开贴讨论关于国产大型运输机的问题!

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 07:17:02
巨龙的天空--聚焦未来国产大型军用运输机
  - 搞大型飞机,中国有这个需要,有这个技术基础,是中国走向航空强国的必经之路。没有自己的大飞机产业,就只能算是航空大国,而不能说是航空强国!

  在今年全国人大会议期间,中国工程院院士、著名航空动力专家、现任中国航空工业第一集团公司科技委副主任刘大响提交了《关于尽快开展大型飞机研制的建议》的提案提到:“对于中国要不要搞大飞机、能不能搞大飞机,我认为各方面专家们的意见基本上是一致的,都认为中国一定要搞自己的大飞机。第一、中国有这个需要,第二、中国有这个技术基础,有这种可能性。第三、这也是我们走向航空强国的必经之路。如果没有自己的大飞机产业,就只能算是航空大国,而不能说是航空强国,大飞机是个重要标志。”
  ☆ 迫在眉睫的需求
  现代高技术局部战争具有突发性强、作战节奏快、战斗强度高、物资消耗大等特点,所以现代战争除了要求空军要有强大的战斗机、轰炸机群以外,还必须装备足够数量的大型运输机,多种支援保障及特种飞机。在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中,美军战斗机出动的架次只占所有飞机总架次的1/3左右,而大型运输机和大型特种飞机的出动架次已经和战斗机的出动架次相当。在海湾战争中,美国空军的大中型运输机往返于美国和海湾之间,在空中加油机配合下,执行了14000多次远程运输任务,将53.9万吨货物和50多万军事人员投送到了战区。据统计,美国拥有C-130、C-135、C-141B、C-5、C-17等军用运输机905架,KC-135一类的加油机有650多架,特种飞机有128架。俄罗斯有安-22、124、伊尔-76等军用运输机352架,加油机30多架,特种飞机20多架。俄罗斯目前还打算装备改进后的伊尔-76或者是安-70飞机160多架。欧盟目前正在研制新型军用运输机A-400M,欧洲有8个国家意向采购,数量大概是200多架。
  在当前的技术条件下,大型运输机的主要性能指标可定位为起飞总重超过100吨、载重30-40吨、最大载重航程3000-4000公里,包括军用大型运输机和民用大型运输机,也包括150座以上的支、干线客机。在大型军用运输机或大型干线客机的基础上,还可以派生发展出其他一些“特种飞机”,包括空中预警机、空中加油机、通讯中继机、电子对抗和侦察飞机、航天器的空中发射载机等等。这样的“大运”平台不仅具有极为重要的军事意义,还有着显著的民用价值。大型民用运输机技术难度极高,同时研制过程中风险极大,稍有闪失就可能导致研制项目夭折,甚至令支出了高额研制费用的研制厂商亏损、破产,因此只能够在大型军用运输机关键技术的基础上研制开发大型民用运输机。
  放眼全世界,能独立研制大型军用运输机的国家只有美国和俄罗斯(尽管目前独立的乌兹别克斯坦克接管了当年苏联的伊尔-96大型客机的生产线,但仍不具备独立研制生产大型飞机的),欧洲虽有A400M大型运输机项目,但在投资和研制工作量分配上仍存在巨大分歧。而其他国家还只具备研制生产中小型运输机的能力。中小型运输机在载重、航程等方面已无法满足大国军队的需要。目前,多个发达国家,或具备一定实力的发展中国家,都在通过自行研制、引进仿制或直接购买等各种方式壮大自己的空运力量。直接购买是迅速形成战斗力的最佳途径,但这意味着本国军队的战斗力将很大程度上受制于外国。而且仅靠购买,要形成足够的战斗力就必须耗费巨额的外汇。以我国为例,建国以来,中国生产了各种飞机1.6万多架。然而由于没有自己的大飞机工业,我国民航和我国军队的大型飞机几乎全部是花费了大量外汇从国外购买的。
