高卓

當(dāng)有一天上百架“中華鯤鵬”在世界各地翱翔，運(yùn)20的意義在人們心中將自有評(píng)論。

2016年6月中旬，一組國(guó)產(chǎn)大型運(yùn)輸機(jī)運(yùn)20的新圖在網(wǎng)上流傳。圖中這兩架運(yùn)20機(jī)頭側(cè)面“中國(guó)空軍”四個(gè)大字和垂尾上的五位數(shù)戰(zhàn)術(shù)編號(hào)明顯和之前的原型機(jī)不同，結(jié)合之前官方稱運(yùn)20將在今年完成研制的說(shuō)法，運(yùn)20的研發(fā)應(yīng)當(dāng)進(jìn)入到了一個(gè)新階段。

從2013年1月運(yùn)20首飛至今，所花的時(shí)間還不到三年半，從型號(hào)正式立項(xiàng)研制至今，也僅10年不到。這對(duì)于首次從頭走完大型飛機(jī)自主研發(fā)流程的中國(guó)航空工業(yè)來(lái)說(shuō)，又是“中國(guó)速度”的一次耀眼的紀(jì)錄。而在2007年運(yùn)20立項(xiàng)前，中國(guó)對(duì)軍用大型運(yùn)輸機(jī)的認(rèn)識(shí)有且僅有對(duì)伊爾一76十多年來(lái)的實(shí)際使用和維修經(jīng)驗(yàn)。

盡管通過(guò)A-501/空警-2000這類對(duì)伊爾一76平臺(tái)的改裝，國(guó)內(nèi)對(duì)該機(jī)的結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)特點(diǎn)有了較為深入的了解，但想在此基礎(chǔ)上全面提升性能，對(duì)于之前實(shí)際批生產(chǎn)過(guò)的最大型噴氣式飛機(jī)也不過(guò)是轟6K這種起飛重量1 00噸上下，脫胎于上世紀(jì)50年代前蘇聯(lián)設(shè)計(jì)的“準(zhǔn)大飛機(jī)”的中國(guó)航空工業(yè)來(lái)說(shuō)顯然不易。

面對(duì)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)和部隊(duì)的急需，是否應(yīng)當(dāng)直接仿制伊爾-76的聲音一度不絕于耳。的確，仿制伊爾-76看起來(lái)是一個(gè)短平快的做法，但這也意味著艱難發(fā)展的中國(guó)大飛機(jī)又將陷入服役即落后的怪圈。如果說(shuō)當(dāng)年研制運(yùn)10時(shí)以波音707為藍(lán)本還是技術(shù)儲(chǔ)備薄弱時(shí)的不得已而為之（而且波音707在當(dāng)時(shí)并不落后），30年后的中國(guó)航空人沒有理由再去重復(fù)這一道路。

不走前人之路的底氣是強(qiáng)大的人才儲(chǔ)備。在擔(dān)任運(yùn)20研制任務(wù)的中航工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計(jì)研究院（下文簡(jiǎn)稱“一飛院”）中，青年科研人員占全院人數(shù)70%。依靠良好的人才政策，近些年，一飛院人才流失率幾近為零。難怪在看到運(yùn)20酋飛的央視報(bào)道畫面時(shí)，許多觀眾都感慨于這支隊(duì)伍竟然這樣年輕！年輕的隊(duì)伍天生有著創(chuàng)新的基因。運(yùn)20的“中國(guó)速度”不是憑空靠口號(hào)實(shí)現(xiàn)的，是一項(xiàng)又一項(xiàng)以前看來(lái)似乎被國(guó)外徹底壟斷的高新技術(shù)換來(lái)的。

筆者這里僅列舉兩個(gè)例子，首先是基于三維模型的產(chǎn)品數(shù)字化定義技術(shù)（下文簡(jiǎn)稱MBD技術(shù)）。簡(jiǎn)單說(shuō)，之前計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)剛剛引入航空業(yè)時(shí)，飛機(jī)在部分設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上還不能脫離實(shí)體圖紙，但在應(yīng)用MBD技術(shù)之后，飛機(jī)設(shè)計(jì)就徹底無(wú)紙化了。國(guó)外也僅有波音787，空客A380和A400M等少數(shù)型號(hào)使用了MBD技術(shù)。和傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，運(yùn)20的設(shè)計(jì)周期縮短40%，生產(chǎn)準(zhǔn)備周期縮短75%，制造周期縮短30%。

