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中国未来战略运输机的展望--运40

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发表于 2016-9-6 19:04 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 土木乙博 于 2016-9-7 08:17 编辑

我在刀口版主最新文章:安-225”世界最大运输机落户中国怎么啦? 招谁惹谁啦!有评论,为了不再多占刀口高楼,在此另起一贴。

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运20的成功试飞让举国振奋,也让广大军迷着实高兴了一把。说运20山寨C17,纯属无稽之谈,因为没有迹象表明美国曾把C17的相关技术提供给中国。说运20是在伊尔76基础上研发而来更为确切,毕竟中国之前使用的大型运输机是伊尔76,对这种飞机并不陌生。运20是我国在运10夭折之后自行研制的第一种大型运输机,起飞重量220吨,换装国发WS20之后,其载重有望达到65吨。运20是我国独立研制大飞机的开端,在我国飞机发展史上具有里程碑式的重要意义。如果说辽宁舰让中国海军开始走向蓝水时代,那么运20则是中国打造战略空军的重要一步。


严格来讲,运20并不属于战略运输机,它与伊尔76、伊尔476,、C17、安22同属于战略-战术运输机,比战略运输机载重小,用途却更为广泛。真正的战略运输机有C5、安124、安225等。所以,很遗憾,中国目前还没有真正的战略运输机。
中国作为联合国五常之一,同时又是与美帝抗衡的潜在超级大国,在未来将有更多的海外利益需要维护。此外,作为一个负责任的大国,中国会更加积极地参与到国际人道主义行动中。无论是关键时候撤侨还是灾难来临时运送救援物资,中国都需要一款重型战略运输机。这不仅能加快中国战略空军的建设步伐,更能让中国在国际救援行动中得心应手,使中国在国际事务中扮演更重要的角色。
毫无疑问,中国未来的战略运输机要比运20大。究竟要多大才合适呢?可以用他国现役的运输机与我国未来的运输机对比分析。比运20大的运输机主要有C17、安22、C5、安124、安225.在这里,姑且把未来的中国战略运输机称为运40.
C17载重78吨,安22载重80吨。如果设计的运30是这一规格的,那么就得不偿失了。要知道,一款飞机的设计、制造、试飞、定型、量产需要花大量的人力物力,周期也很长。花这么大工夫就为了制造一款比运20载重大十几吨的飞机是没有必要的。
那么C5怎么样?载重125吨左右的C5银河运输机确实是一种大飞机。前段时间在中华网上看到一专家分析,中国未来需要制造一款战略运输机,要能运两辆99式坦克,同时又因为中国的技术不如西方,所以该机的载重略小,在120吨左右。看到这里,我很郁闷。99式坦克是现役装备,而我们说的是未来的运输机,是用来运载以后我军的装备的。未来我军的坦克的重量应该有六十多吨,甚至七十吨左右的重型坦克都会出现,到时,载重120吨的运输机的处境不是很尴尬吗?运两辆运不动,运一辆又不经济。另外,我国的飞机技术不如西方,造出来的飞机就该比他们的小吗?毛子的装备做工比西方的粗糙,也没见它们比西方的同类装备小啊。所以,放眼未来,运40应该比C5要大。
说说安225吧,载重250吨,太大了,总共才制造了一架,仅作为某些大型装备,比如航天飞机的座机使用。不过,安-225如果重新走入中国,或许是安-225超级运输机的一个新机遇。战略运输机不是造得越大越好。运40应该比安225小。


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运40.应该与安124是同一规格的。无论是军用还是民用,安124都是很有市场的。载重150吨的安124不仅可以运载我军绝大多数的现役装备,就是在可预见的未来,安124运载我军的陆军装备也是绰绰有余的。安124的民用用途同样不可小觑,在我国大规模经济建设、海外援助物资的运输等方面,安124这类飞机会发挥巨大的作用。
那么,中国能不能造出这样的大飞机呢?作为一个业余的飞机爱好者,我斗胆推测一下,中国能造出来。我国使用的飞机大多是苏联血统的,我们知道,飞机设计是有传统的,尤其是设计思路很难从根本上改变。我国飞机设计师已经成功设计出了运20,运20的部分技术可以直接应用到运40的设计当中。如果乌克兰肯分享安124的技术,我们的运40设计还可以加快一些。就算他们不肯,相信我国的设计师也能自己解决,只不过花的时间多一些。长期的技术封锁已经让我国的工程技术人员养成了自力更生的习惯。
说到这里,就不得不说一下航空发动机了。发动机是中国飞机发展的短板,长期得不到解决。最近,中国航空发动机略有起色,用于歼20的WS15发动机和用于运20的WS20发动机均已成功测试。WS20发动机的具体参数还未知,WS20据传推力为13—14吨,油耗约为0.6。安124上装的D18T发动机推力23.4吨,改进后达26吨,直径2.33米,质量为4.1吨,油耗为0.5左右。
安124起飞重量405吨,空重175吨,最大载重150吨,装4台D18T发动机,总推力93.6吨,升级后达104吨。我们运40的发动机要用更大推力的国产发动机,不能用WS20。近日,有国外媒体报道称,中乌之间可能正在讨论D-18T涡扇发动机的合作事宜,因此,中国可能会通过引进D-18T涡扇发动机的相关技术,加速国产运40的研制,如此一来,乌克兰将D-18T涡扇发动机技术转让给中国,可能只是一个时间问题。
关于乌克兰准备将D-18T涡扇发动机转让给中国的消息,其实早已不是第一次出现在新闻报道里面,同样的消息在2013年第2期的中国《兵器》杂志也曾报道过,文章称由于乌克兰国内航空工业不景气,乌克兰马达西奇股份有限公司为了自身生存考虑,可能会把D-18T发动机的设计专利卖给中国,作为前苏联加盟共和国,俄罗斯曾不止一次的告诫乌克兰,不要将D-18T涡扇发动机这种关键技术转让给中国,如此看来,俄罗斯担心的事情还是发生了。
D-18T.png

