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【拳打AH-124,腳踢C-5M】剖析中國400噸級重型戰(zhàn)略運輸機【帝鴻】問世

2023-07-10 03:35 作者:荒漠胡楊的金銀花2022  | 我要投稿

一、運-20列裝,培養(yǎng)設(shè)計制造團隊

? ? ? ?2016年7月6日,中國第一款自主研制200噸級戰(zhàn)略運輸機運-20A【鯤鵬】入列人民空軍。運-20列裝,中國空軍正式邁進了戰(zhàn)略空軍的大門。7年來,上高原、飛遠海、跨大漠、出國門,【鯤鵬】展翅,礪劍空天,運-20A已成為守護國家利益的利劍,捍衛(wèi)民族尊嚴的驕傲!

圖一:2022年珠海航展,運-20A進行低空通場飛行?!緢D源FORTRE55-45】

? ? ? ?7年以來,運-20A先后換裝國產(chǎn)WS-18發(fā)動機,【完全體】WS-20發(fā)動機,載重量達到了設(shè)計目標66噸,可以裝載一輛99A2主戰(zhàn)坦克抵達作戰(zhàn)區(qū)域,立刻投入作戰(zhàn)。在運-20A【出色的戰(zhàn)略平臺】,我們相繼衍生出運油-20A空中加油機,空警-3000等特種作戰(zhàn)裝備。

圖二:運油-20A兩側(cè)機翼下加油吊艙,伸出加油軟管同時給殲20和殲16加油的場景。

? ? ? ?研制運-20戰(zhàn)略運輸機的過程中,我們打造了一支年輕的設(shè)計制造團隊,搭建了鏈接全國的數(shù)字化工業(yè)供應(yīng)網(wǎng)絡(luò),為后續(xù)研制400噸級重型戰(zhàn)略運輸機運-40和大型洲際飛行的干線客機C929奠定了堅實的基礎(chǔ)和提供了高效的進度。

二、WS-15量產(chǎn),引領(lǐng)航空動力研制

? ? ? ? 2023年6月29日,互聯(lián)網(wǎng)上涌現(xiàn)出“裝備雙發(fā)【量產(chǎn)版WS-15發(fā)動機】的【完全體殲-20】在成飛機場成功首飛”的消息。殲-20和上面的運-20一樣,也是經(jīng)歷了研制首飛使用俄羅斯發(fā)動機的【窘?jīng)r】,換裝國產(chǎn)發(fā)動機大批量列裝,裝備上設(shè)計配套的自主發(fā)動機,以達到設(shè)計目標的實現(xiàn)。?

圖三、殲-20裝備的【疑似】WS-15發(fā)動機的菱形鋸齒噴口。圖源見圖

? ? ? ?殲-20裝備了【量產(chǎn)版】WS-15發(fā)動機后,才真正實現(xiàn)了【超音速巡航】,成為唯一量產(chǎn)的具備【4S】標準的第五代重型隱形戰(zhàn)斗機。在2050年之前,殲-20【威龍】將和WS-15發(fā)動機一起,【威震寰宇,龍翔九州!比翼雙飛,智勝千里!】

圖四、殲-20雙座驗證機2032號,后座指揮【攻擊11】隱形僚機智能作戰(zhàn)。

? ? ? ?WS-15發(fā)動機是中國第一款采取正向開發(fā)制造流程的第四代小涵道比大推力渦扇發(fā)動機。WS-15發(fā)動機使用的是流量為30kg/s的高推核心機。參照以WS-10發(fā)動機的核心機衍生的大涵道比WS-20發(fā)動機的實踐推力在13噸~16噸,運-20戰(zhàn)略運輸機載重量66噸。采用WS-15發(fā)動機的核心機衍生的【大涵道比WS-25發(fā)動機】,預(yù)計初始推力在18噸~22噸,中國400噸級重型戰(zhàn)略運輸機運-40首飛的載重量在100噸~120噸,后續(xù)加大推力量產(chǎn)后,將達到設(shè)計目標150噸的運載。