另外在飛機(jī)設(shè)計(jì)特別是大型飛機(jī)設(shè)計(jì)中，不斷的細(xì)節(jié)改進(jìn)在所難免。原本氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度等設(shè)計(jì)組各自為戰(zhàn)，這樣在改進(jìn)其中一個(gè)方面時(shí)就難以估計(jì)帶來(lái)的對(duì)其他方面的影響，整體改進(jìn)周期偏長(zhǎng)。而多專業(yè)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)技術(shù)使得這些設(shè)計(jì)組能夠擰成一股繩，例如傳統(tǒng)上需要7天完成的機(jī)翼協(xié)同更改，采用關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)后，僅需半天?！瓣P(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)至少為型號(hào)研制搶回了8個(gè)月。”運(yùn)20總設(shè)計(jì)師唐長(zhǎng)紅如是說(shuō)。

至于國(guó)外大飛機(jī)研發(fā)中常見的異地協(xié)同設(shè)計(jì)制造技術(shù)，以及其他高科技制造企業(yè)中普遍采用的企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）/制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES），都在運(yùn)20的研制中閃耀著光芒。這一筆筆由運(yùn)20這個(gè)型號(hào)帶來(lái)的財(cái)富，既造福了型號(hào)研制本身，更重要的是使得中國(guó)航空工業(yè)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)有了國(guó)外也不敢小覷的實(shí)際成果，正如一位西方專家所說(shuō)，他并不看重中國(guó)造的大飛機(jī)本身，他在意的是由此反映出的整個(gè)中國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)水平。

雖然從全局角度看，運(yùn)20相比伊爾-76具體技術(shù)上的超越是較為次要的，但為了展現(xiàn)研制中技術(shù)創(chuàng)新的成果，這些方面還是值得多說(shuō)幾句。限于設(shè)計(jì)年代較早等原因，伊爾-76沒有采用超臨界機(jī)翼、吹氣襟翼和翼梢小翼等先進(jìn)增升技術(shù)，但憑借前蘇聯(lián)在大型飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域深厚的積淀，該機(jī)的總體升力系數(shù)仍然非常出色。因此運(yùn)20在現(xiàn)階段使用與之相同的發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)仍能在主要指標(biāo)方面趕上并超越伊爾-76，整體設(shè)計(jì)水平非常高。

從運(yùn)20首飛至今，官方公開了運(yùn)20的不少試飛數(shù)據(jù)，尤其以66噸的最大載重量最為外界津津樂(lè)道，這和很多軍事愛好者習(xí)慣用這兩項(xiàng)指標(biāo)去衡量運(yùn)輸機(jī)性能的優(yōu)劣有關(guān)。不過(guò)對(duì)于這個(gè)級(jí)別的運(yùn)輸機(jī)來(lái)說(shuō)，只要合理調(diào)配裝載重心，把貨艙載重塞到70噸左右并不是特別難的事情。例如實(shí)際正常最大載重量為40噸的伊爾76基本型在1975年的試飛中，就曾在內(nèi)載荷多達(dá)70噸貨物（包含大量配重物）的同時(shí)完成了1000千米閉合航路飛行的壯舉。

因此運(yùn)20真正關(guān)鍵的重量指標(biāo)是220噸的最大起飛重量，如果這個(gè)指標(biāo)不是極限起飛重量，那意味著運(yùn)20在和伊爾-76載運(yùn)相同重量的貨物時(shí)擁有更大的載油量，飛行距離更遠(yuǎn)。實(shí)現(xiàn)這一超越，除了更加出色的氣動(dòng)/結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和材料應(yīng)用水平之外，運(yùn)20的全數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)也功不可沒。它擴(kuò)展了飛機(jī)的安全操縱邊界（特別是在起降階段），使得氣動(dòng)設(shè)計(jì)的潛能得以充分發(fā)揮。如果中國(guó)不具備研發(fā)大型飛機(jī)數(shù)字式電傳飛控系統(tǒng)的能力，那么即使其他方面能夠做到世界頂級(jí)水平，運(yùn)20也很難在這方面比伊爾-76提高太多。