这里试着推测一下运40的一些参数。
运40:机长:72米


翼展:75米
机高:22米
机翼面积:750m 左右
翼载:650Kg/m
发动机:4台D-18T级别的涡扇发动机
货仓尺寸:37米X7.5米X4.5米(长*宽*高)
空重:<170吨(大量使用复合材料)
最大载重:>160吨
起飞距离:<2500米(我国大部分军用民用机场跑道都能满足要求)
最大载重时航程:>6000公里
实用升限:1.2万米
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这么大的飞机,中国要装备多少架呢?这完全取决于国家需要。对于运20,外媒推测中国军方要300架,包括改装成其它用途的。如果中国的国防政策不做大的调整,那么300架左右应该是合适的,再加上200架用于民用,共500架左右的运20将在未来起降在我国各大机场。那么,运40又到底需要多少架呢?俄军装备安124约36架,美军装备C5共约131架。中国未来战略空军规模应比俄罗斯空军要大,同时,中国空军不是美军那样全球到达、全球打击的进攻型空军,再加上我国军费短期内不会超过美军现在的军费,所以,我认为,中国空军未来装备70架左右的运40合适,再加上改为预警机等特殊用途的,总数量在60架左右。同时,运40民用型的装备数量约为60架。无论装备多少架都是为中国的国家利益服务的。中国外交政策的宗旨是维护世界和平,促进共同发展。要真正做到这两点,强大的军事和经济力量是不可或缺的。大型装备的大批量服役对中国打造战略空军至关重要。中国人要把眼光放长远,我国空军不能总比美俄弱,还弱得心安理得。

http://bbs.tiexue.net/post2_6879655_1.html

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 楼主| 发表于 2016-9-6 19:22 | 显示全部楼层

除了运20,中国还需要A350和安124这样的大飞机

本帖最后由 土木乙博 于 2016-9-6 19:24 编辑

http://news.qq.com/a/20160616/018727.htm

一、中国需要类似安124的400吨级战略运输机

1.俄军在叙利亚的经验证明,200吨级运输机能力依然有限

运20入役,不仅解决了伊尔76数量有限、中国200吨级大型战术运输机的严重短缺问题;而且还具备了空运重型主战坦克的能力,相对于伊尔76,这是非常具备战略价值的突破。但另一方面,从90年代以后历次国际上的战争经验看,美国和俄罗斯进行战略力量空运,都非常依赖于400吨级的大型战略运输机。

没有安-124,就没有俄罗斯扭转叙利亚局势的能力

直升机单靠自身无法完成一千公里以上的飞行,而大型直升机必须要安-124这样的战略运输机才装得进去

在持续至今的叙利亚动乱期间,俄罗斯依靠安124与伊尔76的空运能力,跨国将大量兵力(包括地面武装部队、苏30等战术飞机的保障物资和人员)投送到了叙利亚,彻底扭转了叙利亚局势的走向。但是在这个过程中,安-124在几个月内运送一万多吨物资的能力、尤其是运送主战坦克和较大体积的直升飞机的能力,是伊尔76所无法取代的。

不仅俄军倚重安124,在关系良好时,美国、法国等西方国家军队也曾租用俄罗斯的安124来远距离投送军需物资。

2.美军经验证明,最大起飞重量差距超过100吨,大型运输机性能就难以替代

这一方面更有说服力的观点来自于美国。美国在60年代开发了400吨级的大型运输机C-5银河(最大起飞重量379.6吨,略小于后来安-124的400吨),这种飞机虽然运力惊人,但是由于自重太大(170吨空重)等因素,日常使用成本非常高昂——比如油耗特别大、轮胎、刹车等消耗速度极快。

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图:C17(下)被证明仍然不能完全取代C5(上)

再加上这种飞机起降要求非常高,不能在野战跑道上降落,只能把货物卸载在后方后勤中枢基地上,再转运前线。于是美国开发了最大起飞重量超过270吨、实际上可以算300吨级大飞机的C-17运输机,它能直接将重型主战坦克等物资,跨洋运抵前线的野战跑道,实现战略运输能力直达战术前线的突破

C17的卖点不在于最大起飞重量,而在于它是全世界唯一一种,具备战术运输机起降能力的战略运输机。

C-17本身的设计非常成功,使用中也饱受赞誉。但另一方面,C17也被证实,近110吨的最大起飞重量差距是不可忽视的性能差异;在高强度的战略运输任务中,C5的重要性仍然是不可替代的。

