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  • 中国运-20重型运输机

    中国运-20重型运输机(英文:Xian Y-20,large military transport aircraft,中国代号:鲲鹏)由中航工业西飞集团研发,简称运-20,是中国自主研发的新一代重型军用运输机。“运-20”采用四发动机和高T尾翼的设计,机长47米,翼展45米,最大起飞重量220吨,接近美军C-17“环球霸王”的水平。2013年1月26日14时整,运-20在阎良基地首次升空。运-20作为多用途运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。2014年11月中旬,运-20首次在珠海第十届中国国际航空航天博览会上公开亮相。2014年10月,运-20首次完成转场试飞,标志该机的极限性和可靠性取得重大突破。投入此次转场试飞的是第三架原型机。2016年6月15日下午十八时三十分,运20战略运输机首批交付部队服役仪式在中航工业某试飞中心圆满结束。这是我国空军正式开始具备强大战略投送能力的重要标志。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    名称: 运-20运输机 国家: 中华人民共和国
    类型: 运输机 翼展: 50
    全长: 47 机高: 15
    空重: 60000 最大起飞重量: 220000
    最高升限: 13000 最大航程: 7800
    最大飞行速度: 700 研发单位: 中航工业西安飞机工业集团公司
    机组乘员: 3人 总设计师: 唐长红

    目录

    研发历程/中国运-20重型运输机 编辑

    中国运-20重型运输机中国运-20重型运输机

    中国运-20重型战略运输机由中国西安飞机工业集团研发,是由中国自主研发的新一代重型军用运输机。该机的研发制造参照了伊尔-76的气动外形和机体结构,运-20大型运输机同时结合了美国C-17的部份特点。

    2012年12月开始地面滑行试验,可以确定采用了四发、上单翼、高T尾翼的基本布局。与中国目前使用的伊尔-76运输机相比,运-20的发动机和电子设备有了改进,载重也有提高。

    西飞负责包括总装在内的大部分制造任务,沈飞成飞哈飞、上飞也都参与了部件的制造。

    从分析的数据看,运-20的最大起飞重量220吨,载重量60吨,可运输z中国目前包括99式坦克在内陆军全部装甲车辆。运-20是为止中国研制的最大的军用飞机。

    历史轴线

    2007年6月20日,大型运输机项目正式立项,代号072工程。
    2012年12月24日,军事迷们在中国内地一家网站上贴出几张被认为是中国首架国产军用大型运输机的照片。
    2013年1月初,中国国防部新闻发言人杨宇军确认,中方正在研发运-20军用大型运输机。
    2013年1月26日14时整,中国大运运-20在阎良基地首次升空。
    2014年8月初,运-20第三架原型机“783”号首次亮相,意味着该机已经投入科研试飞。
    2014年9月,结束在试飞院的前期试飞任务,进入转场试飞阶段。
    2014年11月中旬将首次在珠海第十届中国国际航空航天博览会上公开亮相。
    2014年10月,运-20首次完成转场试飞,标志该机的极限性和可靠性取得重大突破。投入此次转场试飞的是第三架原型机。

    研发背景

    新中国建国50多年来,中国的航空军事运输力量在国防建设和经济建设中都发挥了重要作用。早在20世纪60年代,中国军方就已经意识到了航空军事运输的重要性,提出了“大搞直升机 、大搞运输机 ”的决策。在这一方针的指导下,先后研制了运-8和运-7H军用运输机,并批量装备部队。而后又从俄罗斯进口了20架伊尔-76大型运输机,形成了一定的航空军事运输能力。这些空运力量主要用于部队、装备的调动以及救灾物资的紧急输送。
    中国运-20重型运输机中国运-20重型运输机

    中国的国防政策与安全形势决定了中国不会进行远离本土进行大规模的战争。但是在相对和平的环境中,中国空军的航空运力必须满足积极支援国防建设和经济建设,保卫祖国领土领空等等的军事后勤保障和快速反应要求。因此,中国空军的作战范围以及中国武装力量的作用范围至少应达到4000km,快速运输相应的人员和物资装备。按这一要求,中国约需相当数量的大型军用运输机,而截止到2012年,中国军事航空运输的主力机型是运-8中型中程运输机和少量伊尔-76大型运输机,空运力量严重不足,不仅满足不了现代战争的需要,就是应付突发事件也是远远不够的。因此,中国将如何发展自己的航空军事运输力量,是当前国防现代化所面临的重要问题之一。[1] 因此中国开始研制大型运输机。 

