，大大降低飞机的起降速度。
资料图：运-20与世界主要运输机尺寸对比示意图总的来看，C-17还是比较重视野战起降能力，8个机轮与跑道做首次接触，超过了全部机轮的一半，算是较优秀的设计。但主起落架的并列3轮设计明显比运-20的并列双轮更加宽大，为了不增加起落架舱的体积，C-17主起落架使用了十分复杂的收放方式。当每侧两个主起落架在空中需要收起时，会先相对旋转90度，然后再向上提起，再向内收进起落架，这种收放方式无疑大大增加系统复杂度、降低了可靠性。综合所有这些设计，C-17可在满载78.11吨货物降落时，只滑跑914公尺就完全停住。号称野战起降时，对跑道的要求不超过C-130，可说是十分优秀。
前苏联因为有广袤的西伯利亚，这里地广人稀，交通不便，很多地方至今都不通道路，所以前苏联的运输机特别注意野战起降能力，IL-76就是典型代表。它在起落架上采用了极端设计。前起落架采用了并列4轮，机身两侧各有两个4轮式主起落架，主起落架一共16个机轮，加前起落架一共20个机轮，在降落时飞机正面共有12个机轮与跑道做首次接触，可以产生12道车辙印，抓地性十分强劲。再加上D-30发动机的反推力装置，IL-76在这个级别的运输机中，野战起降能力堪称世界之最。
总的来看，Il-76特别强化野战起降能力，甚至专门在机头设置了透明玻璃组成的领航舱，设置了领航员用来观察跑道情况，还安装有气象雷达、地形测绘雷达等设备。其余跑道做首次接触的12个机轮，占全部机轮的60%，算是无出其右的设计。但付出的代价也是巨大的，因为4个巨大的主起落架，为了能在恶劣气候中维持可靠性，并没有采取像C-17一样的特殊设计，而是采用了传统内向翻转收进机腹的方式，这造成IL-76的起落架舱外有4个巨大的保护罩，不但机构复杂、重量大、飞行阻力大，还抬高了货仓地板离地高度，其货仓地板甚至比C-17还要高将近0.5公尺，货仓地板抬高，又变相的影响到了货桥的设计，因为货桥在空中是要收入机尾的，货仓又使机尾重量增加、体积变大，总之，这巨大的起落架使IL-76付出了巨大的代价，机头向下凸出的领航员舱和雷达舱也额外增加了重量和阻力。但综合来看，IL-76的野战起降能力毫无疑问是最强的；其后期型号能在满载48吨货物时，在900公尺以内完全停下，而最新型号IL-476，得益于更换大推力发动机，据说起飞和降落的滑跑距离还会缩短。
战场存活：抗战毁能力
军用运输机的一个特点就是要考虑战场环境的存活性，尤其是在野战机场起降或是敌后空投时，极易遭受敌方火力打击。所以抗战毁能力也是军用运输机的一个重要指标。以C-17为例，它在全机任何部位，都可以承受12.7MM穿甲弹以秒速600公尺的速度射击，在座舱和关键部位还有重达半吨以上的碳化硼装甲。全机的机载设备大多也是按多余思维设计，C-17采用四余度数字电传作系统，使用四台操作控制电脑(FCC)，只需要用两个或两个以上的操作电脑正常工作飞机就能正常控制。
而在三个及以上操作控制电脑出现故障，电传系统完全失效时，飞机也能自动切换成液压机械备份系统，而全机配备了四套液压系统，只需要其中任何一套正常运作就能控制全机；全机还配置了三台任务电脑，也只需要任何一台能正常运作，就能拥有全部的任务能力。油箱也采用隔舱设计兵备有惰性气体发生器，保证油箱被击中后不会燃爆，每个油箱有两台抽油泵，全机一共12台，只需要有一台正常工作就能保证飞机持续飞行。C-17此外还配备有飞弹接近预警系统(MAWS)、红外干扰仪、干扰箔条和干扰弹等设备。
