主题：【原创】五星红旗高高飘扬——评运20首飞 -- TopGun

一、五星红旗高高飘扬

有两个字对中华民族航空工业的腾飞至关重要：川陕。

在不久前的川中蜀地，八一军徽曾在J-20威龙的垂尾上耀眼夺目：

而现在，在大秦上郡之地的陕西西安阎良，五星红旗又随着运20的首飞而在空中飘扬。下图就是运20首飞的照片，垂尾上的五星红旗清晰可见：

运20是中国战略空运的基石，也是中国战略空运时代的开始。中国可以凭借运20将力量迅速投射到遥远的、甚至连地面车辆都难以到达的地方。所以这面国旗既代表了祖国对运20的希望，也代表了中国航空人报效祖国的雄心壮志。

下面，我从气动和结构上对运20的机体设计提一些个人看法。

二、机翼与机身的结合

1、两种不同的翼身结合

运20的机翼高高地安置在机身上部。机翼的中央翼基本上是从外面安装在桶形机身的上方，如下图所示：

从上图可以看出，运20机身背部有高高鼓起的整流罩。这个整流罩正好包住机翼的中央翼和中央翼与桶形机身的安装点。

与运20不同的是，美国C-17的机翼却是中央翼从桶形机身内部一穿而过，从而避免了运20那种高高的整流罩。下图是C-17正面照：

下图是C-17的中央翼从机身内部一穿而过的示意图：

运20这种中央翼基本外置的设计，虽然设计难度小，但是相对巨大的中央翼整流罩产生的阻力比较大、整流罩本身因为尺寸大所以重量也比较大。

C-17中央翼基本从机身内穿过的设计，机身结构设计的难度大一些，却换取了两个主要好处：

A、 机翼和机身的整流要求小。不但阻力小，而且为整流付出的重量代价也小；

B、 上述小的整流阻力可以使机身的直径更大从而扩展货舱容积。因为机身加粗会增加阻力，而C-17凭借中央翼基本穿过机身所节省的阻力，正可以用来加粗机身直径使C-17拥有更大的货舱空间。这也是为什么从外观比例上看，C-17比运20要“肥”一些。

当然，中央翼基本从机身内穿过的设计导致C-17在货舱中部靠前的顶棚上有一个突出来的中央翼，如下图所示：

但是正如前面2中所说，这个从天花板中突出的中央翼换取了更宽的货舱。所以是值得的。作为对比，下图是伊尔-76。伊尔-76与运20一样，是中央翼基本外置设计，所以其货舱顶棚因中央翼而突出的部分非常小，与C-17不可同日而语：

2、 技术的复杂性使类似运20的翼身结合方式仍在广泛应用

虽然C-17使用的中央翼基本穿过机身有阻力低、可以增大机身直径的优点，但运20的中央翼基本外安装也有设计简单、结构简单的优点。所以现代的很多运输机仍然使用类似运20的翼身结合方式。比如欧洲的A400M、乌克兰的An-70，均是如此。下图是空中客车的A400M正面图，可以看到类似运20的翼身结合方式：

下图是A400M翼身结合处机身部分的开口和整流罩的基本结构。这个开口比C-17那种中央翼基本穿过机身的开口要小、要简单：

所以，作为中国的第一种大型运输机，运20采用这种相对简单的翼身结合方式，是非常合理的。

三、起落架

运输机的起落架非常重要，因为这直接关系到运输机的场地适应能力，从而直接关系到战斗力。

为了在未经铺设的跑道和低等级跑道起降，运输机起落架的轮胎压力要低一些、轮胎要大一些、轮胎数量要多一些。

为了在诸如大雪覆盖的跑道上起降，运输机起落架轮胎的车辙印记最好不要重叠，以免后面的轮胎陷入前面轮胎碾压过的车辙中。

在这方面，伊尔-76做得非常好。伊尔-76的主起落架每侧有八个轮胎，而且这八个轮胎形成多达四个车辙印记。这使得伊尔-76可以在条件恶劣的场地起降。下图是伊尔-76放下起落架的照片：

但是伊尔-76付出的代价是沉重的起落架重量和巨大的起落架舱。伊尔-76的起落架舱是如此之大，以至于需要四个巨大的整流罩。相比之下，绝大多是运输机仅仅需要两个。巨大的整流罩也增加了飞行阻力。下图中伊尔-76机腹下面和侧面，可以见到两对共四个大鼓包，就是起落架舱的整流罩：

C-17很好地平衡了这个矛盾。一方面，C-17每侧的主起落架有六个轮胎产生三个车辙印记；另一方面，C-17只需要一对共两个并不很大的起落架舱整流罩。请见下图：

运20的起落架在场地适应能力上，明显不如伊尔-76，应该也不如C-17。因为运20主起落架的轮胎数量不如伊尔-76，轮胎的车辙印记数量也少于伊尔-76和C-17。虽然这仅仅是简单的清点数量，还没有比较轮胎的压力、尺寸，但也能说明一定问题。下图可见运20的起落架布置：

不过运20的起落架舱的整流罩明显比伊尔-76小，从而减小了阻力。运20的起落架也应该比伊尔-76的轻。这些都为运20虽然使用与伊尔-76同样的发动机，但采用更大直径的机身提供了条件，可谓失之东隅，收之桑榆。

四、尾舱门

现代运输机的尾舱门主要有两大类：以C-17为代表的两片式，苏俄的伊尔、安东诺夫广泛使用的多片式。

C-17的尾舱门只有两片：上面一片向上开启、下面一片向下开启。下图中C-17正打开尾舱门进行空投：

这种简单的尾舱门不但结构简单、可靠性高，而且重量轻。但是这种舱门很容易形成一个宽而瘪的后机身，从而使阻力加大。C-17通过精心的气动修行和安装扰流片克服了阻力大的难点。下图是C-17肥扁的尾部和尾部的扰流片：