不過(guò)運(yùn)20在基本指標(biāo)上相對(duì)伊爾-76的更大優(yōu)勢(shì)還是貨艙容積方面，畢竟在部隊(duì)實(shí)際使用中絕大部分隋況都不會(huì)裝載到最大載重量。根據(jù)公開論文可知，運(yùn)20貨艙寬4米以上，高4米左右，除了能夠運(yùn)輸陸軍絕大部分主戰(zhàn)裝備之外，部分空軍大型裝備，如遠(yuǎn)程預(yù)警雷達(dá)和“紅旗”9這類大型地空導(dǎo)彈系統(tǒng)也可以通過(guò)運(yùn)20轉(zhuǎn)運(yùn)。在2015年土耳其擊落俄羅斯空軍蘇-24戰(zhàn)機(jī)后，俄軍就曾使用安-124大型運(yùn)輸機(jī)將S-400地空導(dǎo)彈系統(tǒng)轉(zhuǎn)運(yùn)到敘利亞赫梅米姆空軍基地，迅速加強(qiáng)了基地的防空力量。

當(dāng)然，這種“有容乃大”對(duì)滿足空軍航空兵自身的需求也有重要意義。由于新一代航空兵主戰(zhàn)裝備，特別是殲10、殲11等第三代戰(zhàn)斗機(jī)以及大型特種機(jī)的配套保障車輛型號(hào)復(fù)雜、數(shù)量較多，從近年來(lái)的公開報(bào)道看，即使是保障殲擊航空兵大隊(duì)級(jí)別的跨區(qū)轉(zhuǎn)場(chǎng)部署，只用一架伊爾一76都難以將所需保障車輛一次性全部運(yùn)走，而出動(dòng)兩架伊爾-76又稍有浪費(fèi)運(yùn)力之嫌。而且部分型號(hào)如蘇=27/30的某些配套保障車輛高度超高，連伊爾-76都難以運(yùn)輸。而這些問(wèn)題在運(yùn)20服役后都將迎刃而解，空軍航空兵的全疆域作戰(zhàn)能力將進(jìn)一步提升。

說(shuō)到全疆域作戰(zhàn)，由于中國(guó)幅員遼闊，地形種類繁多，軍方向來(lái)對(duì)戰(zhàn)機(jī)的高溫高原操作能力要求較高。但由于前蘇聯(lián)境內(nèi)的高原最高的平均海拔也就2500米左右，因此和早期型米-17高原性能不佳類似，伊爾-76在高原使用中運(yùn)力也受到了一定限制（當(dāng)然比同等條件下運(yùn)8的運(yùn)力還是高很多，因此空軍進(jìn)藏保障任務(wù)仍然以伊爾-76為主要使用機(jī)型）。

因此針對(duì)運(yùn)20的使用需求，在其配套發(fā)動(dòng)機(jī)的研制中，無(wú)論是第一階段對(duì)伊爾-76使用的D-30KP-2的研仿改進(jìn)，還是第二階段研制國(guó)產(chǎn)高涵道比發(fā)動(dòng)機(jī)，都重點(diǎn)考慮了高溫高原特性。根據(jù)俄羅斯媒體報(bào)道，在過(guò)去的5年內(nèi)，中國(guó)共向俄羅斯引進(jìn)了200余臺(tái)D-30KP-2渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)，除了裝備轟6K和用作伊爾-76機(jī)隊(duì)的備用發(fā)動(dòng)機(jī)之外，留給運(yùn)20使用的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)不是很多。由于近一兩年也沒有報(bào)道證實(shí)俄方與中方又簽訂了后續(xù)訂單，而D-30KP-2的國(guó)內(nèi)版本研制進(jìn)度也頗為順利，運(yùn)20很可能會(huì)在生產(chǎn)過(guò)程中順利過(guò)渡到使用國(guó)產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)的階段，該發(fā)動(dòng)機(jī)也可以用作現(xiàn)役伊爾-76/空警-2000和轟6K的備用發(fā)動(dòng)機(jī)。