圖五:官宣配置WS-20發(fā)動機的【完全體】運-20B戰(zhàn)略運輸機進行空投任務(wù)。

三、美俄制衡,中國厚積薄發(fā)鼎立

? ? ? ?1964年3月美國空軍正式發(fā)出的C-5A計劃設(shè)計需求為:使用4具推力20噸的渦輪風扇發(fā)動機;巡航速度不低于0.77馬赫;貨艙寬度能夠以并排的方式容納兩個運輸平臺,前后直通,并且能夠執(zhí)行空投任務(wù);能夠攜帶50噸貨物飛行9900公里,或者是100噸4860公里;最大起飛重量下的最長起飛距離為2424米,無貨物下為1212米。

圖六:1968年6月30日,C-5運輸機在喬治亞州多賓斯空軍基地首次試飛成功。

? ? ? ?洛克希德公司研制的C-5A貨艙長36米、高4米、寬6米,為頭尾直通型,其地板高度可進行升降與運貨卡車斗高度相適應(yīng),飛機上有貨物空投和傘兵空降設(shè)備,既可空投貨物,也可空降傘兵。機艙分上下兩層,上層艙前都有可供15名人員休息的艙門,其后部可運載75名士兵。下層主貨艙可運載270名士兵。尾部貨橋兩側(cè)機身壁板可向外打開,以加大地面裝卸貨物時尾艙口尺寸。機身前左側(cè)下部有一機務(wù)人員艙門,機身尾部左右兩側(cè)下部各有一客艙門。駕駛艙和全部貨艙、客艙均為空調(diào)和增壓。C-5運輸機幾乎可以裝載美軍的全部戰(zhàn)斗裝備,包括主戰(zhàn)坦克、直升機和陸軍74噸重移動剪式橋梁,從美國到達全球任何一個戰(zhàn)場。

圖七:2018年4月18日,最后一架C-5M“超級銀河”戰(zhàn)略運輸機,向位于加州的特拉維斯空軍基地(Travis AFB)交付。至此,美國空軍要求改裝的52架C-5M“超級銀河”已全部交付完畢。

? ? ? ?1972年2月2日,蘇聯(lián)政府通過了安-124項目研制決議,責令位于烏克蘭基輔的安東諾夫設(shè)計局啟動研制安-124【魯斯蘭】運輸機,是為運載蘇聯(lián)陸軍諸如主戰(zhàn)坦克、重型火炮和導(dǎo)彈系統(tǒng)等武器系統(tǒng)而設(shè)計的,該機寬6.4米、高4.4米、長36.5米的貨艙可以裝載各種重型裝備,最大載重量達150噸,正常載重量可達120噸??傮w積為1160立方米貨艙的裝卸可通過機頭艙門和后艙門跳板進行。貨艙地板高度可調(diào)節(jié),可讓飛機向前傾或后傾,以便于裝卸。貨艙裝有2個電動絞盤和4個電升降絞車,最大起吊重量達30噸。

圖八:1982年12月26日,蘇聯(lián)安東諾夫設(shè)計局設(shè)計的安-124【魯斯蘭】首飛成功。

? ? ?? 俄羅斯獨立后,繼承自蘇聯(lián)的安-124運輸機,分別被俄羅斯空天軍和伏爾加-第聶伯航空公司使用。

圖九:2020年6月發(fā)射的北斗三號-G3星,就是我們租借俄羅斯伏爾加-第聶伯航空公司的安-124運輸機承擔的轉(zhuǎn)運任務(wù)。

????? ?2022年,出現(xiàn)了【大尺寸機頭艙門液壓控制系統(tǒng)性能仿真】等招標信息,招標單位正是研制運-20運輸機的航空工業(yè)一飛院【603所】。大尺寸機頭艙門用途是非常有限的,主要給超大型運輸機裝載超規(guī)格貨物來使用,有這種艙門的飛機也就安-124,C-5和波音747貨運。這個信息,說明我國在安-124這一400噸級別的超大型運輸機方面,已經(jīng)進入正式研發(fā)的階段。

圖十:運-20運輸機機群搭載空降兵進行旅級作戰(zhàn)部署。

? ? ? ?正如美國C-17A生產(chǎn)線拆除停產(chǎn),俄羅斯伊爾-76MD更換發(fā)動機緩慢推進,中國的運-20運輸機正在西安的生產(chǎn)線大批量制造,等待著WS-20的配裝試飛。中國的400噸級運-40運輸機,將再次躋身AH-124和C-5M的400噸級運輸機家族,形成三足鼎立的態(tài)勢。

