| 深度:全面解析中国运20运输机 发动机短板待改善 |
| 送交者: 三把刀 2014年11月09日17:56:33 于 [军事天地] 发送悄悄话 |
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资料图:运-20最高载重66吨,能跻身全球十大运力最强运输机之列 前线运输机的一个重要指标,就是其野战起降能力,随着战线的不断交错,或者为了战术目的,前线运输机需要在尽可能广泛的地形上降落,比如未经铺设的跑道、低等级的跑道、较平整的农田、戈壁、草原、冰面,甚至是海边符合条件的沙滩。 野战机降能力:短场起降与战术需求 野战起降能力的高低,关键取决于几个因素,一个是否配备有强劲的起落架,以适应更广泛的野外地形和野战起降是的粗暴降落;第二看是否有设计合理的短剧起降能力,因为毫无疑问,无论是起飞还是降落,在未经整备的跑道上滑跑越长、安全风险就越大,而且在野外也未必有那么长的跑道;第三是要有强化的机体结构。 运输机为了方便货桥和方便装在货物的需要,需要货仓地板尽可能的接近地面,所以运输机起落架都比较粗短,为节约宝贵的货舱空间,主起落架舱都是设计在机外突出的保护罩内;为强化野战起降能力,运输机的起落架都会采用多支柱、多轮式设计、并使用中、低压轮胎,以降低对地面的压强;为了提高起落架的越野性能,幽会使用大机轮、多车道设计,让主起落架在运输机正面尽可能多的接触跑道,产生尽可能多的车轮辙印,以提高起落架的抓地性能和适应跑道的多变性。 从运-20的照片我们可以看到 ,它的起落架采用并列双轮设计,机身两侧各有3哥双轮式起落架。主起落架一共12个机轮,架前起落架一共14个机轮,在降落时只有前起落架的2个机轮和主起落架最前面的4个机轮,一共6个机轮与跑道做首轮接触,产生六道车辙印。这六个机轮由于是飞机最前面首次与跑道接触的6个机轮,抓地能力较强,而后面跟着的8个机轮由于是走在前面这6个机轮碾压过的车辙印里,抓地性就大减。在短距起降方面,因为使用的俄制D-30发动机带有反推力装置,可以把发动机尾喷口气流从两侧导向机体正前面,产生反推效果。机翼上的滑退式三开缝襟翼设计,在飞机降落时也能产生较强的增升效果,降低飞机的起降速度,缩短滑跑距离。 总的来看,运-20并没有特别强化野战起降能力,其起落架设计,比较类似于A-400或An-70这样的战术运输机,与跑道做首次接触的机轮数量不及全机机轮的一半,抓地能力有限。但这样设计的好处就是主起落架舱体积较小、重量轻、空中阻力小、起落架结构简单、可靠性高。最后综合发动机反推力装置和机翼上的三开缝襟翼增升效果来看,运-20的野战起降能力只能说一般。这有可能是考虑运-20绝大多数情况智慧在中国国内使用,而且还会作为加油机、预警机等二线机种的空中平台,并不会有太多野战起降的机会。 C-17开了大型运输机设计理念的一个先河,就是他在具有战略运输能力的同时,还具有战术运输机那样的野战起降能力。C-17前起落架也是并列双轮设计,机身两侧是各两个三轮式主起落架。主起落架一共12个机轮,加前起落架一共14个。在机轮数量上跟运-20一样,但不一样的是C-17的主起落架是并列三轮设计,和前起落架想家有8个机轮与跑道首次接触,产生8道车辙印。其F117-PW-100发动机的反推力装置也是一绝,在飞机降落滑跑时,可以把发动机燃气导向飞机正前方斜上45度,这种能力还可以推动C-17在24.7公尺内做180度的三点转弯甚至是让飞机在2度的斜坡上倒车。其机翼的外吹式襟翼也是鼎鼎大名,可产生较强的动力增升效果,大大降低飞机的起降速度。 