|
|
一、五星红旗高高飘扬3 Q2 _! X, ^5 m. n: @4 w
0 a& F: }8 {6 k6 ~2 g9 Q% L) r/ G
: N* C2 G" i# k; d
有两个字对中华民族航空工业的腾飞至关重要:川陕。1 o, k; q: r$ U( X- s- R
7 f- k& V8 [# [. K( ~
在不久前的川中蜀地,八一军徽曾在J-20威龙的垂尾上耀眼夺目:9 @+ E7 u8 H. x6 E1 C
![]()
5 J8 {; a6 f' O- {. O8 F$ o
: C! z9 u8 u* K: s) s* c6 v而现在,在大秦上郡之地的陕西西安阎良,五星红旗又随着运20的首飞而在空中飘扬。下图就是运20首飞的照片,垂尾上的五星红旗清晰可见:2 q' n- b$ S" ]. N. Z( D& z
: l& f/ d8 j3 [+ ~
- r5 t; ~/ _7 Y% Z5 F0 u& ?运20是中国战略空运的基石,也是中国战略空运时代的开始。中国可以凭借运20将力量迅速投射到遥远的、甚至连地面车辆都难以到达的地方。所以这面国旗既代表了祖国对运20的希望,也代表了中国航空人报效祖国的雄心壮志。
7 o# m) D; i3 `, x# V
. {8 @. Y, j+ q& d$ @下面,我从气动和结构上对运20的机体设计提一些个人看法。
9 ~4 s1 O& }- e/ s0 [ e- ~* i7 k' {6 L" v4 s% I* T8 U7 X
二、机翼与机身的结合! J2 f$ @+ S6 j
1 @8 ~* J( |5 r* s1、两种不同的翼身结合, s$ M( e% ?8 P6 i
: ?3 t5 {* ] O- @运20的机翼高高地安置在机身上部。机翼的中央翼基本上是从外面安装在桶形机身的上方,如下图所示:. ?5 j: |7 T/ x8 d; I, O
![]()
! n! u, W+ T4 `0 [" L3 c& O5 G$ j: l+ p/ {! M
7 t6 t1 i9 g9 |从上图可以看出,运20机身背部有高高鼓起的整流罩。这个整流罩正好包住机翼的中央翼和中央翼与桶形机身的安装点。, c; W1 {1 U% X* w! f' i
与运20不同的是,美国C-17的机翼却是中央翼从桶形机身内部一穿而过,从而避免了运20那种高高的整流罩。下图是C-17正面照:
& \# W* R W% | ' d( h- b8 ~/ d. ~3 P3 n6 ]! V
+ L. G/ |4 }) |# C( T; F0 N
1 D) \# X% t) z0 }% U2 g. ^ s下图是C-17的中央翼从机身内部一穿而过的示意图:
9 M4 F5 w- g* |9 P R7 c# I2 A![]()
) z/ Z2 X+ |. i" J7 T. w8 g7 J0 l( |" W* H' c9 ?( k" c. @
运20这种中央翼基本外置的设计,虽然设计难度小,但是相对巨大的中央翼整流罩产生的阻力比较大、整流罩本身因为尺寸大所以重量也比较大。( Y) d/ |6 w$ B. y, q! ]+ |
" Y4 _0 w2 p; D) q8 P* {C-17中央翼基本从机身内穿过的设计,机身结构设计的难度大一些,却换取了两个主要好处:
9 R* J+ e/ [7 M- \3 `3 l) f( k$ I1 T
A、 机翼和机身的整流要求小。不但阻力小,而且为整流付出的重量代价也小;. J1 x% F5 V( J4 `2 V/ L* f3 {
6 [9 a2 B' h4 _ U0 R# TB、 上述小的整流阻力可以使机身的直径更大从而扩展货舱容积。因为机身加粗会增加阻力,而C-17凭借中央翼基本穿过机身所节省的阻力,正可以用来加粗机身直径使C-17拥有更大的货舱空间。这也是为什么从外观比例上看,C-17比运20要“肥”一些。3 N/ t2 D% T7 k; P' J* B: c