  中国著名航空动力专家刘大响说:“研制大飞机目前对于中国是一个非常紧迫的任务,如果说到2020年我们还没有自己制造的大飞机的话,那么有可能到了2030-2040年都没有。因为根据我们目前的技术水平,研制大飞机估计需要15年左右的时间。如果我们现在开始抓,2020年以前的市场虽然丢掉了,但2020年以后的市场我们还可以抓住。但如果我们再晚个5年或10年启动,那我们的飞机研制出来势必要拖到2030年以后,在此之前的市场机遇就全部丧失掉了。对于中国飞机制造业来说,进入得越晚损失也就越大。如果现在能尽快启动,国家投入大的力量,到2015或2018年左右,我们研制出大型飞机是完全可以实现的,这是我总的一个总的判断。对此我曾经提出,应该把大型飞机像‘两弹一星’、‘载人航天’一样列入国家重大标志性工程,尽早展开立项研制。”
  ☆ 流行趋势
  在大型飞机发展史上,先军后民,通过军用技术发展民用技术是一个普遍规律。第二次世界大战后大型飞机的发展尤其说明了这一点。美国波音公司直接将军用运输机技术用于大型民用飞机,如:在C-135军用运输机基础上发展出波音707飞机;在竞争C-5军用运输机项目失败后,直接将技术用于波音747的发展。可以说,美国大型民用飞机产业是构筑在其强大的军用航空技术基础之上发展而来的。美国强劲的军事需求极大地推动了大型民用飞机技术的发展。
  过去的苏联在二战后也强化了专门从事大型飞机研制的图波列夫、安东诺夫、伊留申设计局的设计力量。在成功地研制出战略轰炸机、大型军用运输机之后,也研制出了各种大型客机。
  ☆ 中国发展大型飞机回溯
  早在新中国成立之初,我国大中型飞机的发展方向就已经确立,出于对国家安全以及国民经济建设方面的考虑,中国把航空工业作为重要的支柱产业加以重点扶植。
  1959年,中国西安飞机制造公司根据当时苏联图波列夫设计局新投产的图-16中程轰炸机的生产技术进行仿制,后一度终止,1964年3月恢复研制。第一架原型机于1966年10月完成,用于静力试验。1968年12月24日,毛主席生日前夕,采用国产涡喷-8发动机的轰-6首飞成功,1969年批量投产装备部队,成为当时空军的主要打击力量。
  在民用大型飞机方面,1970年8月,当时的国家领导人决心要搞大型客机——运-10,于1980年9月26日首飞成功,试飞了130多架次,170多小时,曾七次飞抵拉萨,在当时的条件下这是很了不起的。但最终因研制条件差、技术准备不足、计划上马操之过急,尽管取得了巨大的技术进步,但距商业成功还有很大距离,最终以计划“下马”而告终。后来我国又曾在MD-82、MD-90等支、干线飞机项目中希望通过与国外合作,实现大型民用飞机自主设计能力的提高,但结果与期望仍相距甚远。总之,中国航空工业在研制大型民用飞机的过程中,教训是深刻的。
  值得注意的是,通过走自主研制大型民用飞机的发展道路来提高整个航空工业的综合实力,必将遇到形形色色的“门槛”制约,在国际市场上,美国波音公司和欧洲空中客车几乎垄断了整个市场,民用飞机项目涉及极为复杂繁琐甚至刁难性的运作机制问题、国际适航审定和市场准入问题,过高的研制和生产制造能力要求,以及发动机、机载设备的国际配套等问题,这些因素过去如同道道铁索卡住我们在民用大型飞机研制的咽喉,在今后相当长的时间内仍将遇到极大的阻力。与此形成鲜明对比的是,我国急切地渴望大型飞机装备。目前我国的运输机群规模小,运载能力与需求极不适应,而且机型老化严重,技术保障困难,缺少改装特种飞机所需的国产大型飞机平台。这种局面促使中国必须下定决心,立足国内,发展大型运输机。
  “山重水复疑无路,柳暗花明有一村”,如果中国从研制大型军用运输机入手,则可以避开民机研制过程中必须满足的国际适航审定、市场准入,以及压力巨大的经营问题。通过将用户要求与我国当前大型军用运输机研制条件的协调综合,再加上适当形成的国际合作基础,我们对研制出满足军方要求和具有中国特色的大型军用运输机充满信心,并将以此为基本型发展平台,进一步发展大型军用特种飞机、大型民用货机,逐步派生发展大型民机,这种发展路线将会为我国的长远国家安全和经济利益带来重大影响。
☆ 现有技术储备与存在缺口
  中国航空工业艰难跋涉了50年,在一定程度上积累了航空产品设计与制造的技术和经验。尤其是通过近几年的重点型号研制,航空工业以及相关产业部门的基础建设都有了大幅度改善,基本具备研制大型飞机的设计、试验和制造手段。通过几十年的实践,航空工业系
统对大型复杂工程的管理水平也有较大提高,某些管理技术已经与国际接轨。
