运-20设计初析

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1、运-20是中国自行研制的第一种大型运输机，也是当今世界上最重要的大型运输机之一。一般认为，运-20的机长47米，翼展45米，机高15米，最大起飞重量220吨，最大载重量66吨。相比之下，伊尔-76（以最新版本伊尔-76TD-90为例）的机长46.59米，翼展50.5米，机高14.76米，最大起飞重量195吨，最大载重量50吨；C-17的机长53米，翼展51.75米，机高16.8米，最大起飞重量265吨，最大载重量77.5吨；空客A-400M的机长45.1米，翼展42.4米，机高14.7米，最大起飞重量141吨，最大载重量37吨

2、；安-70的机长40.7米，翼展44.06米，机高16.38米，最大起飞重量145吨，最大载重量47吨。运-20的基本布局符合当代大型运输机的主流，采用上单翼、高平尾、机腹多轮起落架和翼下发动机布局。但飞机和人一样，单纯罗列主要身体特征，那所有的人都是一样的。运-20也一样，在外观上和C-17、伊尔-76很相似，但有一些关键的不同。运-20的中央翼盒不穿过桶形机体，而在外部和桶形机体连接，这造成了“驼背”的外观。外置翼盒的好处是保持机体内径的完整，整个机舱长度里机舱高度都是一致的，有利于按照最大高度装载单件的长大货物。但外置翼

3、盒的坏处也是明显的，增加了阻力。不光暴露的翼盒本身增加阻力，用于和机体圆滑过渡的整流罩也加大，增加了重量和阻力。伊尔-76对中央翼盒的位置是和运-20一样的。相比之下，C-17的中央翼盒穿过桶形机体的顶部，从机舱内部看，可以看到翼盒明显“侵入”中段机舱的顶部，局部降低了机舱高度，使得按照前段和后段的最大高度装载单件的长大货物不可能。但埋入机体的中央翼盒大大降低了阻力，整流罩较小则进一步降低了阻力。外置还是内置中央翼盒的做法不能简单地说好还是不好，或者哪一个技术水平更高。现代民航客机都采用内置中央翼盒，中国的C-919也不例外，

4、尽管和世界上其他同类客机一样是下单翼，而不是C-17那样的上单翼。就结构而言，上置还是下置的内置翼盒没有原则差别，军用运输机的机翼受力情况比较恶劣，但民航客机的翼盒还是主起落架的安装点，受力情况同样严峻。外置还是内置翼盒的关键在于机舱内部尺寸。现代运输机的主要任务不再是运送人员，从C-130到C-17，运兵量的增加与起飞总重或者载重量的增加简直不成比例，只要航程足够，用C-17运兵比用C-130运兵一点优越性也没有。但C-17增加的不仅仅是载重量，也是运送长大尺寸货物的能力。现代装备不仅有坦克那样沉重的实心大家伙，也有雷达车、

5、导弹发射车那样庞大但并不特别沉重的空心大家伙，而且后者越来越多，所以现代运输机的机舱尺寸至少和载重量一样重要，伊尔-476那样载重量增加但机舱尺寸依然很受局限的“新型运输机”不大受欢迎就是这个道理。C-130的机舱宽度只有3米，高度2.74米；伊尔-76的机舱宽度也只有3.16米，高度稍高，达到3.26米；C-17的机舱宽度则达到5.49米，机舱最大高度4.5米，但翼下只有3.76米。这里的宽度和高度都是最大可载货物的宽度和高度，因为鼓出的机舱侧壁实际上对于载货没有多少用处。运-20的机舱尺度还没有可靠数据，应该在伊尔-76和

6、C-17之间。比较数据容易看出，C-17的翼下机舱高度尽管降低了，但还是高于伊尔-76。换句话说，并不低。对于C-17来说，机舱尺度用来运载低矮、沉重的坦克足够了。对于特别高大的货物，只要在长度上能在后舱容纳下，并没有必要达到全长全高。或者说，美国空军对于全长全高没有需求。雷达车高大，但并不长；美国没有运送机动弹道导弹发射车的需求，加上还有C-5的存在，C-17的机舱高度并不是一个问题。伊尔-76则不然，如果沿用C-17同样的机舱高度损失数据，也就是0.74米，伊尔-76的机舱高度将在局部下降到可怜的2.52米，还不到C-13

7、0的机舱高度。即使伊尔-76的中央翼盒没有C-17那样肥厚，机舱高度的损失也同样是不可忍受的。对于运-20来说，也有同样的问题，除非达到C-17相似的机舱宽度，否则采用内置翼盒的话最低机舱高度将不优于伊尔-76，中国可没有C-5或者安-124帮忙运载运-20装运不下的超尺寸货物。如果不出意料，运-20的机舱宽度将在4-5米之间，高度也在4米左右，高于C-17的翼下段，但低于C-17的前段和后段，而与机舱宽度相适应。换句话说，起飞总重、推力、载重量等要求决定了机舱宽度，而机舱宽度一旦决定，外置翼盒还是内置翼盒是由机舱高度要求决定

8、的。对于运-20的尺度来说，采用外置翼盒是唯一合理的选择。如果固定机舱最低高度，但把机体直径增加，使得中央翼盒内置，这可以降低中央翼盒导致的阻力，但将大幅度增加机体重量和阻力。假定机舱高度要求4米、翼盒厚度0.7米的话，外置翼盒的机体直径保持为4米，机体周长为12.56米；内