3.400吨是中国未来战略运输机性能与成本较好的妥协点

军用运输机由于强调对于特大尺寸装备(比如大型军用车辆)的运输、空投能力、以及较强的起降能力,必须采用上单翼设计、肥大机身等设计,阻力和重量、制造成本天然就要显著高于民用客货机设计。这种军用运输机的经济劣势随着吨位增加而放大,因此战略运输机并不是越大越好,而需要在吨位和性能成本间找到妥协点。

即使是600吨的安-225,它其实也是经济性考量下的产物——飞机再贵,比修好路、从陆地上把暴风雪航天飞机运送到哈萨克斯坦内的发射场要划算太多了,修路甚至没有工程可行性。但是用在军事运输上,它就完全划不来了——连苏联军队没有这么做。

在已经有了运20这样最大起飞重量超过200吨、而且能够运送重型主战坦克的大型战术运输机以后,300吨级运输机对中国来说就变得比较没有性价比了——研制300吨和400吨飞机相比,研制费用上的差距已经很小,便宜不了多少;这样的300吨机型既不能获得野战跑道起降能力,又在运力上和400吨级相差太大。

400吨级运输机,4发布局需要单发23.4吨推力的发动机,我国目前并没有。如果要做500吨级的话,如何在现有发动机下满足推力要求、并且具备合理的发动机分布形式都是非常头痛的问题。

此外400吨级的定位,还有特殊的优势:那就是乌克兰目前拥有安东诺夫和马达西奇集团,安-124和D-18T发动机的绝大部分技术都可以从乌克兰进行引进消化。目前乌克兰的经济情况非常糟糕,而且并看不到好转的希望,只要愿意出钱,乌克兰是不会拒绝出售这些靠自己已经无法变现(乌俄关系破裂以后,乌克兰自己也没有办法再生产安-124了)的资产的。

二、中国还需要类似A350的250吨级双通道客机

1.运输机平台并不适合开发预警机、加油机等特种机型

西方习惯使用客机作为预警机和加油机等特种机型的平台,主要是出于两方面的因素。第一是省油,省油当然本身就省钱;但更重要的是,对预警机、指挥机这样的飞机来说,省油就意味着滞空时间的增加,更少的空中加油次数——这对于增强对战场的持续监视控制能力,提高整个作战过程的调度灵活性是非常重要的。

E-3预警机。很多人说上单翼更靠近雷达,会对预警机的探测角度范围形成负面影响,但实际上这一点影响并不大。

而对于加油机来说,自己烧的油少了,能提供给其它飞机的油就更多。比如KC-135E型在采用更省油的TF33-PW-102涡扇发动机替换早期KC-135的J57-P-59W涡喷发动机以后,燃油效率14%的提升,让它可用于加油的油量多出20%。而在相同吨位的情况下,军用运输机的耗油率显著高于客机。

加油机自己少喝一口,就能多奶上战斗机一口。

尤其是在大量预警指挥机、加油机同时持续参与的大编队远程长时间作战中,单架大飞机的油耗优势会相互累积放大。除了这一点外,客机平台本身的采购价格较低,维护成本低的优点也是军用运输机所很难达到的——单次使用成本的降低,就意味着同样的军事预算,可以获得更多的训练次数和时长,以及更强的作战能力。

目前国内的C919并不算严格意义上的大飞机,由于起飞重量有限,它缺乏充当大型预警机和加油机平台的潜力。但是目前正在论证中的双通道大型客机,最大起飞重量在250吨左右的C929,则具备相当好的预警机和加油机平台潜力。

2.中国未来C929客机可走“先军后民”路子

中国客机目前最大的问题,始终在于国产化率。目前由于国内航空工业能力不足、军民用技术相互转化效率低下、对于西方适航认证体系掌握程度不够等原因,国内客机要具备市场竞争力,就必须大量采用西方国家的机载设备、甚至大量委托设计。而这带来的问题,就是由于严格的授权限制,导致本国研制的客机反而不能应用于军事用途,投身国防。

比如C919,本身用于取代运8,开发中型预警机、做反潜机都是极佳的选择;但该机的发动机、飞控、航电设备都依赖于欧美,而且在设计过程中没有留下全国产化版本的余地,使其在可见未来内都不能装备军队。而实际上从技术能力来看,以部分性能降低、可靠性维护性变差为代价,现阶段全国产化C919以作军用是完全可行的。

美国新型P8A反潜机,内有5个弹仓外有6个武器挂载点;能够携带导弹和鱼雷等武器,以及针对潜艇的磁异探测等系统。该机基于波音737平台,和C919是同一个级别。

C-929上要避免这个问题,必须在方案规划的早期,就特别做好军用型号的兼容设计。军版C-929必须立足于国产设备,或者采用不存在限制军用授权问题的进口产品。比如我国目前还缺乏16吨级、32吨级的大涵道比涡扇推力发动机(涡扇20应该是在12-13吨级别);C929的民用版可以采用采用双发32吨推力欧美发动机,节省发动机采购费用和油耗,而军版则可采用4台俄罗斯PS-90A发动机。