  针对我国自行研制大型军用运输机的设计能力,有关部门曾根据飞机型号设计的技术体系,按专业学科,列出大型军用运输机设计所需的飞机设计技术、试验技术、基础技术等200多个技术单元进行了调查,包括各专业的主要技术工作内容、技术难度、设计技术手段、人力资源、设计经验与技术储备、试验条件等。根据调查结果,对各专业的设计能力做出综合评估,以有能力、基本具备能力和目前尚欠缺能力三种判语来表示。结果表明,已有能力的专业占19%,基本具有能力的为76%,目前尚欠缺能力的不到5%,而且属于后者的这些技术可以通过技术攻关解决,不会影响到项目进度。目前我们已经有国家重点建设的集科研、设计、制造、试验、试飞、成品配套、产品支援为一体,相互有着长期、紧密合作关系的大、中型军、民用飞机研制基地。
  中国航空工业第一集团公司第一飞机设计研究院是由原西安飞机设计研究所和上海飞机设计研究所于今年组建的国内唯一的大、中型军、民用飞机定点设计单位。 两家设计所在合并前的40多年来进行过几十种飞机型号的研究、测绘和研制工作,走过了从测仿设计、改进改型,国际合作研制到完全自行设计研制飞机的三个阶段。目前,经过改革整合后,整体技术实力大大加强,已具有先进的设计手段和一批高素质的设计、管理队伍,在经历了多个型号研制和“高新工程” 技术改造后,设计能力和管理水平已经上了一个新台阶,已形成可承担研制大型飞机的研发中心。具体表现为:实现覆盖现代飞机设计所需要的各学科、各领域的专业设置;拥有一批参加过多个型号、经过国外合作或培训、有开拓精神、高素质的科研、设计、试验、管理技术队伍;掌握多个型号的测绘仿制、改进改型和自行研制的经验;通过对伊尔-76、安-70等飞机的持续研究,积累了较丰富的研制经验;有较完备的设计技术手段,包括自行开发研制和从国外引进的设计软件、标准、手册;经过多年的专题研究,已经有一定的技术储备。如总体综合优化技术、长寿命结构设计技术、超临界机翼技术、复合材料设计技术、航电综合技术等均已取得很大进步,可以直接应用于型号;具有满足飞机高安全性、可靠性和维修性要求的技术手段和经验;通过多种型号的成功研制以及与国外公司的长期合作,在技术管理上有一整套行之有效的方法,如并行工程、系统工程、网络控制、质量保证、成本控制等先进的管理模式。
  当然,从我国现有的技术和工业基础来看,面对大型飞机的研制,我们的资源尚显有些欠缺。据国内外现有资料显示,迄今为止,中国还没有任何一个飞机研究所全新设计过任何大型、甚至中型飞机,因此在大型飞机设计上,中国不具备研制经验和手段。特别是一些关键的设计技术,由于预先的基础研究做得不够甚至干脆没做,中国的航空工业必须从头开始。2000年,中航一集团决定上马拥有完全自主知识产权的新型涡扇支线飞机——ARJ-21项目,到2003年12月20日正式开工,目前ARJ-21飞机系统方面的工作已进入联合规划设计阶段,首架飞机将于2006年年中试飞,2008年年初交付航空公司投入运营。但ARJ-21项目在很大程度上是在“练兵”,关键的设计技术依然“取它山之石”。而与大型飞机制造密切相关的材料工业也似乎难以跟的上形势发展的需要。中国材料产业虽然在改革开放后发展迅猛,有些门类的材料产量居世界第一。但很多特殊用途材料和高性能材料与世界先进水平相比还存在较大差距,大型飞机所需要的某些牌号的铝合金厚板、大尺寸铝合金和钛合金锻件以及国际上开始采用的先进合金材料,国内材料厂家尚无法提供。
  ☆ 可行的途径
  就目前的可行性方案来看,我们可以明确的是:一是中国非常需要大型军用运输机;二是中国很难从西方买到大型军用运输机;三是中国从国家安全角度考虑,不能依赖某个其他国家为我们提供军事装备。基于以上三点可以表明,中国研制大型军用运输机具备市场背景和需求背景,更具备政治背景,因此,我们发展大型飞机的当前市场着眼点应该放在军用运输机领域。
