|
一、五星红旗高高飘扬- p' `: ^. n' b# j- V
. L3 ]6 v* H# L) M. c' r
7 K8 R6 r( o9 f X" s有两个字对中华民族航空工业的腾飞至关重要:川陕。
# p1 s4 W0 e: x8 m- i. B) m% U! E z/ j( d$ i
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:) m) C' b' x/ i
' u! }3 X6 s; F* ?5 X% z+ P8 z/ `8 Z
5 O, Y" B) `( l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:% h1 v9 n/ Y+ a# A2 x0 g, ]
' c" Q2 d2 s% Y0 {- b; x
: m" y- p. |* {# W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。( i( f8 T# Q6 S" x3 H+ b
4 a+ U; S- I7 ~) [
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。) O2 f) D) e$ |2 }/ k7 g
$ M2 [/ r/ G }, I% n' L7 f
二、机翼与机身的结合
! Y- Z+ G9 h2 ]1 N7 u8 z1 F2 v w4 L- |+ A" i" Z
1、两种不同的翼身结合$ ~- D3 o* y6 _9 s2 B8 v
4 O \) v$ y5 D/ ?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:
& w) D2 w' s! `4 J/ R6 [7 J6 z3 n) l6 I7 M/ z+ | t2 ?- E4 ]) c
# H$ ~6 Q. Q! X. ]: J9 p: N p( _; T$ H" D& b
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。8 Y' D% u/ h9 h P
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:
. \# g* e. D7 d' w6 u: g9 k" @2 e" \
% @. ^2 G( D: i. P( C0 s0 S
/ A/ [5 ^0 J3 [8 x4 J7 ~; l- }
下图是C-17的中央翼从机身内部一穿而过的示意图:; c% ?. t4 K% ?8 F2 s9 D
; P7 r, H/ m1 b
% u' X/ L+ H. W7 w, T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。7 j; H8 s" x: ^# m$ q0 G
2 _8 x1 H+ M* U0 V! e1 K% k0 sC-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:& W2 P8 L' F( |( P9 {
7 r/ E8 |) a3 C
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;
- w, O7 E v- H4 t- }0 |; Z1 }: p3 v4 {1 w, D9 U3 J' K
B、 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。# x' b" @& F* V
/ a" h4 C# ^3 d: \
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:" l) U" n' R5 G [. p/ K
. ^2 [0 E+ k9 s9 V. `4 R
5 f6 w7 A( h, L( W+ z6 X0 @9 @
) K" _8 X4 p# N! g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:
/ p0 h4 \% n% ~) }) T& E9 R/ q+ f5 v1 B' r0 V0 u" m& g; l
. k! z4 a$ o3 C% y" T) S; ^, E
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' M% s( s' G3 w% l6 U- e
% l. g5 Q. j" _! V C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:
$ h+ z) R- a" w
! g& U+ I/ Q6 s$ R
/ |; }; i+ t& O& [+ R+ E1 u+ p. @6 X& n+ S1 D% c: h0 s- i4 r
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:4 ?( w+ A+ j# v* o1 H
& O5 a* ^2 y* j/ g# u" A2 Q5 Q
4 T" G# z' T& y0 R7 v! e
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。, P) ~! \4 }, ^
+ x3 ?# a; B# E, H: y/ l% A三、起落架
) c: g! f" [4 F8 H2 v7 d3 ~. B- q e( s9 s2 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。
9 M2 Y, d( w8 Y- d# F5 @, w
6 u# b7 h3 S: }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。
$ {' _- v% H: t1 R+ s7 A$ O
1 ~" U# ?; a+ U( Y. i4 q) y9 f l+ K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。
9 u2 p: F8 i2 @- L' k, c2 Y9 s8 s2 S, V/ W0 D, T4 E. u: H& d
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: v7 H: j( g+ \2 g* \
) z1 n! h. C. T8 B
. A% B( b5 C" K( u0 O; d) Z, `/ Q2 L4 K$ F7 D
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:
' N7 p) c( e h1 B
2 M1 |$ v/ w3 D$ x( u K+ K2 v* h1 q
5 Z* p7 Y4 O1 T
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:
# Q, h# G w. z1 _9 T
* Y; [" W, ]. f: W2 `5 B& Z' Y# ^3 d8 z) @' q1 l9 V I
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:( \* d4 n; Q7 D6 i# k
+ u1 ~9 D* B" T, O9 d5 H7 {3 f( D" ?2 Y& E, i) q; G ?7 a
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。% ^: f% }# ^/ z
9 s5 B* z5 j" g四、尾舱门
! }8 l4 E+ c |; ^( ^( P$ j* z2 P/ X) C. a
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。
- W; D4 C C2 U" e" e% iC-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:- y F: b( `; k1 w: ~; j
* v8 p$ I2 y& q9 o3 ]& p& g
$ j& i. K/ D, n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:
0 J5 b j% V1 e* l( I
) O) z$ T9 a3 O [. S ~9 S+ V- o- x; ~$ D* c& W5 ~
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:
6 v0 h* }1 |* A& B q+ l7 P" H8 M# r+ X6 E- L; h' i, B
% \" z, V! S+ d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。6 q1 w# s$ _$ J- n
/ k0 g3 N) A3 x本文小结:2 {6 Q5 y& k* U- c/ u
8 u% v% {3 Q' e1 j& E' L. }# i1、 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;, s; _$ v/ R' ^1 ?, ]8 Q5 W
# u# n- {2 c0 _& A2、 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。
: i5 L: c% l& ^1 `' n
) h. [) i. X. E! a3 P1 B9 g |
评分
-
查看全部评分
|