盡管在氣動(dòng)、結(jié)構(gòu)和飛控三方面設(shè)計(jì)結(jié)合非常良好的運(yùn)20即使使用D-30KP-2這樣上世紀(jì)70年代水平的發(fā)動(dòng)機(jī)仍然能夠達(dá)到幾個(gè)主要的載重指標(biāo)，但D-30KP-2推力較低、耗油量偏大的缺點(diǎn)終歸限制了運(yùn)20的前線機(jī)場(chǎng)起降能力和續(xù)航力指標(biāo)的進(jìn)一步提高。而且考慮到運(yùn)20未來(lái)很可能會(huì)被用作大型特種機(jī)平臺(tái)，預(yù)警機(jī)這類電子設(shè)備數(shù)量多功率大的型號(hào)對(duì)機(jī)體平臺(tái)發(fā)電配電能力的高要求也不是D-30KP-2能夠扛起來(lái)的。

因此，雖然依靠國(guó)產(chǎn)版D-30KP-2可以滿足部隊(duì)的急需，但國(guó)產(chǎn)高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)也需要充分利用這個(gè)緩沖期將性能完善起來(lái)。除了最基本的推力/推重比，耗油率等硬指標(biāo)之外，新發(fā)動(dòng)機(jī)在可靠性方面也需要盡可能達(dá)到已經(jīng)十分成熟可靠的D-30KP-2的水平，防止出現(xiàn)使用新發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)20反而在出動(dòng)率上不如現(xiàn)有版本運(yùn)20的情況。

除滿足國(guó)內(nèi)正常戰(zhàn)備訓(xùn)練需要之外，隨著新時(shí)期人民空軍承擔(dān)非作戰(zhàn)類行動(dòng)，特別是海外行動(dòng)需求次數(shù)的增多，作為這類行動(dòng)中的主要機(jī)種甚至是唯一機(jī)種，目前在我軍中數(shù)量還很稀少的大型運(yùn)輸機(jī)，其使用頻率完全可能超過(guò)殲擊航空兵一線部隊(duì)的三代機(jī)。從運(yùn)20首飛后幾年來(lái)空軍仍然不斷從俄羅斯進(jìn)口二手伊爾-76來(lái)看，部隊(duì)對(duì)大型運(yùn)輸機(jī)的訂貨剛需仍然很大。

由于運(yùn)輸機(jī)相對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)的使用壽命較長(zhǎng)，而試飛科目特別是高過(guò)載試飛科目相對(duì)戰(zhàn)斗機(jī)又少了很多，因此參考美國(guó)在C-17研制完成投入量產(chǎn)后將部分原型機(jī)改裝后交付部隊(duì)使用的做法，運(yùn)20原型機(jī)中較晚出現(xiàn)的若干架也完全有可能在改裝后交付部隊(duì)，以彌補(bǔ)大型運(yùn)輸機(jī)早期生產(chǎn)中難免存在的速度較低的情況。

雖然中國(guó)在大批量生產(chǎn)先進(jìn)戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)上早已取得了充足的經(jīng)驗(yàn)，但批量生產(chǎn)真正的大飛機(jī)仍然是一個(gè)我們從未真正挑戰(zhàn)過(guò)的領(lǐng)域。在這一點(diǎn)上，來(lái)自外界的幫助也無(wú)法起到什么作用——即使是伊爾-76系列最新改型伊爾-476，在生產(chǎn)程序上也基本是當(dāng)年的老一套，只是在部分生產(chǎn)設(shè)備上進(jìn)行更新。而在這一領(lǐng)域世界領(lǐng)先的美國(guó)等西方國(guó)家對(duì)中國(guó)執(zhí)行的是嚴(yán)格的技術(shù)封鎖。