四、數(shù)字設(shè)計,具備經(jīng)濟效益優(yōu)勢

????? ?2022年,出現(xiàn)了【大尺寸機頭艙門液壓控制系統(tǒng)性能仿真】等招標信息,招標單位正是研制運-20運輸機的航空工業(yè)一飛院【603所】。大尺寸機頭艙門用途是非常有限的,主要給超大型運輸機裝載超規(guī)格貨物來使用,有這種艙門的飛機也就安-124,C-5和波音747貨運。這個信息,說明我國在安-124這一400噸級別的超大型運輸機方面,已經(jīng)進入正式研發(fā)的階段。

圖十一:俄羅斯中央空氣流體動力學研究院( TsAGI)設(shè)計的重型四發(fā)運輸機“大象”(Slon)飛機模型在風洞測試中進行評估工作。

? ? ? ?俄羅斯中央空氣流體動力學研究院【TsAGI】設(shè)計的新一代重型運輸機是能夠運載各種貨物,包括重型和超大型貨物,同時具備安-124-100和其他貨機(波音777F、747-8F和空客A330-200F等)使用特點。TsAGI選擇了常規(guī)氣動布局設(shè)計,應(yīng)用了機翼小翼,它能有效減少空氣阻力,確保高空氣動性能。運輸機成功的關(guān)鍵點是PD-35發(fā)動機,它的直徑達到3米,有消息稱這是俄方為中俄聯(lián)合開發(fā)的CR929客機匹配的發(fā)動機。

圖十二:俄羅斯空天軍的安-124運輸機在暴風雪惡劣天氣下,在積雪跑道上騰空而起。

? ? ? ?鑒于俄羅斯中央空氣流體動力學研究院(?TsAGI)在運-20運輸機研制過程的特殊作用。中國研制的重型運輸機應(yīng)當可以裝載未來30年研制的超長超重武器裝備,也應(yīng)滿足民航貨運公司需求,空運的經(jīng)濟性應(yīng)媲美其他貨運飛機,將軍事運輸便捷和經(jīng)濟效益優(yōu)勢有機結(jié)合起來。

圖十三、2018年12月16日,CR929 項目復(fù)合材料前機身全尺寸筒段【15米x6米】下線。

? ? ? ?中國在運-20研制中,實現(xiàn)5年首飛,8年交付的驕人成績,關(guān)鍵在于總設(shè)計師唐長紅院士力主推行的【數(shù)字化三維設(shè)計制造】。中國先后突破了大型運輸機的六大項關(guān)鍵技術(shù)【先進超臨界機翼氣動力設(shè)計技術(shù)】、【先進電傳飛控系統(tǒng)研制技術(shù)】、【重載長壽命大型結(jié)構(gòu)設(shè)計及制造技術(shù)】、【大功率、高可靠性機電系統(tǒng)研制技術(shù)】、【大涵道比渦扇發(fā)動機設(shè)計及制造技術(shù)】、【模塊化、數(shù)字化生產(chǎn)裝配和檢測技術(shù)】。

五、【帝鴻】問世,全時全域戰(zhàn)略部署

? ? ? ?中國自主研制的第一款400噸級重型戰(zhàn)略運輸機運-40的設(shè)計指標:? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?1、飛機運載150噸載荷,航程7000公里,最大載重達到180噸,航程仍有5000公里。? ? ? ? ? ???2、最大起飛質(zhì)量的起飛距離2500米【150噸】~3000米【180噸】,滿足高原機場。? ? ? ???????3、能夠運載寬度超過6米的特大型貨物和重量可達150噸的單件貨物。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?4、前后均有大開口貨艙門和貨橋,貨艙可改裝為雙層,方便裝載貨物和人員。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?5、內(nèi)置可拆式電動吊車2臺,每臺最大起重能力30噸~40噸。

