|
一、五星红旗高高飘扬
$ Q& X0 o+ p% X) C f7 ]0 v( _- I* A h# x8 u
, u6 W, j+ f0 N, E5 u- S4 F% t有两个字对中华民族航空工业的腾飞至关重要:川陕。
5 H' v1 M) u% D7 A8 [" G% @% N0 A, c' h
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:
- O% e: }# [4 x5 Z9 @5 d' C m6 G% @ ^0 l' M5 r
( u# K, @4 u0 T# j" B+ b# n. ?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:- {" Z( l3 c) F, d, M
![]()
, B% P' f1 o6 _1 I
) V& k9 @+ z$ a& B7 H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。
) E' p$ s; V$ [* |. O5 c8 U2 f3 `$ r6 F8 r
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。& [3 J D" Q O
3 J7 e% |4 P4 j/ H. L- P二、机翼与机身的结合
" L0 M5 G; S1 N4 \- j' a) {3 i" a9 z, F! p! ~
1、两种不同的翼身结合
- u; S% Y/ p. C' ~& V8 A+ ~( X% @( z6 \* Q% e
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:
7 w' H& \# x# f![]()
# T) m% q' U$ B0 s/ Q
5 ?( T7 m1 v8 Z) ~% W2 O3 o
, y* g7 f* q: B. y: K/ h E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。
" H5 k% u1 _" v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:
* J, \ a" }+ w% x( }5 w ) N0 V- x ]9 k3 C- F( _( r% m7 I1 k
) D4 @- I& B0 D9 j, n# o! K: [% p% g& Y# }8 o: \
下图是C-17的中央翼从机身内部一穿而过的示意图:; }+ o2 }- r% u- \& u4 H
d) a4 Q9 ?$ W7 X9 Q
9 x$ o+ f. L5 g( g3 u1 N! j: R
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。
, Q% n, d# f' T0 |' Z' ~: }
- C/ }* ~ b! }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:# ]3 ~' B1 n2 p8 J8 y" Q9 v- H& u
' k; Y( p. _+ n; \3 s: ZA、 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;
" U4 o3 q6 q0 ~* V; L! V" M& `8 i& A. [3 y/ `
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。
$ C& p$ ~& K8 p3 K* c4 B2 [9 X6 L; W4 f) B' d4 J
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:
) c6 g, D- f0 h0 ^' B 2 I$ {% O6 C. S8 u/ ^) h. B
3 S9 A( d) L- d$ }
6 A1 y' j4 [; ~! V; ~3 j7 ~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:
( n- t2 q! q$ y% } b7 { g4 H6 M ( d% @( [ k. k' @
U8 n h4 s% n1 |( i5 U' [+ g, X
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* g0 C. T( |" u( Z
/ a- W' e1 }) u8 `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:
! j& x- B- N! e: | [2 {- C 7 U% v* i" K+ S" a. u" z
, g/ T& l' X( J
* Z6 R5 {! b7 K) J# L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:7 h8 F; Z* S0 ]/ ^" Z1 ^: s, i
![]()
4 a6 I: E7 n$ A) V
# }0 J: s- @# B- k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。
! J/ m8 C/ X3 ~" t. K& U* Y3 X9 r9 \0 p# d' r
三、起落架
8 l# b7 C; e# m. @( r1 q4 v
u0 C" N3 T% X2 O4 F! l3 Z1 N: T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。
' C W* t3 v/ k q' r2 n {
+ u$ e+ k7 g/ 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。2 H7 _7 @4 f4 D. b
' E% w4 q% S$ Y6 U& w) f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。" L9 V. J C- Q$ o8 J
# n( N# ~$ l9 c2 C# w& \# b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:
4 k/ t7 _6 ]3 H/ {' t 6 s0 G2 L% {4 ?
- t2 Y- \3 o8 M
: s+ s/ I. J4 n, M9 r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:
. v0 W6 T& e: p; ^% J8 o 0 d! H3 s" T+ w# X; F3 |
' i! z, q5 c8 W( q1 m- k4 f' v# I# Q
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:
6 M, H; H# o* m1 o' k + Q' T$ n4 L" x1 L
& x1 S& r; R$ t* Q; C# b* {
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:1 N, b* U5 T8 h
![]()
2 s4 K& ]% W4 \" @9 ^/ [ N: v* [4 P7 L9 I2 M) F: \. U
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。/ C/ ?' Q0 P# P( X4 i
?0 v# X5 j' L+ V3 ]
四、尾舱门6 [6 i6 i T9 E$ C
/ A/ X6 j& v6 k) s/ G' Q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。3 W. q# m4 ^! V* Q+ C( N
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:( ]$ d& Q, }2 }+ r e: R4 ^; k% Y
![]()
' H! u% Z. f2 Z; _0 y' S4 i- i* _: P+ P9 n: E* P
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:
1 ?# h% i+ o' R3 Y' U![]()
& t' B9 I7 i4 t7 S3 U+ t! ^1 ^. ?/ I4 |1 Q e6 l9 |5 I3 h
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:
! i% V/ b# c: I$ x# l( G![]()
3 Q. d2 m: e% x' O2 @; L, I
- e6 u/ N, Y- S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。
. t; r {/ L4 W! F" f5 f0 q
/ K8 k9 C" Y+ n7 @( H$ l f. M本文小结:
# S; a& [" Q+ P1 p$ ` B; b$ A8 ~7 I( X) ~4 G( g2 ]
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;/ y4 ]! z) ^! q
! M, W" F- h7 g: K2、 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。1 m! x# A% I; J; ]3 J5 B- L- `
p8 o/ B9 Q! t- c% {
|
评分
-
查看全部评分
|