俄罗斯伊尔-96正是最大起飞重量250吨级的大飞机,它的PS-90A发动机对国内是短期内很好的应急选项

除了发动机的挂点结构和燃油、机械、电气接口形式的不同方案兼容性设计以外,C-929上还有很多其他的地方也必须考虑到国产替代产品的实际情况。比如C-919上的液压系统,采用了美国伊顿公司的35MPa产品,体积小重量轻功率大;目前国内航空液压技术能力,还处于刚刚吃透28MPa的阶段,C-929如果要开发军版,就一定要在液压系统的分布设计中,为体积重量较大的国产系统留出更大的安装空间等设计资源。

事实上,我国现在研发C-929已基本定调为与俄罗斯合作,而非西方厂商。那为何不干脆更进一步,先开发C-929的军用版本,用作空中加油机、大型预警机的平台;待军用版本成熟后,再将更先进、更具经济性的民用版本推向市场。

美国波音公司的成功正是有意无意走了先军后民的道路,其最早大胆发展4发喷气大飞机,美军看中后大批订单滚滚而来——这就是KC-135空中加油机;有了KC-135订单的保障,再稳步发展大型4发民航客机——这就是与KC-135同平台的波音707客机,自此波音一举奠定霸主地位。

3.如何看待苏联预警机和加油机都没采用客机平台?

苏联的A50系列预警机和伊尔78预警机,都是在伊尔76平台基础上开发而未使用客机;主要的原因是A50当时没有合用的客机平台,而伊尔78的时候苏联在规划思想上犯了错误。

A50项目用于取代图-126预警机

A50计划启动在60年代末期,当时苏联开始生产新一代的“熊蜂”机载预警指挥系统,以取代老的“蘑菇”系统;备选的三个平台分别是上一代预警机图-126采用过的图114客机平台、、图-142M反潜机平台、图154和伊尔62。

图126/142都是图95对转涡桨战略轰炸机的衍生型号,噪音振动极大,苏联人自己也不满意这个平台。图154是三发喷气式客机,但起飞重量只有100吨,比图126/142系列的180-190吨起飞重量差太远,实际上性能不足以承载“熊蜂”系统。

图142反潜巡逻机吨位足够、续航时间也长,但它的噪音、振动极大。

当时苏联的伊尔62客机最大起飞重量倒是超过160吨,应该是够用。但它采用了奇葩的四发尾吊布局(正常情况只因采用双发),导致全机重心严重靠后,配平设计存在严重缺陷,根本不适合改装预警机。这种背景下,伊尔76已经是当时最适合苏联的预警机平台了。

由于伊尔76耗油率高,在其基础上改装的A-50预警机的空中执勤时间仅有4小时,而同样标准下,美军基于波音707客机平台的E-3预警机执勤时间可达8小时,两者相差达到一倍。

因为设计缺陷较多,伊尔62在苏联内部得到的评价也很低——尤其是民航总局。该机1963年试飞,67年投入使用,但直到1970年中时也才生产了25架。

而伊尔78在设计时,苏联试图兼顾空中加油和运输能力;只对伊尔76做了轻度改进,在货舱中央加了两个大型可以快速拆卸的大型油箱,保留了全部的货运舱门和货物装卸设备。最大供油能力因此较弱,机身内油箱容量28吨。

在伊尔78T(基本型)用了几年以后最终发现这样的设计没有实际价值,在伊尔78M(后期标准型)上取消了左侧机组人员舱门、货舱门、货物装卸设备,加大机身内油箱容量到36吨,专心做加油机了。回过头看,伊尔78这是不折不扣走了弯路。

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图:伊尔78空中加油机,在机舱内设有两个大型附加油箱。

伊尔78半路出家,试图两头便宜都占,结果是两头都不怎么讨好。

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 楼主| 发表于 2016-9-7 08:03 | 显示全部楼层
http://bbs.meyet.com/forum.php?m ... &fromuid=199188
上图翼根发动机布局未来战略运输机只是网上流传的构图,只是猜想。

多谢刀大回帖:
现在的许多朋友都不爱学习,这个图的出笼就典型的说明了这一点。
我们看看,这样的机背发动机舱,日常维修怎么办?即便不用小修、中修,但是日常检查是每次出航任务前必须做的,难道让机务人员每次都爬到6层楼高,机身又是圆滑的机背上进行飞行前的必须的检查吗?
另外,翼根设置发动机舱也是无知的表现,一样需要升降梯去完成检查,而且进气道口设计的还稀奇古怪,知道什么是附面层紊流吗?那对发动机的进气是有害的,我们记得歼十的六根支撑杆支开的隔板吗?记得歼十B的DSI鼓包设置吗?进气道的设计要像这架古怪的飞机的设计,发动机就会喘振,一会儿就散架了。

下面附喷气式客机的发动机布局一文供大家参考:同时学习,学习再学习
http://www.afwing.com/encyclopaedia/airliner-enging-layout.html

