|
一、五星红旗高高飘扬0 {% Y+ ~, n8 u6 X) {
2 W# X l3 W; ]* y3 }
; ^, ]& d: W5 S" I. |# g有两个字对中华民族航空工业的腾飞至关重要:川陕。. \% B. ^6 A8 o5 l
/ k( M, P, Y% {
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:; | k1 S4 v; g/ {5 Q! S
2 ~- f) e" n( B; a- p
3 |0 `; u" N: O) ~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:
# s4 d3 S7 z9 K f$ Q0 C' E
, R2 Y+ g" S" `/ \( n" A; `
7 O$ {: I) w( 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。6 V8 _3 J' n9 i1 C8 k
) b! v' n) R$ P
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。
; ?1 B; X/ P. J u/ E7 A7 Y! K: ]
9 P2 Y/ a- j5 i2 [! k/ A3 Z% w二、机翼与机身的结合
1 e$ W/ k) U. w# a/ G% S" G& A9 R0 p/ I& D, w$ C# L* U) b. C: H
1、两种不同的翼身结合: o" d+ J1 B: g/ }
) J# v. l- S! I( u) t b( x' {
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:
+ p& V- @3 d/ |2 P2 }
- H0 C( n7 P* y/ j) f* Y2 d0 z
9 g) o9 J0 t! I4 \
: J& S; Y8 b! n# X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。; M2 s! f( d# _. d" t
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:1 W' B1 c! ^/ f M# V3 l
5 P9 T3 |. T/ p% M9 h+ }! O" \ s$ p- d- H6 X) f
" d1 [/ e/ L; c- V- a/ D4 q6 o
下图是C-17的中央翼从机身内部一穿而过的示意图:3 ] K f" t9 |1 i0 V' J# n5 U
1 e8 r* r3 |, F8 N
$ d1 @7 e. W, f3 e G* ]4 S9 `
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。
/ o4 L$ m# g. f m* F
! U; k% H) E" DC-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:
, |4 r! ?# V0 W/ B+ O* T2 d8 \8 |- \! \1 p7 O- k- h
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;
7 }' E1 z. ?$ n6 a1 w8 w+ h
1 F/ R! N' c; K C6 aB、 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。$ i$ ~3 @( L+ q. _: Z& W/ `: p
7 [% D& i8 ^9 u2 T' [ _ H( H
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:
% {# o8 F6 Q, F4 }4 x( K% ^' R, O( X0 N, I" N
1 S9 _+ z/ O/ d* O5 T: _8 Q+ {8 L: f0 W! Y
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:
8 \, I4 ]" q0 i( L5 J1 I$ d& t; D7 _
7 f$ f/ D1 R. K7 v! S6 }! M3 a6 O1 N' q: b
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
) @( x: H8 q' Q2 m e- `* J! S0 A% ?8 }9 s; h* J/ Q! 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:
9 u' H" C5 R- L$ } ~2 D4 o( s* k n9 U% s# N$ ~* D- V4 P
0 f4 r# Y6 c- A& L
6 l0 f) g# k+ a4 p# y8 s% d# T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:
& Z: f. r4 \; f5 N, a) v4 P7 f' u& M
8 W* H, c/ \4 v; G6 ~: 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。 K" v& {3 O$ O7 u2 \5 g( L P
; c& I2 L' c, U/ M. F三、起落架! |% M2 I' r& |' D
5 X2 u2 `; p! a U) r6 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。
6 y, k/ q) s2 E' R8 C! Z" [7 j! V2 b/ Q# A6 @8 R
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。
' G' O) t/ o6 ?9 w8 t. f, c9 t& z3 O2 l; w' O6 L$ B
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。, K; X; O" _+ I* c" L. m
5 u; m Y( w: b6 ~ u% i1 M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:: K9 b5 V }4 J- a1 K9 j" j" @
# e4 S. x; H7 D) G) j+ A( j
7 I" {3 k. B; f+ Y/ N3 Z# c% z1 z( c7 W( i$ ` m: y
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: V; b: s# P' B# e8 [* X
9 M" t! H& x/ X" G1 v. a
- h/ x; U+ j1 [3 o+ m9 W* v
& @! ~7 G' l: F. a+ [" F
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:
4 {; m0 R5 I- y- ?% W
; [2 N# s A$ d6 N- D3 E) |
$ N, X \' s2 w% p7 T, @: ~' k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:+ ~3 Z: |2 ~' b+ l* I
& v+ m @" H( b
- h, p1 K7 t9 Q* z [; r
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。
, O; _" K1 _& B ~8 D
1 m' G' F$ t/ n% a/ R四、尾舱门
+ k' c6 B( D1 Q
# E2 E( I" t4 {5 y+ u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。
% `4 S; _! G$ Y! FC-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:
5 E% d/ E6 R$ V4 u4 N: H7 H$ }- h
: ]! Z( k! H2 K! E2 N+ F0 G) v. h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:, p# W4 `) ` z( s. O3 J) F
$ p; H: @ D; ?& ?8 g8 g; u) l
3 ` p0 i$ \( l. \2 k' }5 b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:
( a8 \- n$ N/ v/ R% S. R3 |/ F; o/ j+ f- O3 O! l' \- M( J
! h3 r3 I- M( C! j
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。
( |% ]( p5 z% t1 R) E h2 E; f$ f: H ^0 |
本文小结:3 s# Q# M- |! u% p# D" `" I9 x6 v
; E+ C0 Q4 }- q1、 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% ^7 ]# W" b3 K
! k" S, b7 o8 @4 J7 j& Y/ O
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。
" A2 V; T& I: g5 N# Z' v& u/ R9 W d+ ?! j2 p! J
|
评分
-
查看全部评分
|