  从中国国情及军事战略要求来看,我国无论是采用自主研制还是引进技术模式发展大型运输机,都应结合国情,选择满足未来军事需求的性能指标。中国的地理特点是西高东低,南热北寒。西部青藏高原平均海拔4000多米,北部最低温度-50摄氏度,南部最高温度40摄氏度。中国又是一个幅员辽阔的国家,东西距离5000多公里,南北相距5500多公里,因此要求大型运输机有较大的航程,较高的巡航高度,较宽的温度适应范围,还应具备较强的高原机场起降能力。根据未来的战争环境和军事需求,发展的大型军用运输机还应能够装载大尺寸、大重量的地面作战装备和航空兵地面保障装备;能够空投中国部队列装的大部分装甲车和轻型坦克,能够超低空一次投放十几吨的装备;能够多路跳伞,一次空降100余名伞兵;能够具备平台改装潜力,飞机构型以及系统配置能够兼顾特种飞机平台的发展需要。
  在我们自主开发大型军用运输机过程中,俄罗斯的伊尔-76,以及俄罗斯、乌克兰联合研制的安-70是两个值得我们仔细参考的优秀型号。伊尔-76是伊留申航空联合体于1974年研制成功的大型运输机,在载重等指标上类似于美国的C-141。安-70是俄罗斯与乌克兰于1994年联合研制成功的中型运输机,目前由于种种原因,研制工作停滞不前,是否能够进入俄乌军队尚且是未知之数。安-70是代表20世纪末运输机最高技术水平的机型之一,该机最大起飞重量为130吨,最大商载47吨,载重17吨时可飞行8000公里,采用了桨扇发动机、碳纤维塑料基复合材料、先进航空电子系统等技术。
  以目前俄罗斯积极向国外推荐合作生产的最新伊尔-76MF运输机为例,伊尔-76MF运输机第一次飞行试验是在1995年8月,该型机与俄罗斯和国外军队普遍装备的伊尔-76MD以及民航机伊尔-76TD型机有很大区别。伊尔-76MF运输机最主要的特点就是装备了比较经济和环保型的俄制PS-90A发动机,最大起飞重量提高到210吨,最大载重达60吨。首架伊尔-76MF型飞机预计于2005年装备俄空军。安-70运输机则在制造技术上也具有世界先进水平,机体使用的碳纤维塑料基复合材料几乎占重量的24%。从军用装载性能上看,伊尔-76MF的货舱能容纳T-72坦克或3辆BMD-3伞兵战车,运载伞兵时可不经改装运载120名伞兵,而安-70可运载110名伞兵,在货舱内加装隔层后可运载300名全副武装的士兵。伊尔-76和安-70都具有较好的起降性能,能适应跑道粗糙的前线机场。
  另外,航空发动机是飞机的心脏,是多学科、复杂系统、高度综合的高新技术产品,是一个国家工业基础、综合国力和科技水平的集中体现。新中国航空工业自创立以来,已经生产了近6万台各型航空发动机,为我国空军的建设做出了重大贡献。但是我国生产的航空发动机绝大部分都是军用的,而且大多以仿制国外或者是改进、改型为主。2002年11月的珠海航展上,第一台中国人拥有自主知识产权的战斗机发动机——昆仑II型的亮相,曾一度在海内外引起轰动。然而大型飞机的首选动力——大涵道比涡扇发动机,我国目前还不能制造。目前国际航空发动机制造业呈现出高度的寡头垄断格局,中国在自己发展大飞机的同时也一定要自己搞发动机。绝不能只搞个飞机机体,发动机是制约中国发展大型军用运输机乃至干线客机的一个主要瓶颈。而航空发动机的研制周期一般来说比飞机还要长5到6年。因此,发动机的研制要在大型飞机之前启动。
  最后,政府的决心也对大型飞机发展的起到巨大作用。由于大型飞机研制周期长,不可能在一届政府任期内完成,所以国家应该有一个长期稳定的大型飞机研制发展规划。大型飞机不是一届政府的行为,而需要进行接力赛。一旦中国上马大型飞机项目,应该列为国家中长期发展规划,并保持相对的稳定性,各届政府要像接力赛一样把这个工程搞下去。
  ☆ 光明的前景
  我国向大型飞机冲击已有几十年历史。近年来随着中国航空工业第一集团公司大集团战略的实施,全行业内对大型飞机发展思路的统一和预研工作的开展,我国已经有能力、有条件研制出具有自主知识产权、满足使用要求的大型军用运输机。发展大型军用运输机应立足国内、走自主创新之路,加强基础设施,加大技术推动力度。我们可以预期,随着大型军用运输机的研制必将带动国民经济的全面发展,航空工业也将由此而出现一个崭新的局面。巨龙的天空--聚焦未来国产大型军用运输机
  - 搞大型飞机,中国有这个需要,有这个技术基础,是中国走向航空强国的必经之路。没有自己的大飞机产业,就只能算是航空大国,而不能说是航空强国!

