运-20

中国  运输机

运-20(中国编号:Y-20,绰号:鲲鹏,英文:Xian Y-20),是中国自主研发的新一代战略军用大型运输机,由中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院设计、西安飞机工业集团(简称:西飞)为主制造,并于2013年1月26日首飞成功[1-2]  。 运-20作为大型多用途运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。与中国空军现役伊尔-76比较,运-20的发动机和电子设备有了很大改进,载重量也有提高,短跑道起降性能优异。 运-20飞机研发参考俄罗斯伊尔-76的气动外形和结构设计,并融合美国C-17的部分特点。运-20采用常规布局,悬臂式上单翼、前缘后掠、无翼梢小翼,最大起飞重量220吨,载重超过66吨[2]  ,最大时速≥800千米,航程大于7800千米,实用升限13000米。拥有高延伸性、高可靠性和安全性[3]  。运-20作为大型多用途运输机,可在复杂气象条件下,执行各种物资和人员的长距离航空运输任务[4]  。 2017年9月30日,空政电视艺术中心出品的军事题材电影《空天猎》上映,运-20等空军新装备首次登上大银幕[5]  。 2017年11月10日,空军发言人表示,歼-20 、运-20列装部队后,已经开展编队训练[6]  。
中文名称 : 运-20
英文名称 : Xi'an Y-20 Military Transport Aircraft
前型/级 : 运-10
次型/级 : 本型为最新
研制时间 : 2007~2015年
服役时间 : 2016年6月15日
国    家 : 中华人民共和国
总设计师 : 唐长红
首飞时间 : 2013年1月26日14时整
研发单位 : 航空工业西安飞机工业集团公司
飞机类型 : 四发涡扇战略运输机
机组乘员 : 3人
发动机 : 俄罗斯D-30KU(逐步换装WS-20)
最大飞行速度 : 920千米/每小时
最大航程 : 7,800千米
飞机机长 : 47米
翼    展 : 50米
机    高 : 15米
最大起飞重量 : 220,000千克
发展沿革
历史背景 运-5运输机 中华人民共和国成立以后,军事空运发展一度陷入低谷,中国空军在很长一段时间内采用的国产主力机型只有运-5轻型运输机。运-5运输机是中国第一种自行制造的运输机,由南昌飞机制造公司研制,1957年12月定型并首飞,具备运行费用低,起飞距离短等特点。 随着中国经济发展和科技实力逐步增强,中国航空工业开始为航空军事运输力量提供新的机型。早在20世纪60年代,中国军方就已经意识到了军事航空运输的重要性,提出了“大搞直升机、大搞运输机”的方针。在这一思想指导下,中国先后研制了运-7和运-8军用运输机,并批量装备部队。 运-7运输机,是由中国航空工业西安飞机工业公司研制生产的双发涡轮螺旋桨中短程运输机,1970年12月25日首飞,1984年完成试飞,机长23.7米,高8.55米,最大起飞重量21.8吨。 运-7运输机 运-8中型四发涡轮螺旋桨多用途运输机,是中国空军主力运输机型,由中国航空工业陕西飞机制造公司研制,1975年首飞,起飞重量61吨,机体采用全金属半硬壳结构,可一次搭载96名全副武装士兵或82名伞兵。运-8运输机陆续发展有近三十种改型。 但上述机型毕竟是中、轻型运输机,为满足远程空运的需要,中国从俄罗斯进口20架伊尔-76大型运输机,形成了一定的航空军事运输能力,并主要用于部队、装备的调动以及救灾物资的紧急输送。 中国的国防政策与安全形势决定了中国不会远离本土进行大规模的战争。