喷气式客机的发动机可以布置在机翼、翼根或机尾,当然也可以在这几种形式之间混合。

  第一架喷气式客机“彗星”式采用的是现在已经罕见的翼根发动机布局,也就是发动机安装在翼根紧靠机身的发动机舱里。这种布局的引风阻力最小,发动机里机身中轴线最近,一旦一侧发动机故障后,推力不平衡比较小。发动机离机体的重心也最近,飞行控制比较简单,因此在早期的喷气式客机中应用较多。除了英国的“彗星”式,苏联的图-104(包括基本相同的轰炸机图-16,在中国称轰-6)也是采用翼根发动机布局。但这种布局也有其严重的局限。发动机紧靠机身,噪音很大,炽热喷气流对机身的冲刷较严重。另一个问题是机翼穿过发动机舱和机身连接,在结构上很别扭。更大的问题在于发动机舱是为特定的发动机专门设计的,很难改装其他发动机,所以发动机技术进步了,也难以容易地应用最新成果,除非重新设计发动机舱。这牵扯的面就大了。在第一代喷气式客机之后,这种布局基本上绝迹了。

英国 de Havilland 的“彗星”是第一架喷气式客机,这是英国的骄傲,也是英国海外航空公司(BOAC,现在并入英航BA)的旗舰

发动机融合在机翼结构中,迎风面积最小,离机身轴线最近,在喷气发动机推力和可靠性都不足的早期,这种布局是合理的

以“彗星”为基础的 Nimrod 反潜机至今仍然是英国皇家空军空中反潜的主力

苏联的图-104 也是翼根发动机,不过从彗星的四发改成了双发

和图-104 在本质上同型的轰-6 轰炸机至今仍然是中国空军的主力轰炸机

  自从波音 707 采用翼下吊挂发动机布局以后,翼下吊挂发动机成为大型喷气式客机的主要形式。飞机靠机翼产生向上的升力,但飞机的重量大部分集中在机身,所以向下的重力集中在机身。这样,在机翼和机身的连接,升力和重力形成强烈的扭力,翼根成为结构上最吃重的地方,需要特别加强。翼下吊挂沉重的发动机可以把一部分重量分散到机翼上去,这样翼根的扭力就部分地被平衡掉了,对翼根结构的加强可以减少,重量就较轻,这就是所谓的翼下发动机的“卸载”作用。机翼内的大型油箱也有类似的作用。翼下发动机的吊挂点越靠外,卸载作用越明显;但发动机越靠外,一旦一侧发动机故障的话,不平衡推力也就越明显。所以卸载和飞行安全之间要平衡考虑,只有在确保飞行安全的情况下,才能考虑充分卸载的问题。另一个问题是发动机吊舱的设计。发动机吊舱的前缘需要领先于机翼前缘,以保证发动机在干净的气流场中,不和机翼发生不利的交互作用。发动机的吊架造成迎风阻力,所以不宜太长,但这还不是最大的问题。客机基本上采用下单翼,这样翼下的起落架长度可以缩短。但吊挂的发动机不能离地过近,否则容易吸入地面杂物,损坏发动机,造成危险。但发动机和机翼前缘没有足够高度差的话,发动机会对机翼前缘造成遮挡,极大地影响升力,需要增大翼展和翼面积,这增加了重量和阻力。发动机吊舱的设计是和机翼的上反、起落架一并综合考虑后,才能决定的,对飞行阻力。翼下吊挂发动机布局的最大优点是对机翼的卸载作用,当然,在空间容许的情况下,翼下发动机舱可以比较容易地在不同发动机之间更换,为飞机不断利用最新科技成果创造了条件。这对大型飞机尤其重要。这容许航空公司在不同的发动机公司之间选择,也使同一基本型号的飞机加长或缩短时可以和最合适的发动机相匹配。对于客机来说,翼下吊挂发动机的另一个优点是噪音较低,因为发动机远离机身,又有机翼遮挡。翼下吊挂发动机的离地高度较低,维修也比较容易。翼下吊挂发动机的增减也比较灵活,翼下双发、四发、六发、八发甚至更多,都能够容易地做到。除了少数例外。

波音 707 首创在翼下吊挂发动机,这以后成为大型飞机的基本布局

后期型号的发动机增大,需要压扁发动机短舱前缘的下端,因为离地净空实在是不够,前缘是圆的话就容易蹭地活吸入地面杂物了,同时发动机前缘上端几乎和机翼平行

但归根结底,翼下吊挂发动机最大的好处不是可以任意增减发动机数目,而是为机翼卸载。A380 停在地面时,可以看到机翼下垂的情况。飞起来后,机翼就在升力的作用下“飞升”,这时发动机的重量就可以平衡掉集中在翼根的很多扭力。显然,越多的重量集中在产生升力的机翼上,翼根的扭力越小,在结构上越轻捷。这就是为什么飞机工程师一直对飞翼情有独钟的道理,因为飞翼取消了机身,升力和重力都在一个地方,只要本身不散架,就没有特别必要加强的地方

  翼下吊挂发动机是最常见的,但也有将发动机布置在翼上的。翼上发动机不受翼下离地高度的限制,也具有和翼下发动机同样的卸载作用,但机翼对翼上发动机的噪音没有遮挡,发动机维修也比较困难。最大的问题是,上翼面的气流速度较快(这是机翼产生升力的基本原因),发动机支架对气流的遮挡所造成的升力和阻力损失比在翼下更严重。采用翼上发动机的飞机比较罕见,只有中型的德国多尼尔 VFW-614 和本田的“本田喷气机”采用这种独特的布局。

