说说军用飞机运-20载货能力

这篇会涉及到一些个人推测的数据,所以还是声明一下:所有资料及图片均来自公开网络,不存在泄密问题;所有分析均为个人观点,仅供参考。


运-20的载重能力媒体都宣传过:最大起飞重量220吨,最大载重量66吨。这2个重量数据是2014年两会期间,运-20总设计师唐长红在京接受中央媒体采访时透露的。

但是它们并不一定就是目前采用D-30KP-2/涡扇-18发动机的数据,而可能是今后更换涡扇-20才能达到的目标数据。我的理由来自国家“十二五”科技创新成就展上的运-20主轮胎实物,也就是上篇提到的主起落架实物上装配的轮胎。



在上面可以看到标注的规格:单只轮胎额定负荷145千牛,即14.785吨,14只轮胎总负荷的上限为207吨。按此推算,另一种最大载重量60吨的说法就显得更可信了。



唐院士也不是在瞎吹,出于保密等原因,他的回答比较概略,并没有给定一个时间和飞机状态。在《大国鲲鹏》纪录片中可以看到,运-20从开始研制的时候就提出要配备现代化大涵道比大推力发动机,显然不是指D-30KP-2。运-20整机都是按照涡扇-20的指标来设计的,只是目前尚未一步到位,这和歼-20的情况很像,并不妨碍这两种飞机整体的先进性。

还有一个颇具争议的地方就是货舱的宽度,有说4米的,有说4.5米的。有图才有真相,还是自力更生来量一量吧。



在网上找到一张电影《空天猎》在运-20货舱内的剧片,选用这张照片不是为了耍帅,而是非常难得能基本上看出货舱的边界,虽然左边还差一点点。我拉辅助线和透视线补齐以后,根据最右边帅哥脚上军靴的宽度(我拿自己的一双量过),大致估算了一下货舱尺度:



地板宽度4米,壁板间(不计折叠座椅凹陷处)最大可用宽度4.5米,货舱地板到舱顶中部最大可用高度4米。

这个尺寸和C-17的地板宽度5.49米比还有不小的差距,高度略超过C-17中央翼盒之前的3.76米。最大载重量差距更大,60吨 vs. 77.5吨,C-17高出29%。



但是据此就说运-20水平还远不及早22年问世的C-17是不太公平的,因为这2者本身就不是平级的对手。运-20最大起飞重量207吨,C-17是265吨,高出28%,这比民机中A330-300和777-300的差距还大(242吨 vs. 299吨 - 777高23.5%)。

运-20和C-17的真实载重系数不知,用最概略的最大载重量/最大起飞重量来算:0.289 vs. 0.292,基本持平。说明即使是目前弱动力版的运-20其运输效率也并不逊色,将来升级到涡扇-20达到设计目标的66吨/220吨后,比值将达到0.3,还略有超出。


当我们把这两型运输机放入各自军队的装备体系里看,运-20的任务弹性可能比C-17还高,能运的主战装备更多,因为中国武器的重量和尺寸普遍更轻小。C-17能运一辆64.6吨的M1A2 SEPv2,运-20也能运一辆58吨左右的99A(宽度约3.5米),投送的地面作战力量并没有质的区别。



下图是C-17的标准装载计划单,我用3种颜色标出了货舱的3个不同区段,货舱总长26米,前部净空3.75米的低区长12米(占总长46%),中间4.5米的高区长8米(占31%),关闭后向上翘起9度的尾门段长6米(占23%),这意味着高度超过3.75米的货物长度不能超过14米。


运-20可以运载红旗-9、AR3远程火箭炮、东风-11/15/16、长剑-10巡航导弹等又高又长的特种发射车辆。以红旗-9B发射车为例,长、宽、高大约为12米/3.2米/4米,C-17也就是堪堪塞进货舱的后段,发射车后轮还得搭在尾门上。



而车长超过16米、重量超过40吨的东风-16发射车就真的无法10轮着地装入C-17的货舱了。(以上发射车尺寸为非常粗略的估计值,数据来源是网店上的仿真模型和阅兵照片,切莫当真