资料图:运-20与世界主要运输机尺寸对比示意图 总的来看,C-17还是比较重视野战起降能力,8个机轮与跑道做首次接触,超过了全部机轮的一半,算是较优秀的设计。但主起落架的并列3轮设计明显比运-20的并列双轮更加宽大,为了不增加起落架舱的体积,C-17主起落架使用了十分复杂的收放方式。当每侧两个主起落架在空中需要收起时,会先相对旋转90度,然后再向上提起,再向内收进起落架,这种收放方式无疑大大增加系统复杂度、降低了可靠性。综合所有这些设计,C-17可在满载78.11吨货物降落时,只滑跑914公尺就完全停住。号称野战起降时,对跑道的要求不超过C-130,可说是十分优秀。 前苏联因为有广袤的西伯利亚,这里地广人稀,交通不便,很多地方至今都不通道路,所以前苏联的运输机特别注意野战起降能力,IL-76就是典型代表。它在起落架上采用了极端设计。前起落架采用了并列4轮,机身两侧各有两个4轮式主起落架,主起落架一共16个机轮,加前起落架一共20个机轮,在降落时飞机正面共有12个机轮与跑道做首次接触,可以产生12道车辙印,抓地性十分强劲。再加上D-30发动机的反推力装置,IL-76在这个级别的运输机中,野战起降能力堪称世界之最。 总的来看,Il-76特别强化野战起降能力,甚至专门在机头设置了透明玻璃组成的领航舱,设置了领航员用来观察跑道情况,还安装有气象雷达、地形测绘雷达等设备。其余跑道做首次接触的12个机轮,占全部机轮的60%,算是无出其右的设计。但付出的代价也是巨大的,因为4个巨大的主起落架,为了能在恶劣气候中维持可靠性,并没有采取像C-17一样的特殊设计,而是采用了传统内向翻转收进机腹的方式,这造成IL-76的起落架舱外有4个巨大的保护罩,不但机构复杂、重量大、飞行阻力大,还太高了货仓地板离地高度,其货仓地板甚至比C-17还要高将近0.5公尺,货仓地板抬高,有变相的影响到了货桥的设计,因为货桥在空中是要收入机尾的,货仓又使机尾重量增加、体积变大,总之,这巨大的起落架使IL-76付出了巨大的代价,机头向下凸出的领航员舱和雷达舱也额外增加了重量和阻力。但综合来看,IL-76的野战起降能力毫无疑问是最强的;其后期型号能在满载48吨货物时,在900公尺以内完全停下,而最新型号IL-476,得益于更换大推力发动机,据说起飞和降落的滑跑距离还会缩短。 战场存活:抗战毁能力 军用运输机的一个特点就是要考虑战场环境的存活性,尤其是在野战机场起降或是敌后空投时,极易遭受敌方火力打击。所以抗战毁能力也是军用运输机的一个重要指标。以C-17为例,它在全机任何部位,都可以承受12.7MM穿甲弹以秒速600公尺的速度射击,在座舱和关键部位还有重达半吨以上的碳化硼装甲。全机的机载设备大多也是按多余思维设计,C-17采用四余度数字电传作系统,使用四台操作控制电脑(FCC),只需要用两个或两个以上的操作电脑正常工作飞机就能正常控制。 而在三个及以上操作控制电脑出现故障,电传系统完全失效时,飞机也能自动切换成液压机械备份系统,而全机配备了四套液压系统,只需要其中任何一套正常运作就能控制全机;全机还配置了三台任务电脑,也只需要任何一台能正常运作,就能拥有全部的任务能力。油箱也采用隔舱设计兵备有惰性气体发生器,保证油箱被击中后不会燃爆,每个油箱有两台抽油泵,全机一共12台,只需要有一台正常工作就能保证飞机持续飞行。C-17此外还配备有飞弹接近预警系统(MAWS)、红外干扰仪、干扰箔条和干扰弹等设备。 |
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