    前期准备

    早在1993年,中航工业西飞开始了大型运输机的前期论证,先后投入了30亿元进行准备。1997年,西飞公司向军方提出研制大型军用运输机的方案。2001年,西飞公司提出建设新西飞的战略规划,即以形成200吨级大型飞机研制生产能力为目标,大幅提升航空制造技术和加工能力,实现从100吨级到200吨级飞机研制生产的重大跨越。
    2000年以色列迫于美国压力终止与中国在预警机方面的合作后,中央下决心搞出预警机,这时一个迫切的问题就出现了,大型预警机需要大型飞机作为平台,所以中央命令西飞研制一款能作为大型预警机平台的大型运输机,当时要求要以伊尔-76为蓝本,在技术上比伊尔-76MD型先进,西飞的技术储备这时候发挥了关键作用,在很短的时间内就拿出了总体设计方案,也就是现在广为人知的运-20。由于中国空域广阔,即使预警机采取高低搭配,需要大型预警机在数十架之多(其中一部分担负战备值班,一部分作为储备机)。由于在后续设计中遇到了一些问题,因此西飞将眼光投向了传统合作伙伴乌克兰安东诺夫设计局。在获得了乌克兰的技术支持后,西飞解决了大运在设计上的问题。可以说,是在预警机平台的迫切要求下,才有了运-20大型运输机。
    在2004年全国人大会议期间,
    中国工程院院士、著名航空动力专家、现任中国航空工业第一集团公司科技委副主任刘大响提交了《关于尽快开展大型飞机研制的建议》的提案。
    2004年11月的珠海航展上,中航一集团突然发布了一个从未面世的运输机模型。从外观上看,它不属于运-7、运-8家族,也和中国任何一种运输机都没有相似之处。这架飞机采用悬臂式上单翼、双涡扇发动机布局,总体而言与伊尔-76大型运输机有几分相似之处。官方称该机为WJ喷气式教练机,但从该机设计特点来看,该机属于不折不扣的大中型运输机。该机模型的设计与运-20颇为类似,这证明最迟于2004年中航就已经开始了大型运输机的研制。

    启动研制

    2006年初,“发展大飞机”作为国家决策被写进《国家中长期科技发展规划纲要》和《十一五规划发展纲要》。2007年2月,中国国务院常务会议原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。
    2007年3月,中国宣布启动大飞机工程,布点于西安和上海两座城市。其中“大客”50%以上的设计制造、“大运”全部的设计研发、制造,都在陕西完成。
    2007年6月20日,大型运输机项目(即运-20)正式立项,代号072工程。
    2007年8月22日的
    英国《简氏防务周刊》刊文介绍,西安飞机工业集团确定了制造重型运输机的计划。英刊认为该机很可能在伊尔-76MD飞机的基础上建造,不过将拥有更好的运载能力和功率更大的发动机,其大小很可能接近于波音公司生产的C-17战略运输机。中国空气动力研究与发展中心正在进行高涵道比涡扇发动机的研发工作。这种发动机将为大型飞机提供动力。另外,该中心还在研究碳纤维材料,期待它能实质性地减轻飞机的空重。该机将由三名机组人员操控,计划拥有最高为66吨的运载能力,机身长49米,翼展49米,机翼面积为310平方米,机高为15米,最大起飞重量为220吨。《简氏》文章与后来曝光的运-20方案相当接近。
    2008年5月8日在中国航空工业发展高层论坛透露的信息表明,未来5年,西飞将加大技术创新力度,突破和掌握大型飞机总装集成、复合材料大型结构件制造、大部件装配等关键技术,确保在2012年实现大型运输机首飞目标。至此,运-20的研制计划时间已完全敲定。
    2009年2月18日,中国航空工业集团总经理林左鸣在西安宣布中航飞机有限责任公司正式成立,意味着大飞机计划中最核心的内容——大型运输机项目及大型客机零部件项目责任主体已正式明确。当日
    林左鸣还与陕西省省长袁纯清签署了《战略合作协议》。中航飞机总经理胡晓峰称,预计5年后,以西飞为生产主体的大型运输机将正式投入商用。这是运-20制造方首次公布运-20的出厂时限。

