[科普中国]-国产运20：终于挥出去的“长臂”

7月6日，运-20飞机授装接装仪式在空军航空兵某部举行。中国自主研发的运-20飞机列装空军，标志着中国空军战略投送能力建设迈出关键性一步，加速了中国空军从过去仅具备国土防空能力的战术空军，向具备战略投送能力、战略打击等能力的战略空军转变的步伐。

(运20)

一、运20性能如何？
运20运输机是中国自主研发的新一代喷气式重型军用运输机，机长47米，翼展45米，高15米。该机最大起飞重量约为220吨，载重量约为60吨，如果加满油可在1.3万米高空以时速700公里连续飞行8000公里，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。
运20的定位与美国C17和俄罗斯伊尔76相当，都是属于大型军用运输机——国际上，一般将最大起飞重量超过100吨的军用运输机称为大型军用运输机。那么，笔者将中美俄三国大运做一个对比，让读者能有一个更直观的感受。
1.运20性能优于伊尔76
中国的运20和俄罗斯的伊尔76都属于200吨左右的大型运输机——伊尔76的最大起飞重量在170-190吨之间，最大的有效载重在47-50吨；而运20最大起飞重量则达到200-220吨，最大载重可以达到60吨。
很显然，运20的最大载重量是优于伊尔76的，加上伊尔76设计于上世纪60年代末期，在设计时没有考虑运输坦克的能力，载重最初只要求40吨，而且货舱体积也因为估计到航程要求而做得比较狭窄。因此，运20在货舱尺寸比伊尔76要大，完全可以将一辆最新锐的99A坦克装入运20的货舱，而伊尔76装载坦克等重型战斗车辆能力方面逊色于运20。

（伊尔76）

由于受设计年代的限制，在60年代末、70年代初，很多现在被用于运20的技术，当时还未出现，或即便出现了但还未成熟，这使得伊尔76在很多设计上相对于运20处于先天劣势——比如运20采用了超临界翼型等气动外形设计，可以有效提高升力、降低高速飞行阻力；再比如运20采用了比伊尔76机械飞控更先进的电传飞控技术；在新材料新工艺的应用上，运20因为采用了大量复合材料结构部件，在这方面也优于伊尔76；在航电上，运20也大幅优于伊尔76，相对于伊尔76的传统指针式仪表，运20则采用了国产综合航电系统，以ARINC429总线为骨干，将电子飞行仪表、飞行控制、导航、通信、气象及发动机数据及指示等系统相连，实现数据的综合处理，并且在座舱的彩色显示屏显示......可以说，运20相对于伊尔76是具有性能优势的，并有可能在解放军的军用大型运输机的序列中完全取代伊尔76。
2.在动力上逊色于美国C-17
在C-17诞生以前，美国空军的运输体系是由C-5、C-141和C-130组成的。在执行全球空运任务的时候，首先由C-5负责洲际间的远程战略空运，随后转由C-141运输到战场的后方基地，最后转由C-130最终运输到前线。这种物资投送方式存在体系繁琐、耗时长等缺点。
在吸取教训后，美国开发了能在野战跑道上起降的战略运输机C-17，使其能将包括M1重型坦克、弹药、油料、人员以跨洲际输送的方式直接投送到第一线的野战机场，实现了空运能力的划时代突破。

（C-17）

虽然C-17运输机定型于90年代，但由于美国在技术上的相对优势，使C-17的各项技术指标即便在今天来看依旧不俗。相对于美国的C-17，虽然在某些领域运20能取得一些优势，但在一些关键指标上，运20明显处于劣势——在动力方面，运-20使用的是四台俄罗斯的D-30KP2发动机，单台发动机推力为12吨，而C-17使用的是四台F117-PW-100发动机，单台发动机推力达18吨，因此，在动力上运20处于明显劣势。即便将来换装国产发动机涡扇18，甚至是涡扇20，运20在动力上相对于C-17依旧处于下风，因为涡扇18其实是D-30KP2的仿制版本，其推力也为12吨左右，而涡扇20发动机的推力约为16吨左右，相对于F117-PW-100发动机18吨的推力依旧有一定距离。
虽然运20相对于美国的C-17还有一定差距，但是相对于中国的东邻日本的C2运输机，运20却占有很大的优势。C2的最大起飞重量约为140吨，最大运载重量只有30多吨，根本无法运输日本的90式和10式坦克，其最大载重能力不足运20的三分之二。
由于C2是为了适应日本岛屿国家特色的产物，其短距起降比较适合日本本土环境的限制，加上在美国军事力量的庇护下，日本军事需求有限，必然导致C2不需要太高的技术指标，而且在满足有限军事需求的情况下，削减总体性能，还有利于降低采购成本、维护成本和使用成本。因此，像日本C2这样的运输机根本无法与运20相提并论。

(C2运输机)