资料图：运-20航程与战略投送能力示意图IL-76的抗战毁能力同样强劲，在关键部位采用了装甲防护，其它方面也采用了多余设计，例如配备了四台发电功率为60千伏安的三箱交流电发电机，只要有一台能正常操作，就能保证飞机安全飞行。在发动机舱、机翼前缘等处还设有防火设施，可自动侦测火灾情况并自动灭火。此外还安装有雷达预警系统，可提供360度范围内的雷达预警，起落架保护罩内还可安装96枚红外干扰弹，导航员正前方的玻璃窗之间的保护罩里安装有电子对抗设备，机尾有金属箔片和红外线干扰弹发射装置。油箱同样安装有惰性气体发生器，可产生惰性气体为油箱增压，避免油箱被击中爆炸。并且机上还设有辅助动力装置，可在紧急情况下使用。IL-76的某些型号甚至还装有双23MM炮塔，可在必要时使用自卫。但作业系统方面IL-76仍是传统的液压作业系统搭配辅助作业系统和辅助操作装置三部分组成，全凭人力操作，这点确实还不如C-17的电传作业系统了，严重影响了可靠性。
运-20的抗战毁能力官方没有权威公布，现在可以确定的是也使用了四余度数位电传作业系统，这有助于提高可靠性，然后使用液压机械备份也是情理之中的事；第二在驾驶室、大梁等关键部位使用装甲加强也是可以预料到的。油箱惰性气体加压、红外干扰弹、金属箔片、导弹警告系统、电子对抗这些也肯定有。其它再多的就不好预测，倒不是说有多高的技术难度，而是取舍的问题，这还要看运-20的自身定位，要不要特别强化抗战毁能力，还是说只保持着一般水准。或者说留下升级的空间，以后根据任务情况在做升级或改装，这些都是有可能的。当然如果飞机成本超标或超重，这些东西也是首先被剔除的设备。
发动机：动力来源
首飞的运-20采用了四台俄制D-30kp-2发动机，该发动机由俄罗斯土星科学生产联合有限公司生产，总重2.3吨，推力12.5吨(123千牛)、推重比5.43，之前曾作为IL-76MD和轰-6K的发动机，在中国有较多作为储备的存货。该发动机四机合力可产生50吨推力，在运-20以220吨最大起飞重量起飞时，可以获得0.22的推重比。
而俄罗斯最新的IL-476使用四台PS-90A-76发动机，单机推力14.5吨(142千牛)，四机合力58吨，在IL-476以210吨最大起飞重量起飞时，可以获得0.27的推重比。而且该发动机相比D-30kp-2在推力提高的基础上，还能省油13%-17%。
C-17装备了四台惠普公司的F117-PW-100，推力高达18.5吨(181千牛，在C-17上该发动机推力被限制在这个数值上，而该发动机的民用型号PW2040推力可达185.5千牛)，四机合力可产生74吨的推力，C-17以265吨的最大起飞重量起飞时，能获得惊人的0.28的推重比。
可以看出，运-20的发动机推力明显弱于IL-76和C-17。而且D-30kp-2过于老旧，它是前苏联第一种大涵道比涡扇发动机，从航空史的角度来说，都找不出比它更老的了。老旧的设计业限制了它的改进，即无法使用数位控制，也无法和飞控系统合为一体，还消耗更多的燃油、产生更多的噪音。而且作为一款全进口的发动机，为它建立一套生产后勤系统也不实际，所以运-20换发动机势在必行。
但运-20又能换什么发动机呢？似乎在回应大家这个疑问，就在运-20 首飞后不久，中国空军指挥学院战略研究室教授、国家安全政策委员会副秘书长、空军少将乔良便向记者透露，中国正在为运-20研制国产发动机，而且已经接近尾声，未来运-20的载重量还能再提升10吨左右。与此同时在网络上出现了一张IL-76空中试验台挂在神秘大涵道比发动机的照片。该照片左侧发动机明显不同于右侧的俄制D-30kp-2，它具有现代大涵道比发动机的典型特征，直径明显加大，而且长度更短，有中国空军实验型号的典型黄色涂装。据信这就是为运-20配套的大涵道比发动机，型号有可能是WS-20。如果乔良少将所言属实的话，那运-20将从现在最大载重66吨一部跳跃到76吨，基本和C-17相当。但真实情况究竟如何，还要留待进一步观察。