1 M1 J3 n6 u" E; [+ `+ B( c: w' |. U) G
当然,中央翼基本从机身内穿过的设计导致C-17在货舱中部靠前的顶棚上有一个突出来的中央翼,如下图所示:
7 [, f* a3 F2 T% t" V![]()
) x9 |- B4 `9 ?- X- t; g
$ i# P! z7 y9 b' R8 s1 f8 h# p2 t0 X3 I! m w
但是正如前面2中所说,这个从天花板中突出的中央翼换取了更宽的货舱。所以是值得的。作为对比,下图是伊尔-76。伊尔-76与运20一样,是中央翼基本外置设计,所以其货舱顶棚因中央翼而突出的部分非常小,与C-17不可同日而语:7 r/ I" T1 W2 a0 X
1 d; V! R' F0 u$ j/ {/ S
, N( X& J! D, j: v# I
2、 技术的复杂性使类似运20的翼身结合方式仍在广泛应用6 [2 V& R7 m# \# @/ T$ B
; K2 @4 c, `, D
虽然C-17使用的中央翼基本穿过机身有阻力低、可以增大机身直径的优点,但运20的中央翼基本外安装也有设计简单、结构简单的优点。所以现代的很多运输机仍然使用类似运20的翼身结合方式。比如欧洲的A400M、乌克兰的An-70,均是如此。下图是空中客车的A400M正面图,可以看到类似运20的翼身结合方式:
7 s8 ?* T: N3 u% D' [9 I![]()
R4 k, \$ a9 d- N5 t" m7 e- \! |
4 H: T5 q+ Y- q# i5 R9 D
& m$ a. F* A5 U下图是A400M翼身结合处机身部分的开口和整流罩的基本结构。这个开口比C-17那种中央翼基本穿过机身的开口要小、要简单:
P- Y( K4 d1 n ( c- n6 `: o/ @& A: m0 @8 _
. H; ?) B7 M# ~7 f' m' L! d所以,作为中国的第一种大型运输机,运20采用这种相对简单的翼身结合方式,是非常合理的。7 L O4 G; o1 E# u& n* `
4 O& R( m. K: y9 }7 H: T三、起落架
- g% l# T7 |8 G$ I/ w) v: o3 i# y
* Q+ R' l! }* N9 L$ r& |/ K运输机的起落架非常重要,因为这直接关系到运输机的场地适应能力,从而直接关系到战斗力。
2 M! J" |5 I/ C; w+ W9 k
* G+ R( `5 T" ~4 e为了在未经铺设的跑道和低等级跑道起降,运输机起落架的轮胎压力要低一些、轮胎要大一些、轮胎数量要多一些。
: k1 n @( V$ r' m4 F
" G6 G3 s0 Q. {" Y$ M# l9 o/ f% Z为了在诸如大雪覆盖的跑道上起降,运输机起落架轮胎的车辙印记最好不要重叠,以免后面的轮胎陷入前面轮胎碾压过的车辙中。
, V8 B9 R6 D- u8 `9 r$ D) i0 T4 Q3 V% s! [& U" c; |1 b: l: Z
在这方面,伊尔-76做得非常好。伊尔-76的主起落架每侧有八个轮胎,而且这八个轮胎形成多达四个车辙印记。这使得伊尔-76可以在条件恶劣的场地起降。下图是伊尔-76放下起落架的照片:* k/ v+ n% V4 M7 ?% ` ]/ n
' w3 Y* W3 i* o, E" D( X
+ M% L, d8 t. J$ |
' v% S! E5 o( A# b' V* T
但是伊尔-76付出的代价是沉重的起落架重量和巨大的起落架舱。伊尔-76的起落架舱是如此之大,以至于需要四个巨大的整流罩。相比之下,绝大多是运输机仅仅需要两个。巨大的整流罩也增加了飞行阻力。下图中伊尔-76机腹下面和侧面,可以见到两对共四个大鼓包,就是起落架舱的整流罩:
