直冲云霄：中国航空技术（四）：国之重器的大型运输机

2022年珠海航展上，中国展示了大量先进的武器装备，其中包括中国空军现役的最新一代主力战斗机歼20和歼16等，航展进行的第一天，成交金额就达到2500亿人民币。在令人振奋的成绩背后，回想起1996年的第一届珠海航展，中国空军参展的主力战机仍然是苏27/30系列。在短短26年间，中国从模仿者进化为领跑者，创造了一个个让世人惊叹的成就。当我们静下心来，认真梳理这段岁月，并追溯到人民空军刚完成组建的1949年，我们将不止看到一段从模仿到创新的科技发展史，更能感受到一个民族的自强和不屈。

第四节 国之重器的大型运输机

运-20首飞成功，让大家欢喜鼓舞，然后，自然而然的将目光转回当年试飞成功并制有两架样机的运-10项目，觉得如果当年能够坚持一下，那么可能会更早拥有运输机。对于运-10为什么下马，人们有各种猜测和疑问，运-10下马也成了一个永远绕不开的话题。

上世纪70年代初，在毛主席、周总理等第一代领导人的指示下，中国开始了向大飞机的第一波冲击。1970年8月27日，周恩来总理批准，国家相关部门批复，上海飞机制造厂承担了试制生产运输机的国家计划，任务定名“708工程”，飞机代号运-10。可以说，运-10从一开始就已上升到国家战略层面。

运-10项目最终不能进行下去，同当时中国的经济条件确实分不开，但这个项目最终无法进行，还有很大的先天不足的原因，作为研发难度相较战斗机只高不低的大型运输机，交给了上飞进行研发，确实属于小马拉大车，力有不逮。

从最初提出要搞大飞机作为周恩来总理专机这一系列的动作，使得迅速上马的运-10项目从一出生就背负较大的政治任务。当然，这除了有冒进的思想在，也有当时中国的换进有关，既要打破国外对我们的封锁，也有当时中国正处于文化大革命时期，处于民族自尊心和自信心，对大飞机的渴望是无比强烈的。

但真正绝对项目难以最终落地完成，还是因为其当时中国整体的航空水平较低，对于大型运输机和大型客机的认识还不够，甚至出现了项目目标是为了研发大型运输机，但在经过一系列的讨论中，其主要目标变为要送国家领导人出国访问时使用的大型客机，连项目目标都一再更改，对于处在研发第一线的工作人员，项目需求不停变动，这种目标和实现目标的方法一直变更同持续发展的冲突难以协调的。

大型军用运输机同客机虽然都是大型飞机，如果单看外形，运输机显得更厚重写，客机更纤细些，机翼也略有差别，似乎两种飞机有极大的共同点，从运输机向领导人的专机过渡研发，并没有什么问题；但其不同的需求和不同的使用条件，体现的是完全不同的两种设计思路和理念：

客机所追求的安全舒适，军用运输机追求的高效皮实，大型客机起降的都是可以称得上一尘不染的民用机场，而运输机则需要面对各种情况，甚至是在没有机场的情况下起降。比如机翼的设计，大型的军用战略运输机，它的机翼的设计都是采用上单翼，即机体在机翼的下部，这样是为了使机翼和发动机都与地面拉开距离，保证在运输机尽可能少的受到地面不良因素的影响，这就是我们讲的上单翼的设计；而民用大型客机机，如多采用的是下单翼设计，它的机翼都是在机体的下部，使航空发动机产生的噪音和震动尽可能减小对乘客的影响；再者两种机型虽然都是大，但一个需要考虑的经济，耗油量要小，一个却是需要能装，需要考虑的机舱尺寸，是两种模式上的大，并不相同。虽然这些知识都是现在很容易知道的，但是我们之前没有生产大型飞机的经验，无论运输机还是客机，经验都为零，对此只是有一个比较模糊的认识，而没有一个明确的边界。