? ? ? ?運-40運輸機的貨艙長38米~40米,機身寬度6.5米~6.8米,機身高度5米~5.5米,可以裝載大型車輛,可以并排裝載2輛車寬大于2.5米的牽引車或裝甲車。機輪采用電動液壓系統(tǒng),在裝卸貨物時,可以將機身高度在1米~3米之間進行調(diào)節(jié),以適應(yīng)貨物的快速進出。

圖十四:中國神話的神明【帝鴻】,龐大的身軀,生有四條粗腿,后背有兩對翅膀可供飛行。

? ? ? ?中華民族的象征神明【帝鴻】,具有龐大的身軀【裝載超大超重的貨物】,生有四條粗腿【在簡易鋪裝的跑道上起降】,后背有兩對翅膀【四臺20噸大涵道比大推力發(fā)動機】,非常形象地描述了運-40運輸機的特點。運-40【帝鴻】將和運-20【鯤鵬】一起,飛翔于藍天白云,彰顯著國家力量。

圖十五:運-20運輸機向塞爾維亞交付FK-3防空導(dǎo)彈系統(tǒng),主機輪后位置已安裝3種干擾彈。

? ? ? ?以2022年中國向塞爾維亞運輸FK-3防空導(dǎo)彈系統(tǒng),需要運-20運輸機3天22架次才運輸完成為例。如果采用運-40【帝鴻】,相比運-20【鯤鵬】有近2倍的貨艙容積,多出1.3倍的載重量,只要6架運-40【帝鴻】飛行一個來回就運輸完成,并且不需要中途停留進行加油。

? ? ? ?中國香港航天科技集團在2023年1月9日發(fā)布消息透露與吉布提共和國政府簽訂諒解備忘錄,將合力開發(fā)及營運吉布提太空港。此番簽署的諒解備忘錄除涉及興建7座衛(wèi)星發(fā)射臺及3座火箭試驗臺外,亦包括電站、水廠、航天港、道路、港口等配套工程。

圖十六:中國在吉布提的后勤保障基地,保障在索馬里海域打擊海盜的海軍艦船物資供給。

六、特殊經(jīng)商,運營物資供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)

? ? ? ?在2020年-2023年的近3年全球流行新冠肺炎疫情的封控下,世界各國對防治物資的迫切需求,導(dǎo)致了一場全球物資的供應(yīng)鏈戰(zhàn)爭,安-124運輸機在其中起到了非常重要的作用。

圖十七、2020年疫情期間,烏克蘭和俄羅斯的安-124運輸機在深圳機場同時進行防疫物資裝載。

? ? ? ?俄羅斯伏爾加-第聶伯等航空貨運公司憑借安-124寬大的貨艙和大開口艙門,在世界超重/超大航空貨運市場上處于壟斷地位,賺取了豐厚的利潤。有數(shù)據(jù)顯示,同樣裝備這類運輸機的烏克蘭安東諾夫航空公司(裝備6架安-124-100和1架安-225),每年可創(chuàng)造1億至1.5億美元的利潤,使安東諾夫設(shè)計局能夠存活下去,而安東諾夫航空公司在世界超重/超大航空貨運市場上僅占35%的份額,其余大部分均由伏爾加-第聶伯占據(jù)。

? ? ? ?參照1981年1月,中國安能建設(shè)總公司成立,為中國武警水電部隊具有水利水電工程施工總承包特級資質(zhì),是一支獨立核算,自負盈虧的【特殊】經(jīng)商公司。我們有必要成立一家專門從事商業(yè)運輸活動,進行獨立核算,自負盈虧的特殊運輸公司,滿足國際市場對于“兩超”(超大體積、超重)貨物運輸需求的持續(xù)增長。目前國際市場日益增長的“兩超”貨物快速運輸需求,使得體量巨大的重型運輸機的貨運服務(wù)成為搶手貨。

圖十八、2020年5月19日,用于發(fā)射毅力號火星車的助推火箭搭乘租借俄羅斯伏爾加-第聶伯航空公司的安-124運輸機抵達佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地。

? ? ? ?中國400噸級重型戰(zhàn)略運輸機,運-40【帝鴻】問世,將提供更強大的軍事裝備運力,同時滿足旺盛的民用大件運輸需求,期待運-40運輸機【帝鴻】早日活躍在我國各大重要機場。



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