然而在相对和平的环境中,中国空军的航空运力必须满足积极支援国防建设和经济建设,保卫祖国领土领空等的军事后勤保障和 运-8运输机 快速反应要求。因此,中国空军的作战范围以及中国武装力量的投送范围至少应达到4000千米,以快速运输相应的人员和物资装备[7]  。 根据需求分析,中国约需百架以上的大型军用运输机,而中国(2014年)军事航空运输的主力机型是运-8中型中程运输机和少量伊尔-76大型运输机,空运力量严重不足,不仅满足不了现代战争的需要,就是应付突发事件也是远远不够的。现代战争交战地域日益广阔,战争节奏日益加快。因此,世界各国都极力加强本国军队的快速反应和远程投送能力,以便能够迅速将兵力、兵器运送到急需地区,控制局势,为后续部队的增援和展开争夺时间;或者将部队 俄制伊尔-76大型运输机 突然投送到对方要害和防御薄弱地区,给其突然、致命的打击。空运与其他运输方式相比,其最大的优点就是速度快。现代喷气式运输机的巡航速度在800千米/时左右,涡桨运输机也达到500千米/时,比其他运输手段的数倍甚至数十倍。另外,空运不受地形、水文条件的影响,空运可以跨越许多被其他运输手段视为天险的障碍,将人员、物资运输到急需要的地区。因此,各军事大国都十分重视空运能力,特别是运输机的发展,以便在未来战争中取得先机。 大型军用运输机一般指最大起飞重量超过100吨的军用运输机。按用途划分,大型军用运输机又分为战略和战术两类。现代大型运输机的航程已达数千甚至上万公里,经过空中加油后,可实施全球输送,大型军用运输机的装备数量、技术水平和运载效能已成为衡量一个国家是否具备“战略空军”能力的重要标志[4]  。 对于此前大型运输机一直依赖进口,且可选产品种类及其有限的中国空军而言,运-20不仅是验证这个航空工业水平的“争气机”,更是满足中国空军大型运输机数量的关键型号。对中国军队而言,除了满足日常的物资运输任务外,大中型运输机的第一用途毫无疑问是运输空降兵部队执行大规模空降作战。 与中国海军长期面临的两栖运输能力不足相比,中国空军的运输力量不足更为严重:空军长期以来只有10多架伊尔-76大型运输机(直到近年来才又获得了两批二手翻新机,但考虑到数架伊尔-76被改装为预警机和发动机试车平台,实际用于运输的伊尔-76数量依然不超过30架),连运-8系列中型运输机的数量也十分有限。考虑到2000年以后中国空降兵部队的摩托化、机械化程度迅速提高----先是批量装备了空降快速突击车,后来开始批量换装空降步兵战车、空降自行迫击炮等机械化装备,未来还可能装备大口径空降自行火炮——使得运输力量不足的缺陷更加明显。如果考虑到中国外购大型运输机的环境也在不断恶化,全新的伊尔-76已经无法获得,伊尔-476则尚未成熟,中国自行研制大型运输机迫在眉睫[8]  。 所谓大型运输机一般指的是具有洲际运输能力的战略运输机,这类飞机的特点是载重能力强、航程远,它们的起飞重量大多在150吨以上,载重量超过40吨,正常装载的航程超过5000公里,能实施空降、空投和快速装卸,能在远离本土的大中型机场起降,必要时也可在野战机场部署[9]  。 根据上述情况,中国航空军事运输力量最需要的应是大型运输机,可以装运陆军绝大多数的武器装备,并且有不小于4000千米的航程,有很好的短距起降性能,能在未铺砌的跑道上起降。中国必须拥有自主研制的类似C-17级别和性能的军用运输机,否则中国在未来战争中必将承受巨大的军事压力,遇到更大的困难。大型军用运输机作为中国军队战略性装备,对 运-20现身第十届珠海航展(12张) 改善中国军队装备现状、实现国防现代化、保卫国家安全和完成祖国统一大业有着不可替代的作用。中国空军为了弥补空中运输力量的不足,曾经向民航甚至物流公司借用飞机运输货物。因此,运-20对提升后勤水平有着重大的意义[7]  。