    首次试飞

    2013年1月26号下午14时许,中国首款自主战略重型运输机"运-20"在跑道上加速后顺利起飞,运-20在试飞现场上空盘旋,14时50分左右在观礼台前低空通场。试飞全程由一架歼-15伴飞并拍摄试飞情况。随后运-20于15时安全着陆,首飞取得成功。
    2013年3月2日,中国自主研发的大型运输机运-20于西部某试飞中心进行了2次地面滑行试验。与2013年1月26日首飞时的涂装相比,2013年3月2日进行试验的运-20采用了全新的涂装,除
    雷达罩外,原先的黄绿色机身涂装已经全部更换为灰黑色。“这表明运-20的飞行试验已经进入了一个新的阶段。”总设计师唐长红说,运-20最大起飞重量为200吨级,拥有高延伸性、高可靠性和安全性。200吨级意味着运-20是中国研制的最大的飞机,“标志着中国跻身世界大飞机行列”。翼展、机长约50米的运-20,未来在运输领域、甚至可能其他航空领域,都有相当大的前景。唐长红透露,运-20未来可用于抗震救灾中的救援运输、国家建设装备运输,还将实现军用,如部队快速响应,甚至可以作为其他方面的空中载体,具备战略空运能力。从首飞画面可以看到,运-20短距离起降能力很好,气动特性优秀。

    后续试飞

    继运-20首飞不到90天后,该机于2013年4月20日15时许在西部某试验基地进行了第二次试飞。运-20的第二次成功试飞表明其各项关键技术更趋成熟。
    2013年9月,网络上再次出现了首架国产大型军用运输机运-20的最新试飞照片。从照片中,能看到运-20的机头部分刷涂了新的机头编号“781”,数字呈现大红色。
    2013年12月,运-20的第二架原型机成功在西部某试飞中心进行了首飞,从首架原型机首飞到第二架原型机首飞,运-20仅用了不到一年的时间,表明其各项关键技术更趋成熟,也表明研制工作非常顺利。运-20仅有1架原型机在执行飞行试验任务,另外可能各有一架地面强度试验机和一架疲劳试验机。
    2014年建军节前夕,运20第三架原型机着灰色涂装,编号“783”,在完成试飞后稳稳降落。意味着该机已经投入科研试飞,这将加快运20的研制速度。
    2013年3月21日,中国中央电视台节目深度揭秘了国产大型运输机运-20 的研制和生产内幕,还首次曝光了中国运-20运输机的驾驶舱航电系统,还首次透露了大运下一阶段试飞的情况,特别是运-20已经在全球首个成功采用了3D打印技术生产的零部件。

    总师介绍

    中航工业第一飞机设计研究院总设计师、运-20总设计师唐长红院士在接受采访时,解析了运-20的研制历程和应用前景。
    运-20正式名号—“鲲鹏”。运-20采用悬臂式上单翼、前缘后掠、无翼梢小翼,拥有高可靠性和安全性,以及一定的拓展能力。“即将配备于运-20的国产发动机,目前进展比较顺利,取得了很大的进展。”原型机是初期研制的飞机。分别于2013年1月26日和12月底首飞的第一架、第二架运-20原型机,在试飞过程中,将被赋予不同的试飞验证任务。
    运-20已经实现了最大起飞重量和最大飞行高度。运-20驾驶舱设计还运用了动作捕捉技术,模拟实际操作情况,充分发挥人机功效的座舱布局。飞行员描述运-20的飞行感觉是:飞机很平稳,具有优良的气动特性、起飞着落特性、承载能力等。
    原型机试飞的不同分工,包括飞机的结构强度、空气动力学、飞行性能、飞行品质,系统的功能、性能等,以及飞机的极限边界飞行等。“运-20原型机的试飞还要接受带有损害性的任务考验,譬如强度试验、颤振试验、失速速度飞行、结冰任务等极限飞行、高风险飞行科目。大型军用运输机的装备数量、技术水平、运载效能,是衡量一国是否具备战略空军能力的重要标志。运-20属于大型军用运输机中的战略运输机,还具有战术运输机的功能。“运-20的研制需求是与国家综合实力发展相适应的。”大型飞机是国家安全和经济建设不可缺少的关键装备,自主研发大型飞机对于拉动国民经济增长、促进科学技术进步、实现国防现代化都具有重大意义。运-20制造由全国数千家企业共同参与,统一制造标准难度空前,是中国航空工业史的首次。
    运-20由中国数千家企业共同参与研制,统一制造标准难度空前,为中国航空工业史上的首次。该机的成功首飞,是中国大型飞机研制自主创新能力的巨大跃升,标志着中国与欧美先进技术水平的差距进一步缩小。

