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深度:全面解析中國運20運輸機 發動機短板待改善
送交者: 三把刀 2014年11月09日17:56:33 於 [軍事天地] 發送悄悄話
為了更好的為讀者呈現多樣軍事內容,滿足讀者不同閱讀需求,共同探討國內國際戰略動態,新浪軍事獨家推出《深度軍情》版塊,深度解讀軍事新聞背後的隱藏態勢,立體呈現中國面臨的複雜軍事戰略環境,歡迎關注。

資料圖:運-20最高載重66噸,能躋身全球十大運力最強運輸機之列

資料圖:運-20最高載重66噸,能躋身全球十大運力最強運輸機之列

    前線運輸機的一個重要指標,就是其野戰起降能力,隨着戰線的不斷交錯,或者為了戰術目的,前線運輸機需要在儘可能廣泛的地形上降落,比如未經鋪設的跑道、低等級的跑道、較平整的農田、戈壁、草原、冰面,甚至是海邊符合條件的沙灘。

  野戰機降能力:短場起降與戰術需求

  野戰起降能力的高低,關鍵取決於幾個因素,一個是否配備有強勁的起落架,以適應更廣泛的野外地形和野戰起降是的粗暴降落;第二看是否有設計合理的短劇起降能力,因為毫無疑問,無論是起飛還是降落,在未經整備的跑道上滑跑越長、安全風險就越大,而且在野外也未必有那麼長的跑道;第三是要有強化的機體結構。

  運輸機為了方便貨橋和方便裝在貨物的需要,需要貨倉地板儘可能的接近地面,所以運輸機起落架都比較粗短,為節約寶貴的貨艙空間,主起落架艙都是設計在機外突出的保護罩內;為強化野戰起降能力,運輸機的起落架都會採用多支柱、多輪式設計、並使用中、低壓輪胎,以降低對地面的壓強;為了提高起落架的越野性能,幽會使用大機輪、多車道設計,讓主起落架在運輸機正面儘可能多的接觸跑道,產生儘可能多的車輪轍印,以提高起落架的抓地性能和適應跑道的多變性。

  從運-20的照片我們可以看到 ,它的起落架採用並列雙輪設計,機身兩側各有3哥雙輪式起落架。主起落架一共12個機輪,架前起落架一共14個機輪,在降落時只有前起落架的2個機輪和主起落架最前面的4個機輪,一共6個機輪與跑道做首輪接觸,產生六道車轍印。這六個機輪由於是飛機最前面首次與跑道接觸的6個機輪,抓地能力較強,而後面跟着的8個機輪由於是走在前面這6個機輪碾壓過的車轍印里,抓地性就大減。在短距起降方面,因為使用的俄制D-30發動機帶有反推力裝置,可以把發動機尾噴口氣流從兩側導向機體正前面,產生反推效果。機翼上的滑退式三開縫襟翼設計,在飛機降落時也能產生較強的增升效果,降低飛機的起降速度,縮短滑跑距離。

  總的來看,運-20並沒有特別強化野戰起降能力,其起落架設計,比較類似於A-400或An-70這樣的戰術運輸機,與跑道做首次接觸的機輪數量不及全機機輪的一半,抓地能力有限。但這樣設計的好處就是主起落架艙體積較小、重量輕、空中阻力小、起落架結構簡單、可靠性高。最後綜合發動機反推力裝置和機翼上的三開縫襟翼增升效果來看,運-20的野戰起降能力只能說一般。這有可能是考慮運-20絕大多數情況智慧在中國國內使用,而且還會作為加油機、預警機等二線機種的空中平台,並不會有太多野戰起降的機會。

  C-17開了大型運輸機設計理念的一個先河,就是他在具有戰略運輸能力的同時,還具有戰術運輸機那樣的野戰起降能力。C-17前起落架也是並列雙輪設計,機身兩側是各兩個三輪式主起落架。主起落架一共12個機輪,加前起落架一共14個。在機輪數量上跟運-20一樣,但不一樣的是C-17的主起落架是並列三輪設計,和前起落架想家有8個機輪與跑道首次接觸,產生8道車轍印。其F117-PW-100發動機的反推力裝置也是一絕,在飛機降落滑跑時,可以把發動機燃氣導向飛機正前方斜上45度,這種能力還可以推動C-17在24.7公尺內做180度的三點轉彎甚至是讓飛機在2度的斜坡上倒車。其機翼的外吹式襟翼也是鼎鼎大名,可產生較強的動力增升效果,大大降低飛機的起降速度。