为了适应现代战争突发性强,节奏快等特点,实现武装力量快速部署和装备的快速投送,就要依靠大型运输机的战略空运能力。2006年,大飞机项目被正式列入国家中长期科技发展规划[4]  。 前期准备 早在1993年,中航工业西飞开始了大型运输机的前期论证,先后投 运-20三视线图 入了30亿元进行准备。1997年,西飞公司向军方提出研制大型军用运输机的方案。2001年,西飞公司提出建设新西飞的战略规划,即以形成200吨级大型飞机研制生产能力为目标,大幅提升航空制造技术和加工能力,实现从100吨级到200吨级飞机研制生产的重大跨越。 2000年以色列迫于美国压力终止与中国在预警机方面的合作后,中央下决心搞出预警机,这时一个迫切的问题就出现了,大型预警机需要大型飞机作为平台,所以中央命令西飞研制一款能作为大型预警机平台的大型运输机,当时要求要以伊尔-76为蓝本,在技术上比伊尔-76MD型先进,西飞的技术储备这时候发挥了关键作用,在很短的时间内就拿出了总体设计方案,也就是广为人知的运-20。由于中国空域广阔,即使预警机采取高低搭配,需要大型预警机在数十架之多(其中一部分担负战备值班,一部分作为储备机)。由于在后续设计中遇到了一些问题,因此西飞将眼光投向了传统合作伙伴乌克兰安东诺夫设计局。在获得了乌克兰的技术支持后,西飞解决了大运在设计上的问题。可以说,是在预警机平台的迫切要求下,才有了运-20大型运输机[10]  。 在2004年全国人大会议期间,中国工程院院士、著名航空动力专家、现任中国航空工业第一集团公司科技委副主任刘大响提交了《关于尽 一个大型运输机运-20早期模型 快开展大型飞机研制的建议》的提案。 2004年11月的珠海航展上,中航一集团突然发布了一个从未面世的运输机模型。从外观上看,它不属于运-7、运-8家族,也和中国任何一种运输机都没有相似之处。这架飞机采用悬臂式上单翼、双涡扇发动机布局,总体而言与伊尔-76大型运输机有几分相似之处。官方称该机为WJ喷气式教练机,但从该机设计特点来看,该机属于不折不扣的大中型运输机。该机模型的设计与运-20颇为类似,这证明最迟于2004年中航就已经开始了大型运输机的研制。 启动研制 2006年初,“发展大飞机”作为国家决策被写进《国家中长期科技 运-20试飞 发展规划纲要》和《十一五规划发展纲要》。2007年2月,中国国务院常务会议原则批准大型飞机研制重大科技专项正式立项。 2007年3月,中国宣布启动大飞机工程,布点于西安和上海两座城市。其中“大客”50%以上的设计制造、“大运”全部的设计研发、制造,都在陕西完成。 2007年6月20日,大型运输机项目(即运-20)正式立项,代号072工程。 2007年8月22日的英国《简氏防务周刊》刊文介绍,西安飞机工业 新涂装的运-20 集团确定了制造战略运输机的计划。英刊认为该机很可能在伊尔-76MD飞机的基础上建造,不过将拥有更好的运载能力和功率更大的发动机,其大小很可能接近于波音公司生产的C-17战略运输机。中国空气动力研究与发展中心正在进行高涵道比涡扇发动机的研发工作。这种发动机将为大型飞机提供动力。另外,该中心还在研究碳纤维材料,期待它能实质性地减轻飞机的空重。该机将由三名机组人员操控,计划拥有高达66吨的运载能力,机身长49米,翼展49米,机翼面积为310平方米,机高为15米,最大起飞重量为220吨。《简氏》文章与后来曝光的运-20方案相当接近。 2008年5月8日在中国航空工业发展高层论坛透露的信息表明,未来5年,西飞将加大技术创新力度,突破和掌握大型飞机总装集成、复合材料大型结构件制造、大部件装配等关键技术,确保在2012年实现大型运输机首飞目标。至此,运-20的研制计划时间已完全敲定。 