对运-20来说这就充分体现出外置翼盒和直通货舱的好处,小身材有大肚量;对C-17来说装不下太高太长的特种装备也不是特别大的事,反正上面还有C-5。

下面看看载人。C-17货舱装满伞兵或者平民的照片见得很多了,货舱两侧各安装有27张折叠座椅,进行伞兵空投时在货舱中央再安装一套48席的座椅模块,共102人,可进行3门4路空投。



> 2010年2月9日,82空降师的伞兵们准备在北卡罗莱纳州波普空军基地进行伞降训练

如果只是携带普通兵员(伞兵装具的体积和重量要大得多),货舱中央安装普通民航客机那样的平行座椅模块时共可乘坐134人。



> 2013年5月27日,美国陆军和空军人员正登上C-17离开吉尔吉斯斯坦首都比什凯克的玛纳斯国际过境转运中心

在执行要员运输时,会安装类似头等舱的坐席模块。当然还有更高级的,带写字台的单人沙发,克里和希拉里当国务卿的时候都乘坐过。



> 2014年9月10日,美国国务卿克里搭乘C-17前往伊拉克

这些模块都可以通过地板上的导轨和卡槽进行快速拆装。



运-20能搭载多少兵员未见公布,不过找到一张很有意思的照片:



这是一飞院于2017年首次进行运-20人员空运试验的场景,乘客均为研发团队成员。可以看到货舱内设置了双层支架,最前方有梯子通向上层。下层一排5座,至少有12排(中间有2根细柱子分为三段,每段4排),这样2层一共可载120人,侧壁上的折叠座椅还可坐约40人,共可搭载160人。运-20的货舱长度比C-17短,但座椅比较简易,没有头枕,所以占据的长度较小。这显然也不是为了这次试验搭建的临时支架,而是大容量载人试验的一部分。

其实伊尔-76也是有双层载人方案的,只是过于简陋,跟大篷车差不多,而且上下层中间都不能坐人。



> 印度空军伊尔-76的双层载人支架

最后看看装卸及空投能力,C-17和A400M有的运-20都有。


货舱地板配有系留环、导轨、滚珠和绞盘组成的快速装卸系统,系留环凹穴上还有盖板,非常整洁。依靠这套系统可以在短时间内快速投放,减小散布范围,方便地面迅速收拢伞降物资。



目前运-20才刚开始空投试验,要达到C-17这样竹筒倒豆般的空投密度还需不断磨练提高。



自动化物资装卸平台车,可3辆串联形成传输链,快速装卸大量标准货盘。


运-20货舱的顶棚上和伊尔-76一样装有2根贯通前后的天花路轨,连气密门上也有,向上折叠后可以一直延申到尾门尾端,配备4台电葫芦,在没有地面设备支持的野战机场也具有快速吊运能力。



而C-17因为内置翼盒的阻隔,没有导轨和吊车。



尾门双路跳伞,尾门末端有护栏保护跳伞指挥员作业,侧面尾门开缝处也有折叠护板


C-17上未发现这种很有中国特色的保护装置,普通伞兵基本上都是从两个后侧面跳伞,只有海豹突击队、游骑兵这样的精锐部队从尾门上直接跳,跳伞指挥员拉根安全绳站在一边。



> 2010年4月15日,海豹部队在弗吉尼亚州匹克特堡训练中心进行伞降训练



> 目前运-20已经开始展开重装备空投训练




顺便插一句关于作图测量尺寸的题外话。在轰-20,可能没大家想象的那么大这篇文章里,有几位网友就提出异议,认为测量不准,照片上左边高度明显高于右边,而且小哥是直立的,框架是斜放的。

> 右边标注的1.8米忘改了,应该是1.7米

对此我也一一回复了,不过下面这张图我没有贴,现在趁这个机会正好解释一下。作为平面设计和摄影老司机,对于框架向后的倾斜角度、手机广角镜头的桶形光学畸变我都考虑进去了,也就是说如果以右边的小哥作为基准,越往左在图上测量的尺寸就越不准,而且不是线性变化的(桶形畸变)。

最彻底的解决办法就是按照平行加强筋和圆洞的相对位置关系把整个框架在平面上重新画一次,这样能够消除视觉扭曲,尺度比例还原更准确。



最终的长度就是根据这个平面图来量的,当然仍然是非常非常粗略的,只能定性分析一下,不要当真