資料圖:運-20與世界主要運輸機尺寸對比示意圖

資料圖:運-20與世界主要運輸機尺寸對比示意圖

  總的來看,C-17還是比較重視野戰起降能力,8個機輪與跑道做首次接觸,超過了全部機輪的一半,算是較優秀的設計。但主起落架的並列3輪設計明顯比運-20的並列雙輪更加寬大,為了不增加起落架艙的體積,C-17主起落架使用了十分複雜的收放方式。當每側兩個主起落架在空中需要收起時,會先相對旋轉90度,然後再向上提起,再向內收進起落架,這種收放方式無疑大大增加系統複雜度、降低了可靠性。綜合所有這些設計,C-17可在滿載78.11噸貨物降落時,只滑跑914公尺就完全停住。號稱野戰起降時,對跑道的要求不超過C-130,可說是十分優秀。

  前蘇聯因為有廣袤的西伯利亞,這裡地廣人稀,交通不便,很多地方至今都不通道路,所以前蘇聯的運輸機特別注意野戰起降能力,IL-76就是典型代表。它在起落架上採用了極端設計。前起落架採用了並列4輪,機身兩側各有兩個4輪式主起落架,主起落架一共16個機輪,加前起落架一共20個機輪,在降落時飛機正面共有12個機輪與跑道做首次接觸,可以產生12道車轍印,抓地性十分強勁。再加上D-30發動機的反推力裝置,IL-76在這個級別的運輸機中,野戰起降能力堪稱世界之最。

  總的來看,Il-76特別強化野戰起降能力,甚至專門在機頭設置了透明玻璃組成的領航艙,設置了領航員用來觀察跑道情況,還安裝有氣象雷達、地形測繪雷達等設備。其餘跑道做首次接觸的12個機輪,占全部機輪的60%,算是無出其右的設計。但付出的代價也是巨大的,因為4個巨大的主起落架,為了能在惡劣氣候中維持可靠性,並沒有採取像C-17一樣的特殊設計,而是採用了傳統內向翻轉收進機腹的方式,這造成IL-76的起落架艙外有4個巨大的保護罩,不但機構複雜、重量大、飛行阻力大,還太高了貨倉地板離地高度,其貨倉地板甚至比C-17還要高將近0.5公尺,貨倉地板抬高,有變相的影響到了貨橋的設計,因為貨橋在空中是要收入機尾的,貨倉又使機尾重量增加、體積變大,總之,這巨大的起落架使IL-76付出了巨大的代價,機頭向下凸出的領航員艙和雷達艙也額外增加了重量和阻力。但綜合來看,IL-76的野戰起降能力毫無疑問是最強的;其後期型號能在滿載48噸貨物時,在900公尺以內完全停下,而最新型號IL-476,得益於更換大推力發動機,據說起飛和降落的滑跑距離還會縮短。

  戰場存活:抗戰毀能力

  軍用運輸機的一個特點就是要考慮戰場環境的存活性,尤其是在野戰機場起降或是敵後空投時,極易遭受敵方火力打擊。所以抗戰毀能力也是軍用運輸機的一個重要指標。以C-17為例,它在全機任何部位,都可以承受12.7MM穿甲彈以秒速600公尺的速度射擊,在座艙和關鍵部位還有重達半噸以上的碳化硼裝甲。全機的機載設備大多也是按多餘思維設計,C-17採用四餘度數字電傳作系統,使用四台操作控制電腦(FCC),只需要用兩個或兩個以上的操作電腦正常工作飛機就能正常控制。

  而在三個及以上操作控制電腦出現故障,電傳系統完全失效時,飛機也能自動切換成液壓機械備份系統,而全機配備了四套液壓系統,只需要其中任何一套正常運作就能控制全機;全機還配置了三台任務電腦,也只需要任何一台能正常運作,就能擁有全部的任務能力。油箱也採用隔艙設計兵備有惰性氣體發生器,保證油箱被擊中後不會燃爆,每個油箱有兩台抽油泵,全機一共12台,只需要有一台正常工作就能保證飛機持續飛行。C-17此外還配備有飛彈接近預警系統(MAWS)、紅外干擾儀、干擾箔條和干擾彈等設備。

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