二、运20的国产化程度如何？
作为第一款具备战略运输能力的国产大型运输机，运20的技术自主化程度达到了什么水平呢？中国能否完全摆脱国外技术的依赖，完成运20的设计和制造呢？
运20于2007年正式立项，代号072工程，由中国航空工业集团公司第一飞机设计研究院设计，总体技术研发主要由中航工业西飞公司负责，于2013年1月26日成功首飞。2016年7月6日，运20列装空军。
正如中国兵工学会副秘书长、航空专家瞿雁冰表示，“运20大型运输机集中了我国航空工业的智慧结晶”。运20的诞生以及列装，正是中国航空工业数十年如一日技术积累的产物，正是经过运7、运8、运9等军用运输机的锤炼，使西飞可以依靠解放军的订单，从事各种运输机及其改型的研发和制造，使人才和技术在研发制造各型号军机或民机的过程中得到锤炼，厚积薄发之下，才有了今天的运20。举例来说，运20上单翼、高T尾翼的独特布局，相控阵雷达等电子设备，超高强度钢起落架，碳-碳复合材料刹车盘都是自主创新的具体体现。
就专利数量来说，自2008年起，作为运20研发单位之一的中航工业西飞公司就累计提交专利申请141件，30%涉及飞机的设计技术，15%涉及工装技术，10%涉及数控加工、非金属制造、钣金成型、机械加工、飞机装配等技术。从技术领域来看，分别形成了飞机结构设计、大型机翼制造、飞机总体装配、工装设计制造等优势技术领域。此外，由国内单位自主研发的高锰钢熔炼工艺、喷丸成型、柔性工装和成型工艺、飞机总装脉动生产线等核心发明专利，也成为技术进步和产能扩张的重要支撑。
可以说，除了暂时使用俄罗斯的D-30KP2发动机之外，运20基本由国内单位完成设计和制造，是不折不扣的国产货，而用来替换D-30KP2发动机的涡扇18发动机则有可能在短期内投入使用。据了解，涡扇18发动机早在2014年9月就已装机试验，考虑到从俄罗斯进口的200余台D-30KP2发动机已经大部分装机使用，而中国空军并没有进一步向俄罗斯提出增购D-30KP2的请求，加上涡扇18本质上是D-30KP2的国内仿制版本，所以就不必像涡扇20那样历经严格而繁琐的测试环节。因此，笔者猜测，涡扇18有可能在近几年内列装部队。
而涡扇20的核心机很可能与涡扇10的核心机师出同门，加上在设计上涡扇20与CFM56更加类似，以及中国航空工业在涡扇10的研发过程中，在材料、工艺、产品质量控制等方面的技术突破和经验教训，相信涡扇20的路途会比涡扇10更加顺利。装备涡扇20的运20不仅可以获得在动力上的性能飞越，而且从自主技术研发的角度看，这也是自主技术的一次大飞越。
三、运20有哪些意义？
军事专家杜文龙曾表示，“大飞机是战略空军的重要标志，也是从一支‘大空军’到一支‘强空军’的基本元素”。一般衡量一国空军是否具备战略空军的素质，有三个标准，一是“大眼睛”，比如预警机；二是“重拳”，能打出去，比如战略轰炸机；三是“长臂”，就是指大型运输机。”
大型运输机到底有多重要呢？我们结合大型运输机在美国近些年的两次战争中的表现看就一目了然了。
在海湾战争中，美国使用的军用运输机和临时征用的民用运输机，共向海湾地区运送了53.9万吨货物和近50万名各类作战人员，执行了14000次远程运输任务。甚至仅用23天就将4万精锐部队从本土空运到万里之外的沙特。
在伊拉克战争中，美国在库尔德人控制区占领4个空军空降基地，然后利用C-17等运输机将大批部队空运至这些基地，完成了对伊拉克北部的占领。伊拉克战争美军共运送兵力约30万人次，运送货物12万吨。
在过去，中国空军更加着眼于国土防空，歼击机数量大，运输机和轰炸机数量相对偏少，是一只防御性质的空军。而随着中国经济的发展，综合国力的提升，中国已然成为世界第一贸易大国，国家利益不再局限于一隅——能源、原材料和市场都在海外，这就要求中国必须拥有军力战略投送能力以保卫自己的合法利益。而大型运输机恰恰能起到作战部队的快速部署和物质的快速输送作用，不仅能有效威慑宵小之徒，不战而屈人之兵，还能实现短时间内集中优势兵力，起到出其不意的效果。一旦战争爆发，大型运输机可以不受地形天险的影响，给作战部队源源不断的提供后援和补给。
具体来说，运20可以运送目前中国陆军装备的绝大多数技术装备，包括主战坦克、装甲车辆、自行火炮和直升机。如果有100架运20，可一次性将一个机械化步兵团投送到5000公里以外；假如只是运送士兵，那么100架运20可一次性将一个步兵团投送到7000公里之外，让中国军队具备全球范围内的战略投送能力。也正是因此，一些国外媒体认为，运20装备部队拉开了中国建设战略空军的帷幕，其意义丝毫不逊于大出风头的“辽宁”号航母。
运20装备部队，不仅能大幅增强中国军力的战略投送能力，还能使中国将来在撤侨、人道主义援助、抗震救灾等工作中更加游刃有余。在2011年的利比亚战争期间，中国空军首次派出4架伊尔76撤侨，单线航程近1万公里。那么一旦再出现类似情况，或者出现2008年汶川地震那样的自然灾害，中国空军就可以装备大量运20迅速将大量救灾人员和设备以及救灾物资等运送到灾区进行救援。
运20还能缓解中国空军缺乏大型特种空中平台的问题。虽然民用客机相对来说更适合改装为预警机等特种机平台，但在C919暂时还无法完全国产化的情况下，运20也不失为搭载预警系统的一个选择。运20宽敞的机身，能够在机上布置更多的显控台、指挥控制系统，而且运20还具备比伊尔76更大的航程和留空时间、更小的噪音、更好的工作环境，这将大大提高预警机的作战使用效能。另外，运20大量列装后，老旧的伊尔76则可以被解放出来，用于改装成为空中加油机等特种机平台，能有效弥补中国空军特种机平台数量不足的问题。
总之，运20对于中国而言意义重大，标志着中国空军战略投送能力迈出了关键性一步，彰显了空军在创新驱动发展中加快推进“战略性军种”建设。