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除了运20中国还需要A350和安124这样的大飞机

发布时间2016-06-16 18:29:52  原作者:   点击数:
除了运20,中国还需要A350和安124这样的大飞机

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。

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图:没有安-124,就没有俄罗斯扭转叙利亚局势的能力

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图: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。

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图: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。

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图: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。

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图: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。

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图: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。

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图: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。

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图:C919设计时没有规划出军用版本是非常让人遗憾的事情

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。

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图: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。

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图: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。

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图: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。

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图:图154客机,吨位偏小,而且垂尾发动机对于预警雷达系统的安装也有很大干涉和限制。

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图: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。

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图: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。

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图: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。

标签:运20 

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