机尾发动机的出现其实最晚,法国的“快帆”和英国的 VC-10 是这个布局的先驱,后来的美国麦道 DC-9/MD80/MD90 系列、英国 BAe111、“三叉戟”、苏联的图-134、-154、雅克-40 都是这个布局。这个布局在 60 年代的欧洲很流行,现代的支线客机也大多采用这个布局,如加拿大 Bombardier 的 CRJ 系列、巴西 Embraer 的 EMJ 系列和中国的 ARJ21。机尾发动机将发动机短舱悬吊在机尾两侧,这样既远离乘客乘坐的机舱,又紧靠机身,在一侧发动机故障时不致引起严重的不平衡推力。这个布局最大的优点是机翼很干净,不用考虑发动机吊舱对升力和阻力的影响。但发动机为机翼卸载的作用也没有了,翼根需要加强。另一个问题是机尾发动机占去了平尾的地方,一般要求采用高平尾,这样重量较大的平尾高高在上,垂尾的结构需要加强;平尾的控制机构需要通过垂尾结构,复杂性和重量都增加。最大的问题依然是发动机短舱,不容易更换发动机,也不容易增减发动机的数目。

机尾发动机有一个独特的优势,可以做成三发。三发中的两发一般在机尾两侧,剩下的一个发动机既可以安排在机尾机身内,有垂尾根部的 S 形进气道供气;或者安排在垂尾翼根,向垂尾上的翼根发动机一样。这两种做法各有各的好处。机身内空间较大,发动机的重量不增加垂尾的负担,垂尾设计相对简单,但进气道占用体积大,进气损失也大。垂尾翼根发动机的特点正好相反。

  机翼和机尾发动机布局也可以混合,翼下吊挂双发,垂尾翼根或机尾机身内再安排第三台发动机。混合布局的特点介于翼下和机尾布局之间,具有翼下发动机容易维修和为机翼卸载的优点,也具有机尾发动机不宜更换和机尾结构复杂的缺点,但平尾可以移下来,到结构简单的低平尾位置了。

中小型飞机的重量小,机翼卸载的要求不高,机尾发动机布局可以简化和优化机翼设计,并容许起落架长度最短,用飞机自带的小阶梯就可以方便地上下飞机,所以一般采用机尾发动机布局。大型飞机的重量大,机翼卸载具有明显的好处,一般采用翼下发动机布局。Bombardier 和 Embraer 的支线客机越造越大,已经开始进入 A320 和波音 737 的低端。无独有偶,他们不约而同地从传统而又拿手的机尾发动机布局转到翼下发动机布局了。

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 楼主| 发表于 2016-9-7 08:35 | 显示全部楼层

空中巨无霸!图说中美俄未来战略运输机

本帖最后由 土木乙博 于 2016-9-7 08:38 编辑

空中巨无霸!图说中美俄未来战略运输机
http://www.difangzhi.org/883248.html

在大型运输机领域,俄罗斯有着非常雄厚的技术基础,生产的运输机被销售往许多国家,其中就包括我国。然而,俄罗斯并没有满足于目前的成就,现在又开始了新一代大型运输机的研制,该项目为PAK TA的项目。

PAK TA新一代运输机由大名鼎鼎的伊留申航空集团设计。伊留申航空集团的前身建立于1933年,目前已经同联合航空制造公司下属的一个子公司。此图便是PAK TA的正面概念图,外形十分科幻。

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图为PAK TA运输机的模型。该型运输机可以实现超音速飞行,能够装载200吨的货物,其货物装载量甚至比美国现在最大的运输机C-5还要大80吨。如果这种飞机研制成功,那么必定会成为俄罗斯航空工业王冠上最璀璨的明珠之一。

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PAK TA新一代运输机的四视图。从此图中,大家可以看到这种飞机的大致布局。

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同传统的运输机相比,PAK TA新一代运输机的机身宽大得多。按照俄罗斯方面的计划,在2024年之前总共会建造80架PAK TA运输机,这些运输机足以运送400辆最新的T-14坦克。PAK TA服役之后,意味着俄罗斯的战略空运能力将得到极大的增强。

提出新一代运输机项目的不仅仅有俄罗斯一家,美国也提出了新一代运输机设计概念。在我国运-20快要进入部队的时候,这些运输机强国已经甩开腿飞快地奔跑了。百年航空,我们没有停歇的机会。

大型军用运输机是一个国家战略空军建设的基础,中国的“大运”也一直以来备受关注。近日,有网友用电脑CG图的形式描绘了自己心目中中国空军未来大型运输机的设想。(鸣谢:飞扬军事messiah527)

从外形上来看,网友设计的新型战略大运都有运-20与安-225的影子,从机头到机身,为运-20,机尾和机翼借鉴了安-225的设计理念。简直是霸气侧漏的“魔改版”运-20!