: p+ I7 n2 ]/ \. A! H . `# `3 C- N G' E P
+ N4 D y4 [2 w- H$ e9 k. Z' l8 W
- J% Y0 B' l% a
C-17很好地平衡了这个矛盾。一方面,C-17每侧的主起落架有六个轮胎产生三个车辙印记;另一方面,C-17只需要一对共两个并不很大的起落架舱整流罩。请见下图:$ g7 T7 b+ B/ u; ~! S
![]()
4 F9 K" X! P6 s) a
3 |/ V& I w: ]; ], A( s运20的起落架在场地适应能力上,明显不如伊尔-76,应该也不如C-17。因为运20主起落架的轮胎数量不如伊尔-76,轮胎的车辙印记数量也少于伊尔-76和C-17。虽然这仅仅是简单的清点数量,还没有比较轮胎的压力、尺寸,但也能说明一定问题。下图可见运20的起落架布置:
6 d, Z: m. N' |# A7 n% ^![]()
$ m' m8 C M3 o' B2 r9 l1 S
) ?' o9 \" G+ ]- I" n2 a& ~0 T不过运20的起落架舱的整流罩明显比伊尔-76小,从而减小了阻力。运20的起落架也应该比伊尔-76的轻。这些都为运20虽然使用与伊尔-76同样的发动机,但采用更大直径的机身提供了条件,可谓失之东隅,收之桑榆。; w `$ w6 h# T) I( |" m# \4 ]
2 J: N5 B6 s: ~- N" {
四、尾舱门3 L/ I9 N6 ?* A6 w2 t
3 G1 Q: v3 j' G# G" C! g现代运输机的尾舱门主要有两大类:以C-17为代表的两片式,苏俄的伊尔、安东诺夫广泛使用的多片式。1 G3 C0 W9 ]3 S; A9 y6 v3 R5 g. j
C-17的尾舱门只有两片:上面一片向上开启、下面一片向下开启。下图中C-17正打开尾舱门进行空投:
" c9 _$ y6 {& b; a, G 2 \! Z% b- s& ?
: G9 o0 a2 d7 w5 R. M这种简单的尾舱门不但结构简单、可靠性高,而且重量轻。但是这种舱门很容易形成一个宽而瘪的后机身,从而使阻力加大。C-17通过精心的气动修行和安装扰流片克服了阻力大的难点。下图是C-17肥扁的尾部和尾部的扰流片:; V0 Z, i- j4 P6 ^9 @+ S
![]()
7 ^8 A0 t' r h: S' M9 _- s! w/ ^" r7 ]* E5 u2 U& X8 Y
运20与伊尔和安东诺夫一样,使用了多片的尾舱门。这种尾舱门在关闭时可以很容易地形成低阻力的气动外形,但是因为需要开关多个舱门,所以结构复杂,重量较大。下图是伊尔-76尾舱门打开时的样子:
/ m5 i2 B+ Y2 T( M: Z: H5 Y ( ^/ q, x4 B1 p
+ g2 g1 C U. I5 }7 n图中,伊尔-76的上面一片舱门向上开启;两侧的两个舱门向侧面开启;下面还有一个舱门向下开启成为跳板。运20应该也是这种尾舱门。* W) K+ m9 E/ K
) G6 w4 K. E: {& X$ k/ ]3 @本文小结:" T/ _+ r" Y9 w7 C
2 ~. R: v1 w# `1、 运20是中国构建战略性的力量投射手段的开始。运20的开发单位前途无量;$ p' D" f2 b$ o8 _
. `5 u0 h3 j5 Y; f6 I4 ~2、 运20气动设计和结构设计主要采用了比较成熟的技术,与C-17相比仍有差距。: u A2 ~& `) F* v7 B+ N- l
! z* ]. a! {) B7 m' ~5 n6 k8 q" [' r6 k
|
评分
-
查看全部评分
|