2009年2月18日,中国航空工业集团总经理林左鸣在西安宣布中航飞机有限责任公司正式成立,意味着大飞机计划中最核心的内容——大型运输机项目及大型客机零部件项目责任主体已正式明确。当日林左鸣还与陕西省省长袁纯清签署了《战略合作协议》。中航飞机总经理胡晓峰称,预计5年后,以西飞为生产主体的大型运输机将正式投入商用。这是运-20制造方首次公布运-20的出厂时限。 首次试飞 2013年1月26号下午14时许,中国首款自主战略运输机"运- 运-20首飞 20"在跑道上加速后顺利起飞,运-20在试飞现场上空盘旋,14时50分左右在观礼台前低空通场。试飞全程由一架歼-15伴飞并拍摄试飞情况。随后运-20于15时安全着陆,首飞取得成功[11]  。 2013年3月2日,中国自主研发的大型运输机运-20于西部某试飞中心进行了2次地面滑行试验。与2013年1月26日首飞时的涂装相比,2013年3月2日进行试验的运-20采用了全新的涂装,除雷达罩外,原先的黄绿色机身涂装已经全部更换为灰黑色。“这表明运-20的飞行试验已经进入了一个新的阶段。”总设计师唐长红说,运-20最大起飞重量为200吨级,拥有高延伸性、高可靠性和安 新涂装的运-20机头“781”编号 全性[13]  。200吨级意味着运-20是中国研制的最大的飞机,“标志着中国跻身世界大飞机行列”。翼展、机长约50米的运-20,未来在运输领域、甚至可能其他航空领域,都有相当大的前景。唐长红透露,运-20未来可用于抗震救灾中的救援运输、国家建设装备运输,还将实现军用,如部队快速响应,甚至可以作为其他方面的空中载体,具备战略空运能力。从首飞画面可以看到,运-20短距离起降能力很好,气动特性优秀[14]  。 后续试飞 继运-20首飞不到90天后,该机于2013年4月20日15时许在西部某 783号运-20第三架原型机 试验基地进行了第二次试飞。运-20的第二次成功试飞表明其各项关键技术更趋成熟[15]  。 2013年9月,网络上再次出现了首架国产大型军用运输机运-20的最新试飞照片。从照片中,能看到运-20的机头部分刷涂了新的机头编号“781”,数字呈现大红色[12]  。 2013年12月,运-20的第二架原型机成功在西部某试飞中心进行了首飞,从首架原型机首飞到第二架原型机首飞,运-20仅用了不到一年的时间,表明其各项关键技术更趋成熟,也表明研制工作非常顺利。运-20仅有1架原型机在执行飞行试验任务,另外可能各有一架地面强度试验机和一架疲劳试验机[16]  。 2014年建军节前夕,运-20第三架原型机着灰色涂装,编号“783 运-20驾驶舱内景曝光 ”,在完成试飞后稳稳降落。意味着该机已经投入科研试飞,这将加快运-20的研制速度[18]  。 2013年3月21日,中国中央电视台节目深度揭秘了国产大型运输机运-20 的研制和生产内幕,还首次曝光了中国运-20运输机的驾驶舱航电系统,还首次透露了大运下一阶段试飞的情况,特别是运-20已经在全球首个成功采用了3D打印技术生产的零部件[19]  。 2017年9月22日,运-20迎来了自己的“首批乘客”,平稳飞行。这是运-20首次进行的人员空运试验。运输装载试验是2017年试飞任务的重中之重,人员空运试验为其中的一项重要科目,存在“规模大、风险大、组织难度大”等突出特点。该试验的顺利完成,有效验证了飞机的运输性能、设计的安全性以及系统的稳定性。此外,此次飞行也是截至2017年中国自主研制飞机搭乘人员最多的一次飞行[20]  。 总师介绍 中航工业第一飞机设计研究院总设计师、运-20总设计师唐长红院士在接受 运-20“鲲鹏”解码 采访时,解析了运-20的研制历程和应用前景。 运-20正式名号—“鲲鹏”。运-20采用悬臂式上单翼、前缘后掠、无翼梢小翼,拥有高可靠性和安全性,以及一定的拓展能力。“即将配备于运-20的国产发