网友设计我军未来战略大运:运-20与安-225的“合体”

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此前还曝光了中国下一代运-30中型运输机逼真CG,运-30采用了和欧洲A400M运输机类似的四台涡浆发动机+上单翼+T型尾翼布局,被戏称为“中国版A400M”

2014年珠海航展上展示的运-30模型方案。据分析,运-30使用四台功率更高的8000kw(10000马力)级涡桨发动机,性能提高了许多,最大载重达到35吨左右。除了8000kw级涡桨发动机,运-20还有10000kw级发动机可选,将成为未来世界军用运输机市场的一个有力挑战者。从运30的载重量来看,可以视作是专为新型轻坦量身定做的,因为据权威资料显示,中国新一代轻型坦克的最大重量在35吨以下。

最后来看美军。美军现役最引以为傲的就是C-5“银河”运输机了。虽然没有安-225来的霸气,但作为美国空军现役最大的战略运输机,也是无可替代的空中巨无霸。

而美军并不满足于C-5的现状。最近,洛克希德·马丁公司率先在官方网站上发布了自己的方案--“翼身融合混合布局”(HWB)运输机。该方案公布后,许多人对其简洁流畅的外形设计赞赏有加,又因为战略运输机素有“大象鸟”的绰号,以至于HWB被戏称为“隐身象”。

从洛克希德·马丁公司今年8月发布的HWB示意图来看,其机身的前部为飞翼布局,后部为机身加尾翼传统布局,这种混合布局的制造工艺非常复杂。有人戏称HWB是“B-2和C-17杂交的产物”。

洛克希德·马丁公司的工程师透露,HWB仅是概念方案,目前只有一些简单的“定义参数”,如采用2台发动机、可携带100吨物资、拥有与C-5运输机相同的特大货物运载能力。

满载起飞滑行距离不超过1980米,单程飞行最远距离可达5900千米。与美军当前使用的C-17运输机相比,HWB可节油70%。

此外,C-17和C-5等运输机在经济巡航阶段的飞行速度是0.7倍音速,如果HWB使用和前者一样的发动机,其巡航速度能达到0.81倍音速,而实施跨音速飞行时的阻力更能减少45%。

有航空技术人员分析称,HWB的后部机身(即货舱)采用大宽度正常机身是为了方便运载特别宽大的军事装备。机翼翼尖加装小翼则是提高机翼效率的常用手段。

机身前半部采用飞翼设计则可以获得较高的升阻比(航空设计名词,此值越大,说明飞行器的空气动力性能于好),比拥有同样动力的传统布局飞机飞得更快、更经济。

洛-马公司最近正式亮相了一款未来高度翼身融合方案运输机。该方案经过了6年研发,才得以初步成形。按照设计要求,它可以运载目前仅有C-5战略运输机所能搭载全部超限物资,而耗油量仅有波音C-17的70%不到。

该方案采用上置发动机吊舱布局,可以安装直径更大,燃油效率更高的高涵道比发动机。

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发表于 2016-9-7 11:18 来自手机 | 显示全部楼层
本帖最后由 战胜的中方 于 2016-9-7 11:36 编辑

    純聊。
    1,我鍋早就過了引進D18T然後仿製的階段。即使引進D18T,那也只是小買與小量生產。真要研製,起碼得是放大版LAEP-X水平,旁通比得超過10,單發30-40噸級推力的民用發動機。
    2,以此超級民用發動機再去搞双發加油機與客機,以及主題的運40。運40必須能在稍微改善的前線機場上起降。
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发表于 2016-9-7 16:33 来自手机 | 显示全部楼层
純聊。這架網友設計的運40很有威懾力,很像阿凡達裡面的天人轟炸機,要是裝上超巨型溫壓彈,那慈悲都得在地獄火焚。
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发表于 2016-9-8 05:43 来自手机 | 显示全部楼层
美國洛馬HWB要是真比C17省油70%,那也會引起民航革命的,那俺們必須彎道超車。
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发表于 2016-9-8 08:12 来自手机 | 显示全部楼层
主帖中提到:「最近,中国航空发动机略有起色,用于歼20的WS15发动机和用于运20的WS20发动机均已成功测试。」
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发表于 2016-9-9 10:34 | 显示全部楼层
我们迫切需要36吨的大推力发动机,机体直径至少7米,以此保证货仓宽度。
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发表于 2016-9-9 15:25 | 显示全部楼层
图片中的运40看起来很科幻,实际上一点也不可行,四个发动机紧帖机身,后喷的高速气流会产生复杂的流场,对后面的平尾影响特别大。
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发表于 2016-9-9 19:10 来自手机 | 显示全部楼层
網友的运40設計:
    1,發動機檢查問題,要研製帶光纖攝像頭的18米級長度鐵捲尺,以利免攀登而檢查。
    2,發動機艙內必須有多顆微型攝像頭與自檢設計,此設計必須和天宮與未來航天宇航飛船的自檢設計類似。
    3,其他網頁有此架網友設計的运40正面圖,其正面可以看見翼下的發動機艙位置,恰恰可以成為機翼接合部的加強結構。
    4,主要是拆裝不便,更換直徑更大的省油發動機不便。前者得使用吊車,在原有翼下吊艙型客貨機更換拆裝發動機作業,使用吊車其實不能說是多複雜的事,現在裝個廣告板也得用吊車。至於更新直徑更大引擎,目前美國軍用运輸機也沒換過發動機。
    5,至於10樓春州無德大爺,說的甚麼流場問題,我認為這會增強俯仰力矩,起到類似矢量噴嘴的力矩作用,俺的解決方案是,水平尾翼表面,可能得換成陶瓷材料。
    6,比起來還是洛馬HWB方案對民航產業更有殺傷力,其省油效率,會決定票價與利潤率,航程延伸會影響加速短航程舊機型的淘汰。
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发表于 2016-9-9 19:12 来自手机 | 显示全部楼层
7,人員使用高空作業車替代攀登。
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发表于 2016-9-9 21:22 来自手机 | 显示全部楼层
    結論,網友設計的運40很好,非常好,但必須搞定高旁通比超過10甚至11的30-40噸級大型民航發動機,才能放行。
    至於洛馬飛翼,戰時在軍用機場起降,由於機翼低矮,會使現場車輛運輸裝備調度不便,上掀式後貨艙門也不利於空投运輸作業,且美國預算不足,美國此類飛翼运輸機很難在中短期內出現。我國可試製此種外型的較大遙控模型,以為技術儲備。
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 楼主| 发表于 2016-9-11 14:47 | 显示全部楼层
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4ee8cf410102xcqj.html
占豪:乌克兰还是要卖安225给中国,美国质疑也没用