资料图：国产运-20运输机抵达珠海航展现场结语：运-20的地位
美国的空军运输体系，在战术运输机方面是C-130，战役和战略运输还有C-17，跨洲际战略运输还有最大的C-5；前苏联在战术运输方面有An-12，中程有IL-76，战略运输有An-124，甚至还有世界上最大的运输机An-225。
不过像C-5和An-124这样的超级运输机，都是美俄出于全球战略而研制的跨洲际飞行运输机，除了美俄这样需要全球争霸的超级大国外，其它国家一般是用不着的。中国在一个较长时间段内也看不出有这样的需求，运-20服役后搭配现有的运-8，就已经足以满足中国在国内的所有空运任务。
运-20首飞不久，不少网友和军事观察家纷纷表示运-20可以改装成空中预警机、电子战飞机、加油机等空中平台。这种观点当然也不能说错，但果真这么做的话，或多或少总透着一种无奈。
就像冷战后流行在武器装备中大量使用商规套件一样。美欧在空中加油机、预警机、反潜巡逻机、电子战飞机、空中试验机这些对飞行平台要求不高的二线机种中广泛使用民航客机。民航客机有生产量大、装备量大、零部件储备量大、生产和使用成本低廉、相关专业人才广泛等优势。且由于是民航客机，这些飞行平台在全球任何一座民用机场都能很方便的得到维修和后勤服务。相比之下，使用军用运输机作为空中平台，可就痛苦多了。以运-20为例，它是作为一款大型运输机而设计的，如果将其改装成空中加油机、预警机等空中平台，那为空中运输设计的巨大货舱、推力巨大的发动机、抗战毁能力、野战起降能力等，这些无形中都是一种巨大的浪费，而且在空中还将形成呆重，影响平台性能，且在采购和维护成本上还将十分高昂。
没有合适的机种作为空中平台，这一点一直困扰中国空军，相比之下俄罗斯空军可使用的选项要多出不少，俄空军曾广泛使用Tu系列客机改装空中平台。中国的选项则基本没有。以至于不得不使用运-8这样的战术运输机来改装高新系列试验机和运-200预警机，用轰-6这样的轰炸机来改装空中加油机。即使运-20服役后，这样“不匹配”的状况短期内也难有根本改观，只有等中国在民航客机领域有所建树后才会逐步得以改善。
美国空军第一架C-17(尾号：87-0025)在服役21年以后，已经于2012年4月23日在俄亥俄州代顿市退役，又过了9个月，运-20的第一架原型机才实现首飞。这不得不让人感叹中美在航空领域的巨大差距，但从另一个角度看，运-20也正是中国人在后急起直追的重要一步。运-20的成功首飞，对中国空军、中国航空业甚至是中国航空史都具有里程碑的意义。
C-17不愧为一代杰作，IL-476也是老而弥坚，运-20作为一款后起之秀，要走的路还很长。现在看来运-20的试飞工作正在提速，2013年10月份媒体就曝光了运-20的2号原型机，看来要进行多机同时试飞。11月份的时候，网络上又曝光了IL-76空中实验台挂载新型发动机的实验照片，这有可能是实验中的WS-20。由于运输机的试飞科目远远少于一般的战机，所以如果一切顺利的话，运-20最快三、四年后就有可能试飞定型，然后服役部队。至那时中国空军将迎来一片崭新的天空。（作者署名：小浪 ）
资料图：运-20在本届珠海航展进行飞行表演彩排本栏目所有文章目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。凡本网注明版权所有的作品，版权均属于新浪网，凡署名作者的，版权则属原作者或出版人所有，未经本网或作者授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。
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