    技术特点/中国运-20重型运输机 编辑

    气动布局

    运-20采用常规布局,机翼为悬臂式上单翼,主翼为大展弦比、中等后掠翼,机翼的前缘后掠角恒定(1/4弦线后掠角大约在24~26度左右),机翼的后缘采用两种后掠方式——中外翼段的后缘后掠角要大一些,而机翼内翼段的后掠角明显减少,无翼梢小翼。悬臂式T形尾翼。垂直安定面与机身连接处向前伸有小背鳍,嵌入式方向舵分为上、下两段,升降舵分为两段。液压可收放前三点式起落架,可靠重力应急自由放下。前起落架为双轮,主起落架为6轮。前起落架向前收入机身,主起落架旋转90°向里收入机身两侧整流罩内。该机为大展弦比超临界翼型,采用包括前缘缝翼及外吹式襟翼系统等增升装置。运-20以伊尔-76运输机的设计为基础,但是体积更大,运载能力更强,电子设备也十分先进。此外,运-20还参考了美国C-17"环球霸王"运输机的部分设计,如垂直尾翼、超临界机翼等。

    机体结构

    运-20将采用超临界翼和提高复合材料使用比例,这样可以降低飞机的结构重量。由于飞机升力增加,升阻比提高,因此即使发动机推力、最大起飞重量维持不变的情况下,其载重也会增加。而伊尔-76采用的是临界翼,运载/起飞重量比低。
    针对中国空军的要求,运-20在伊尔-76基础上加宽、加高货舱以便适应新时期大量的出现的超宽、超高货物。伊尔-76货舱宽度和高度小,装载适应性差,而我国新运的货舱容积增加到320立方米,超过伊尔-76三分之一。因此,国产军用大型运输机看起来会觉得比较短、粗,这也是新时期军用运输机一个普遍的外观特征。

    动力系统

    在动力系统方面,运-20原型机将使用进口的俄罗斯的D-30KP2发动机,随后会采用成都发动机有限公司仿制的涡扇18(WS-18,D-30KP2仿制型号)发动机。WS-18各方面的性能应该和CFM-56相近,重量为2000公斤,而伊尔-76采用的D-30KP的重量为2300公斤,特别是前者的耗油量比后者要低20%。这样,在载油量不变的情况下,国产军用大型运输机的航程显然要比伊尔-76更大。或者在相同的航程情况下,运载量比其要多。WS-18发动机单台推力117.6千牛,带有蚌壳式反推力装置。最终运-20运输机的配套发动机将是涡扇-20(WS-20)发动机,单台推力160千牛左右。

    综合航电

    伊尔-76的航电系统落后,仪表多为传统指针式仪表四、航空电子落后。针对这一问题,运-20采用国产综合航电系统,以ARINC429总线为骨干,将电子飞行仪表、飞行控制、导航、通信、气象及发动机数据及指示等系统有相连,实现数据的综合处理,并且在座舱的彩色显示屏进行显示。另外可能会添加自卫干扰系统,包括导弹逼近告警系统、干扰发射机和投放架等。