运-10的研制过程中，政出多门，各部门之间互相扯皮，设计需求也一改再改，设计方案也就不可能定稿。1972年审查通过飞机总体设计方案，1975年6月完成全部设计图纸，1980年9月26日运-10首次试飞成功。但立项是运-10，最后成果却成了客-10，其中过程不许言表，但此时国家刚刚处于经济改革时期，经济刚刚起步，没有足够的资金进行支持，而试飞成功的运-10在飞行安全性有着一定的隐患，特别是与之配套的涡扇-8航空发动机发展并不顺利。1982年起，运-10研制基本停顿。

如果坚持运-10项目，可能在航空发动机、材料和机载配套设备等关键问题上有巨大的突破，但历史不容假设，当时运-10的成果并不能满足中国的军事需求，而民航又无法冒风险进行采购，而与之配套的整个航空工业却没有发展起来，运-10项目最终画上句点。航空工业的发展更加缓慢，与西方的差距更大，更需要我们后期的努力，这就是中国航空在国家经济危难之时所做出的贡献。

运-10下马了，但中国人做大飞机的信念、冲劲儿没有丢。改革开放20年的经济成就，让长期被压抑的工业研发开始发力，2001年，中航西安飞机工业集团股份有限公司以200吨级大飞机为西飞的飞机发展方向，直指200吨大型运输机的研制生产。

2000年前后美国感到中国经济发展的巨大势头，再次开始加大经济技术的封锁，其中以色列在预警机方面的合作就此中断，但这反而激发了中央搞预警机的决心，这时一个首要的问题就是大型预警机需要大型飞机作为平台。在1997年向军方提出研制大型军用运输机的方案的西飞，一举立项成功，时隔二十年大型运输机项目运-20上马。

由于此时，中航的成飞沈飞等公司长期在技术封锁下研发战斗机的经验对于大型运输机的初次研发给予足够的借鉴，即以伊尔-76为蓝本，在技术上更先进，稳扎稳打，逐步实现。机会总是留给有准备的人，西飞在很短的时间内就拿出了运-20总体设计方案。

更值得称道的是飞机的动力系统，在不断的优选中，最终运-20采用的发动机是4台三转子轴流大涵道比的涡扇-20（WS-20）发动机提供动力， 其最终推力超过30000千克力(kgf)，军用版WS-20的涵道比为8.1，而商用版SF-A的则高达9.7，拥有直径超过3m的进气口，配备18或20片超大的进气叶片，更是使用实心复合材料，用以减少整体叶片重量，未来可能使用最新的碳纳米管复合材料进行更新换代。不同于我们与乌克兰合作交流的D-18T大涵道比航空发动机的中高气压机均为7级，涡扇-20采用了中压8级高压6级的设计方式，更利于控制震颤和噪声，延长航空发动机的使用寿命。其燃烧室吸取了黎明公司对采用冲击—对流—气膜复合方式冷却的浮壁式燃烧室的成果，实现了低氮氧化物和简单易维护的设计目标，极大的提高了热端部件的可靠性与使用寿命。

航空发动机被称为现代工业皇冠上的明珠，不仅需要大量的研发经费，而且更需要人才和经验上积累，在基本原理没有发生颠覆性的创新，很难出现弯道超车。在这种情况下，涡扇-20发动机作为迄今为止我国正在研制的最大的航空发动机，则是中国航空工业努力追赶身影中最浓重的一个。从理论创造到工业设计，从材料制造精密加工，我们无不面临着巨大的困难，发动机领域我们的技术沉淀还不够，但未来已经开始招手，涡扇-20将是中国大型航空设备制造的分水岭，将会成为世界上最重要的大型环保航空发动机，凭借其优异的性能一定会大放光彩。

2013年1月26日，新一代战略军用大型运输机运-20首次试飞圆满成功，中国自行研制的大飞机才终于飞翔在祖国上空。标志着我国成为继美国、俄罗斯、欧盟之后，少数几个能自主研制200吨级大型机的国家之列。

2016年7月6日，运-20大型运输机正式列装空军航空兵部队，是空军战略性、标志性、引领性装备，是我空军目前主力大型运输机。从立项到2016正式列装，西飞在运-20飞机上走出了一条我国自主创新研发大飞机的成功之路。