但從前文提到運(yùn)20在研制過(guò)程中就已成功應(yīng)用了一系列處于世界先進(jìn)水平的新技術(shù)來(lái)看，這一難關(guān)也絕不是不可戰(zhàn)勝的?？紤]到西飛還承擔(dān)著其他國(guó)家重點(diǎn)型號(hào)的試制和生產(chǎn)任務(wù)，未來(lái)運(yùn)20即使達(dá)不到C-17那樣巔峰期每年16架的交付數(shù)量，每個(gè)月能夠交付1架也已經(jīng)足以為之驕傲。

不過(guò)這些都是幾年以后的事兒了。可以想象的是，在運(yùn)20的產(chǎn)量還處于供不應(yīng)求的狀態(tài)時(shí)，每一架飛機(jī)都會(huì)交付運(yùn)輸航空兵。所以很多軍事愛好者期待的將運(yùn)20改為預(yù)警機(jī)和加油機(jī)的想法還得等等，前者可以靠最新服役的空警-500預(yù)警機(jī)暫且以“小平臺(tái)大預(yù)警”頂著，而后者可能就要靠把部分伊爾-76按照伊爾-78的標(biāo)準(zhǔn)加裝加油吊艙、可拆卸油罐和尾部加油員觀察艙才能實(shí)現(xiàn)了——而且這些飛機(jī)平時(shí)還得做好一有需求又得變回運(yùn)輸機(jī)的準(zhǔn)備。

當(dāng)然在運(yùn)20進(jìn)入產(chǎn)能巔峰，特別是使用國(guó)產(chǎn)高涵道比渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的版本出現(xiàn)后，大國(guó)空軍又怎么會(huì)不喜歡大平臺(tái)呢？在空警-500上驗(yàn)證成熟的技術(shù)，在運(yùn)20上的使用條件只會(huì)更好：相控陣?yán)走_(dá)的直徑更大，空情引導(dǎo)員的戰(zhàn)位更多，機(jī)載設(shè)備的電磁兼容問(wèn)題更容易解決，“新空警-2000”的愿景不難想象。而隨著中國(guó)空軍向著戰(zhàn)略空軍轉(zhuǎn)型的步伐進(jìn)一步加速，隨著大型飛機(jī)比例的提高，加油速度更快的硬管加油技術(shù)也不再是可有可無(wú)的選項(xiàng)，屆時(shí)運(yùn)20也將是改裝平臺(tái)的重要選項(xiàng)。

不同于使用和維護(hù)成本水漲船高，多數(shù)情況下還難得一用先進(jìn)戰(zhàn)斗機(jī)，由于在和平時(shí)期也不乏用武之地，性價(jià)比較高的大型運(yùn)輸機(jī)只要維護(hù)上不過(guò)于復(fù)雜，即使在小國(guó)空軍中也不乏它們的身影。而在世界大型運(yùn)輸機(jī)中，美國(guó)的C-17雖然綜合性能傲視群雄，但已經(jīng)停產(chǎn)；俄羅斯的伊爾-476雖然還在生產(chǎn)，但由于沒有擴(kuò)大機(jī)身直徑，因此運(yùn)輸能力提高也有限；歐洲的A400M和日本的C-2，綜合性能與前兩者又不在一個(gè)級(jí)別上。所以運(yùn)20如有余力投身國(guó)際市場(chǎng)，確也有其獨(dú)特的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，當(dāng)然這顯然是后話了。

筆者并非航空從業(yè)人士，本文講述的或許還不及運(yùn)20對(duì)中國(guó)空軍、中國(guó)航空工業(yè)乃至對(duì)中國(guó)軍隊(duì)和中國(guó)工業(yè)體系貢獻(xiàn)的九牛一毛。也許再過(guò)許多年，當(dāng)有一天上百架“中華鯤鵬”在世界各地翱翔，成為新時(shí)代“中國(guó)制造”的名片的時(shí)候，即使無(wú)需文字的修飾，運(yùn)20的意義如何，人們心中也將自有評(píng)論。

責(zé)任編輯：陳肖