    性能参数/中国运-20重型运输机 编辑

    运-20运输机参考数据

     参考数据    
      机长 47米  
      翼展 45米
      机高 15米  
      机翼前缘后掠角度 24度 
      机翼面积330平方米  
      最大时速750~800千米(920千米)  
      航程 >7800千米 
      满载航程  4,400千米
      实用升限  1,3000米
     最大载重量 >66吨
     最大起飞重量 220吨
        发动机 D-30KP-2型涡扇喷气发动机4台(后期换装WS-18或WS-20发动机)

    战略意义/中国运-20重型运输机 编辑

    近景图近景图
    2013年1月26日中国运-20重型运输机成功首飞,全球为之瞩目。这标志着中国成为继美国俄罗斯乌克兰之后第四个能够研制200吨级大型军用运输机的国家,意味着中国空军向战略空军层次迈出了坚实的一步。此前,世界上成功试飞的200吨级大型运输机只有俄罗斯的伊尔-476运输机、美国波音公司的C-17运输机和乌克兰的安-225运输机。

    尽管中国空军在隐形战机和舰载机方面取得了一定的进步。但是在军用运输机,相比美国和俄罗斯还有很大的差距。正在服役的最大的国产运输机只有运-8,但是其运载量小,航程短。而且采用的是涡轮螺旋桨发动机,因此航速上亦有相当大的限制。相较于中国空军的发展程度很不匹配。

    中国空军运输机的主力机型是从俄罗斯进口的20多架伊留申76。但是在训练演习、抢险救灾中高强度使用,这批伊尔76的妥善率堪忧。之前中国空军为了弥补空中运输力量的不足,曾经向民航甚至物流公司借用飞机运输货物。因此运-20对提升后勤水平有着重大的意义。

    中国运-20重型运输机是中国国防工业进步的集中体现,是中国工业化和军事现代化的重要里程碑[2]

    珠海航展/中国运-20重型运输机 编辑

    运20飞抵珠海航展现场运20飞抵珠海航展现场
    2014年11月5日下午,中国首型国产重型战略运输机运-20飞抵珠海,此次参展阵容堪称豪华,以展示成立65周年来的辉煌成就。

    从现场照片来看,运-20和采用相同发动机的伊尔-76运输机相比,体型看上去更“肥硕”,这说明其货舱设计更为宽敞,以满足运送重型装备的需求。

    中国空军新闻发言人申进科介绍,本届航展上,空军将首次成体系组织装备展示。歼-10、歼轰-7A、轰-6M、运-9、直-8KA和察打一体无人机等空军18种现役航空装备,红旗六号弹炮防御武器系统、红旗十二号地空导弹武器系统发射车、CSK002伞兵突击车、ZBD03式轻型履带式步兵战车等空军6种现役地面装备,将与公众见面。这其中,大部分装备都是首次亮相珠海航展。中国空军飞行员还将驾驶运-20、空警-2000、空警-200等新机进行飞行表演。相比之下,这之前两届航展参展中国军机除歼-10以外,均只作地面静态展示。[3]

    装备动态/中国运-20重型运输机 编辑

    运用前景

    战略运输
    运-20运输机的研发成功,可将装甲车、坦克甚至武装直升机等重型装备迅速部署到“一线战场”,将会和运-8、运-7将形成合理搭配,进一步完善国产军用运输机体系。到那时,不但中国的战略空军将会实际成型,中国空军的远程机动能力和战略投送能力将会获得大幅提升。
    预警机
    运-20还可作为预警机、空中加油机和大型电子侦察机等“特种机”的平台。中国空军最先进的空警-2000预警机仍旧以俄罗斯的伊尔-76为平台,运-20的研发成功,意味着未来中国的大型预警机将实现100%国产化。
    加油机
    中国空军的空中加油机轰油-6是以轰-6轰炸机为基础,将原来轰炸机的弹药仓改为燃油储存仓,并加装软管加油系统研制而成的,使空军初步具备空中加油能力。但是轰油-6的燃油携带量和滞空时间与美俄等国家的大型空中加油机相比仍有差距。而运-20的出现意味着中国完全可将现有的空中加油系统整合到运-20上,研发出一款专用的大型空中加油机。此外,运-20还可作为反潜巡逻机和电子侦察机的平台,进一步拓展中国海空力量的巡航范围。
    战役投送
    从解放军所面临的抢险救灾、部队集结和武装力量投送需求来看,中国对运-20的需求数量将非常庞大。仅以一个空运批次来看,如果需要在主要战役方向上投放一个坦克装甲旅,两个空降战车团,外加1500人的伞兵及伞兵配属的突击车、指挥车、武装直升机等,就至少需要250架左右的运-20。中国军方对运-20的实际需求,最起码的数量是300架以上,如此庞大的规模,足够两个飞机制造厂开足马力生产10年。