运20与伊尔和安东诺夫一样，使用了多片的尾舱门。这种尾舱门在关闭时可以很容易地形成低阻力的气动外形，但是因为需要开关多个舱门，所以结构复杂，重量较大。下图是伊尔-76尾舱门打开时的样子：

图中，伊尔-76的上面一片舱门向上开启；两侧的两个舱门向侧面开启；下面还有一个舱门向下开启成为跳板。运20应该也是这种尾舱门。

本文小结：

1、 运20是中国构建战略性的力量投射手段的开始。运20的开发单位前途无量；

2、 运20气动设计和结构设计主要采用了比较成熟的技术，与C-17相比仍有差距。

希望以后能看到更多的专业分析

有宝啊

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真是世事难料。

陕飞的选择还是准确的，毕竟是第一台大运，葛爷不是说了嘛，步子太大容易扯着蛋！

三线建设的红利，要吃上三百年。

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外置中央翼盒导致较大的整流阻力，但也导致更大的完整机舱；内置中央翼盒正好相反。这一点没有异议。问题是：内置中央翼盒降低的阻力是否使机舱直径增大而不增加阻力？个人认为不能。外置中央翼盒增加的是绝对迎风阻力，但机舱直径增加也同样增加绝对迎风阻力，增加的幅度实际上更大。外置中央翼盒和翼根整流和交互阻力，内置中央翼盒有同样的阻力，还因为整流罩减小而增加融合的难度。C-17采用这样别扭的中央翼盒，应该是对机舱尺寸要求综合考虑的结果。增加机舱直径可以装载更大的单件货物，但美国并没有运载全高全长货物的需求，所以内置中央翼盒降低机舱高度带来的货物高度限制是可以接受的。运-20、伊尔-76的机舱直径没有C-17那么大，不能接受降低的机舱高度，A-400M也是一样，所以小直径运输机只有采用外置中央翼盒。机舱直径增大还有湿面积增加导致诱导阻力增加的因素，更不用说重量增加。

伊尔-76那样的多片式尾门还具有遮挡机身下洗气流的作用，但要看尾锥角度，有可能对全宽、全高货物的装卸造成阻碍。

运-20的起落架布置和A-400M一样，应该是同样出于重量、阻力和起落要求的综合考虑。

机翼和机身的关系，我觉得你是倒果为因。

c17实际上应该是为了保证机身的宽度，装下那些扁宽扁宽的m1，并排两辆的悍马.....不得不把圆形截面的机身搞到6米多，如果还是把主翼梁放在机身上面，就会增大阻力，那么满足短距起飞、简易机场降落指标难度也相应增加。再加上翼根修行的难度也更大，成本更高。所以麦道实际上是采取折衷方案才选择了从机身内穿过的设计。

这个设计影响了机舱前半段的净高但是不影响美军的装载能力要求，因为美军装备普遍扁宽，陆基核力量都在井里。没有特别多的全高度全长车辆要运，另外还有更大的c5顶着。

我军很多车辆演戏苏联风格，导弹车窄高。就要求货舱做到全长全高。所以从机身外过的设计才能能够满足需求。

货舱门可以看这张图片

http://www.fyjs.cn/bbs/attachments/Mon_1301/27_246776_e4a5449ff277a65.jpg

清楚的显示确实是il76的4开式货舱门。但是鉴于y20机尾段有一个类似c17的上漂机构，也就是说改成上下两开的舱门时，上舱门可以收起足够高，高到不影响开门的尺寸。所以将来到底怎么开门还要观察。

我也认为不能。机身直径增大导致表面积增加，所以要增加阻力。

我主贴中就是这个意思。

高大的导弹车如果直接从跳板上开进货舱，就需要货舱尾部附近空间高一些。因为导弹车在跳板上上坡从而车头上翘。

在导弹车进一步开入货舱后，车头不再上翘。此时对货舱高度的要求相应降低。

所以货舱前后高度一致反而不如货舱后面高前面稍低对空间的利用效率高。

另外谢谢你提供的图片，非常好的图。

中央翼盒外置还是内置，个人以为这与其说是一个技术水平问题，不如说是设计选择问题。民航客机都是内置翼盒，上单翼还是下单翼在要“破坏”圆筒机体的整体性和与中央翼盒整合这一点上没有原则差别。

在中央翼盒问题上，C-141也是外置翼盒，C-5则用一长条“脊背”避免翼盒穿透机体，脊背本身同时是控制管线的走道，避免地板下布线容易受到战损或者地板塌陷造成失控问题（DC-10就是吃了这个亏，以后民航飞机“不准”地板下走线了）。

也来一篇吧。即便是高手和高手之间，恐怕意见也不会完全一致吧。

西飞和陕飞同是中航工业下面的正厅级单位,跟成飞沈飞一样,互不隶属.西飞在西安阎良区,陕飞在陕西的汉中.一直总有人搞混.但体制内,这两个单位是平级的.西飞历史上以轰炸机为主,后来搞的飞豹是歼轰.而陕飞才是专业的运输机单位.但改革开放后,因为汉中那个地方吸引不到人才,陕飞发展比西飞落后很多,基本一直都是运八改来改去.去年西飞把陕飞某些运输机资产收购了,但从体制内,两个单位仍然平级.此次大运是西飞牵头,陕飞参与,同时参与的单位很多,只能说西飞是总师单位.这一点请大家注意.总提西飞,不要忘记,陕飞的老总,陕飞的单位跟西飞其实没有关系而且是平级.西飞比较出彩而已.