飞行员亲述:运-20可在土跑道和简易跑道起降

早在2020年2月武汉抗疫的时候,就有媒体报道,运-20只滑跑了20秒左右,距离不到800米就轻松拉起,看起来体态臃肿的“胖妞”却身轻如燕。

2021年4月13日,央视国防军事栏目的报道,进一步证实了这一点。

从报道内容来看,央视记者走进中部战区空军某训练场,见证了运-20起飞的全过程。根据央视记者的现场描述,飞机从滑跑到拉升,只用了不到20秒的时间,也就是说在很短的距离内运-20就已经飞起来了,并称飞机的短距起降能力确实令人惊讶。

为了达到降低起降距离的目的,必须采用减阻增升的设计。

看看上面这张图,运-20减阻的措施很多,比如流线型的“圆脸”,全曲面风挡,保形的起落架舱等。

运-20采用了超临界机翼设计,而伊尔-76由于设计年代较早,并没有采用这一设计。运-20的超临界机翼,跟普通的翼型相比,减少了飞行阻力,同时还大大降低了油耗,这让运-20有了更好的载重和远航能力。

与此同时,运-20使用复杂的前缘缝翼和巨大的后缘三缝襟翼,最大限度为飞机在起降阶段增升。据中部战区空军航空兵某团运-20飞行员王羽灏介绍,飞机在着陆阶段,襟翼完全放出,能够有效降低飞机进场速度,提高稳定性,缩短滑跑距离。

而为了满足野战机场的起降,运-20采用上单翼和下挂发动机吊舱的设计结构,由于发动机距离地面较高,即使在复杂道面着陆,也能有效防止吸入异物打伤发动机叶片的现象发生。

运-20能够在野战机场起降,还得益于其起落架舱和机轮的设计。

据中部战区空军航空兵某团空中机械师陈栋介绍,运-20的机轮采用低压宽胎的设计,主要还是考虑降低单位轮子对地面的压强,从而能够满足飞机在野战机场,比如说土跑道或者简易跑道的这种起降要求,从而实现能够遂行多样化任务的需求。

注意这里飞行员特别强调的低压宽胎设计,有些人总爱拿运-20和俄罗斯的伊尔-76、美国的C-17进行比较,说运-20的机轮只有14个(前起落架2个轮子,主起落架纵向两排布置,6个支柱,每个支柱2个轮子),没有伊尔-76和美国的C-17多。这三款大型运输机中,伊尔-76的机轮最多,达到了夸张的20个,前起落架4个轮子,主起落架纵向两排布置,4个支柱,每个支柱4个轮子;C-17其实也是14个机轮,只是布置形式与运-20不同,前起落架支柱2个轮子,后起落架纵向两排布置4个支柱,每个支柱3个轮子。

除了拿数量说事之外,还有人研究得更细,认为运-20的轮辙印不及伊尔-76和C-17。

伊尔-76总共20个机轮中第一排面就有12个,占60%,产生12道轮辙印。C-17总共14个机轮中第一排面有8个,占57%,产生8道轮辙印。运-20总共14个机轮第一排面只有6个,占43%,产生6道轮辙印。

运-20前起落架特写

为满足重载状态下在野战简易机场的起降要求,军用运输机力求在第一排面上布置尽可能多的轮胎,产生尽可能多的轮辙印。因为第一排面的轮胎抓地力最大,后续轮胎驶过同一条已被碾压过的轮辙印时抓地力将大为减弱。

但是,无论是轮胎的数量,还是第一排面轮辙印的多少,都只是满足野战简易机场的起降要求之一。最终还是要看飞机在跑道上的总压强的大小,这个不仅跟轮子的数量、宽度、胎压有关,还与运输机起降时的总重量、升力特征等有关。

况且,中国空军早就装备了伊尔-76运输机,对于它的机轮数量和布置方式,相信运-20的设计师在设计大运之初,肯定都研究过,我们完全有理由相信我们的设计师,他们在借鉴伊尔-76的基础上,一定会让运-20具备出色的野战机场起降能力。

在国家“十二五”科技创新成就展上展出的运-20主起落架实物模型

另外,伊尔-76的设计也确实存在众多的不足,机轮过多之后,导致主起架舱尺寸过大,而且设计在机腹部,直接导致货舱地板离地高度过高,不利于重装备的装载。

按理说,伊尔-76每个支柱4个轮子的设计,理论上在横向的宽度更大,越宽的当然稳定性越好。但是对起落架的强度要求就特别高,因为距离支柱比较远的轮子,受到磕磕碰碰会造成更大的弯折力矩,会让起落架的水平支撑部分折断。要求强度高,你的起落架就必须做的大而笨重。

相比之下,运-20和C-17的主起架落舱并不在机腹部,而是专门设计在机腹两侧,最大的好处就是大幅降低了货舱地板离地的高度,这样在野外执行任务的时候,能够极大地提高装载效率。不过,C-17的主起架4支柱各3个轮子的设计,尽管主起落架舱整流罩尺寸非常大,但空间仍然不够用,在地面主起落架的支柱必须穿过两个小盖板伸出整流罩外。

所以,大型运输机的机轮布局,就看设计师如何权衡利弊,如何取舍。

新涂装运-20

最后需要强调一下,大型运输机野战起降能力的高低,还跟起落架的强度(一般设计得比较粗壮,以适应野外地形和野战起降时的粗暴降落)、机体的结构强度等有关。

运-20具备前线野战机场起降能力之后,就可以实现“一站式投送”,直接把部队和武器装备投送到前线,提高了部队快速反应能力,尤其可以把重装备直接投送到一线,从而有效增强了部队作战能力。