    对外出口

    据俄罗斯《纽带》网2013年3月19日报道,中国今后将会向国际市场
    推销其最新研制的运-20重型军用运输机。西安飞机工业集团公司宣布,在该项目进入量产阶段后,将会出口若干个版本的运-20。不过,该公司并未指明这些版本的差别。按中国宣布的研制进度,运-20将从2017年1月开始服役。
    有军事专家指出,一旦中国开始对外推销其研制的新型运输机,将会在国际市场上与俄罗斯的伊尔-76和美国的C-17展开直接竞争。虽然委内瑞拉和数个非洲国家可能会成为运-20的潜在买家,但还没有那个国家对这种运输机正式提出采购意愿[20]  。

    现身航展

    2014年11月,运-20为783号机首次飞抵珠海航展现场,掀开国产大运首秀大型国际航展的序幕。783号机采用了与过去黑色不同的浅灰色涂装,机身编号783采用黑色,垂尾绘有巨大国旗,机身做工较以往的国产飞机大有进步,并非只是“刮腻子”工艺水平高。 
    2014年2月央视报道:首次亮相于珠海航展的国产运-20大型运输机,最短能在600至700米距离内起飞;使用多柱式起落架,可在条件恶劣的简易机场起降。

    新发动机

    运-20现在使用的发动机是俄罗斯制造的推力12吨的D-30KP-2发动机。下一步运-20使用的是成都发动机(集团)有限公司制造的涡扇-18A(WS-18A)发动机——D-30KP-2的仿制型号。预计运-20将最终使用推力14吨的大涵道比涡扇发动机涡扇-20(WS-20)。
    2014年中期,有报道称解放军将采购多达400架运-20运输机。

    服役动态

    2016年3月20日中国中央电视台(CCTV)播出的“重大工程造就国家实力新高度”,报道指出,中国的大型运输机运-20将在今年完成试飞,批量交付部队。

    2016年7月6日,空军运-20飞机授装接装仪式举行,中国自主发展的运-20飞机正式列装空军航空兵部队,标志着空军战略投送能力迈出关键性一步。中共中央政治局委员、中央军委副主席许其亮出席仪式,代表习近平主席和中央军委,向为大型运输机研制生产作出贡献的国防科工战线,向空军部队全体官兵,表示热烈祝贺和诚挚问候。中央军委委员、空军司令员马晓天宣读授装命令。

    总体评价/中国运-20重型运输机 编辑

    运-20参考了俄罗斯伊尔-76的气动外形和机体结构,并融合了美国C-17的部分特点。拥有高延伸性、高可靠性和安全性。 该机研制突破了数百项关键技术,标志着中国跻身世界大飞机行列,“该机充分体现了时代技术,将是未来很长时间内中国大型运输机平台”。

    运-20采用超零件基因、轻质材料、在空气动力学、大型结构的设计和制造、机载设备、高可靠性操纵系统的研制等方面,都有重大突破。航空电子系统的技术水平已达到当今世界先进水平。
    运-20的性能要优于俄罗斯的伊尔-76,与其最新改进的伊尔-476性能相当,在承载能力上略低于美国的C-17,而大幅领先于日本的C-2和欧洲的A-400M运输机。
    据人民网消息,6月16日,中国空军首架运-20交付空军某航空兵师,成为该机正式加入部队服役的标志。作为我国第一种量产的大型运输机,运-20正式入役的重要性,怎么强调也不为过。

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    参考资料
    [1]^引用日期:2012-09-21
    [2]^引用日期:2014-09-26
    [3]^引用日期:2014-11-06

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