关于世界最大运输机乌克兰的安-225是不是卖中国这事,最近网上争得面红耳赤的,这又有了新的消息。据法国国际广播电台9月7日消息称,乌克兰飞机制造商安东诺夫公司9月7日在公布,将为中国造这一世界上最大的运输机,并计划于2021年交货。该公司于8月30日与中国空域产业集团(AICC)签署了合作协议。

  很多所谓专家的观点都认为,中国不需要安-225,这主要是对安-225对中国大国战略的意义缺乏认识所致。中国需要不需要安-225,看占豪之前文章《中国又将得到两个战略大杀器?太振奋了!》中的分析。个人认为,需不需要之说已经没啥争论余地,毫无疑问是需要的。

  又有很多人在说,那个中国空域集团不是军工企业,是一个修机场和搞空运的公司,是个皮包公司。所谓中国空域集团是个皮包公司恐怕是夸张了点,但的确也不是中国军工企业。是的,没错,当年买瓦良格的时候那才是真正的皮包公司,连个办公地点都没有,号称要把瓦良格买回来开赌场。结果,结果大家都知道了嘛······

  当然,现在这事中国空域集团的解释是,他们要“跑运输”,要用这个大型飞机在欧亚大陆飞来飞去进行空运物流港的建设。你说这事靠谱吗?至少你不能说人家完全不靠谱,因为这在逻辑上说得通。当然,最终飞机真有了也可能民用也可能有其他用。当然,不少人也质疑安东诺夫公司到底还有没有能力制造这样的飞机,这个现在看还真是不完全确定的未知数,毕竟安-225只造了一架,而且这么多年都没造了,何况这么多年相关技术早就升级换代了,这能不能行是个未知数。当然,安东诺夫公司还有造了一半的第二家安-225,安东诺夫的意思是,如果不和中国合作,这个飞机就真的废了,现在是借机挽救,所以先把第二架先装好再联合生产第三架。当然,这升级的部分,其实倒是可以进一步和中国合作,因为中国也刚刚研制成功运20,至少在相关系统升级方面应该会有一些想法。

  其实,关于安-225的用途根本不用中国人质疑,人家美国人就替中国质疑了。《国家利益》就发出疑问说,安-225运输机不仅仅是一架飞机,尽管中国需要重型喷气式运输机,而且需要很多架,但最重要的问题是,中国购买世界上最大的飞机,其背后的意图何在。

  是的,到底意图何在呢?根据中国空域集团的说法,他们是要跑运输,跑运输,跑运输!人家买来跑运输你管着吗?
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发表于 2016-9-11 15:17 来自手机 | 显示全部楼层
安225有甚麼用途?快速登陸作戰,戰略補給,台琉關,九州,四國,本州,敘利亞,阿富汗,都用得到。
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发表于 2016-9-11 21:01 来自手机 | 显示全部楼层
运40要和安225競爭,得有40噸級發動機,這種發動機掌握在奇異與羅羅手上,除非下決心研製波音777使用的PW4098類型但旁通比更高的440千牛噸推力級的民用航空發動機,否則,在安225與D30-T發動機很有可能引進的條件下,运40很可能胎死圖板上。但因為D30T無民用價值,所以,PW4098類型440千牛噸級發動機有必要研製。安225與T30D只需少量購置,應以自研先進高旁通比發動機與运40為主,不宜被唯軍事運輸論者所左右。
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发表于 2016-9-11 21:46 | 显示全部楼层
楼主给的图过于激进 不像兔子的风格 步子大扯蛋
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发表于 2016-9-12 06:56 来自手机 | 显示全部楼层
运40,不應使用仿製D30T,應自研波音777使用的GE4098級45噸級大旁通比發動機,翼展88米,機長84米,空重170噸,最大起飛重量750噸,使用短航程油量可以載重490噸級。也就是科研目標是短航程/大載重的高密度裝備:坦克,輕坦與重坦,登陸台灣。
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发表于 2016-9-12 16:06 来自手机 | 显示全部楼层
运40貨艙寬度要能放並排的99。
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发表于 2019-4-11 11:26 来自手机 | 显示全部楼层
运40有必要
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