  在今年全国人大会议期间,中国工程院院士、著名航空动力专家、现任中国航空工业第一集团公司科技委副主任刘大响提交了《关于尽快开展大型飞机研制的建议》的提案提到:“对于中国要不要搞大飞机、能不能搞大飞机,我认为各方面专家们的意见基本上是一致的,都认为中国一定要搞自己的大飞机。第一、中国有这个需要,第二、中国有这个技术基础,有这种可能性。第三、这也是我们走向航空强国的必经之路。如果没有自己的大飞机产业,就只能算是航空大国,而不能说是航空强国,大飞机是个重要标志。”
  ☆ 迫在眉睫的需求
  现代高技术局部战争具有突发性强、作战节奏快、战斗强度高、物资消耗大等特点,所以现代战争除了要求空军要有强大的战斗机、轰炸机群以外,还必须装备足够数量的大型运输机,多种支援保障及特种飞机。在海湾战争、科索沃战争、阿富汗战争和伊拉克战争中,美军战斗机出动的架次只占所有飞机总架次的1/3左右,而大型运输机和大型特种飞机的出动架次已经和战斗机的出动架次相当。在海湾战争中,美国空军的大中型运输机往返于美国和海湾之间,在空中加油机配合下,执行了14000多次远程运输任务,将53.9万吨货物和50多万军事人员投送到了战区。据统计,美国拥有C-130、C-135、C-141B、C-5、C-17等军用运输机905架,KC-135一类的加油机有650多架,特种飞机有128架。俄罗斯有安-22、124、伊尔-76等军用运输机352架,加油机30多架,特种飞机20多架。俄罗斯目前还打算装备改进后的伊尔-76或者是安-70飞机160多架。欧盟目前正在研制新型军用运输机A-400M,欧洲有8个国家意向采购,数量大概是200多架。
  在当前的技术条件下,大型运输机的主要性能指标可定位为起飞总重超过100吨、载重30-40吨、最大载重航程3000-4000公里,包括军用大型运输机和民用大型运输机,也包括150座以上的支、干线客机。在大型军用运输机或大型干线客机的基础上,还可以派生发展出其他一些“特种飞机”,包括空中预警机、空中加油机、通讯中继机、电子对抗和侦察飞机、航天器的空中发射载机等等。这样的“大运”平台不仅具有极为重要的军事意义,还有着显著的民用价值。大型民用运输机技术难度极高,同时研制过程中风险极大,稍有闪失就可能导致研制项目夭折,甚至令支出了高额研制费用的研制厂商亏损、破产,因此只能够在大型军用运输机关键技术的基础上研制开发大型民用运输机。
  放眼全世界,能独立研制大型军用运输机的国家只有美国和俄罗斯(尽管目前独立的乌兹别克斯坦克接管了当年苏联的伊尔-96大型客机的生产线,但仍不具备独立研制生产大型飞机的),欧洲虽有A400M大型运输机项目,但在投资和研制工作量分配上仍存在巨大分歧。而其他国家还只具备研制生产中小型运输机的能力。中小型运输机在载重、航程等方面已无法满足大国军队的需要。目前,多个发达国家,或具备一定实力的发展中国家,都在通过自行研制、引进仿制或直接购买等各种方式壮大自己的空运力量。直接购买是迅速形成战斗力的最佳途径,但这意味着本国军队的战斗力将很大程度上受制于外国。而且仅靠购买,要形成足够的战斗力就必须耗费巨额的外汇。以我国为例,建国以来,中国生产了各种飞机1.6万多架。然而由于没有自己的大飞机工业,我国民航和我国军队的大型飞机几乎全部是花费了大量外汇从国外购买的。
  中国著名航空动力专家刘大响说:“研制大飞机目前对于中国是一个非常紧迫的任务,如果说到2020年我们还没有自己制造的大飞机的话,那么有可能到了2030-2040年都没有。因为根据我们目前的技术水平,研制大飞机估计需要15年左右的时间。如果我们现在开始抓,2020年以前的市场虽然丢掉了,但2020年以后的市场我们还可以抓住。但如果我们再晚个5年或10年启动,那我们的飞机研制出来势必要拖到2030年以后,在此之前的市场机遇就全部丧失掉了。对于中国飞机制造业来说,进入得越晚损失也就越大。如果现在能尽快启动,国家投入大的力量,到2015或2018年左右,我们研制出大型飞机是完全可以实现的,这是我总的一个总的判断。对此我曾经提出,应该把大型飞机像‘两弹一星’、‘载人航天’一样列入国家重大标志性工程,尽早展开立项研制。”
  ☆ 流行趋势
  在大型飞机发展史上,先军后民,通过军用技术发展民用技术是一个普遍规律。第二次世界大战后大型飞机的发展尤其说明了这一点。美国波音公司直接将军用运输机技术用于大型民用飞机,如:在C-135军用运输机基础上发展出波音707飞机;在竞争C-5军用运输机项目失败后,直接将技术用于波音747的发展。可以说,美国大型民用飞机产业是构筑在其强大的军用航空技术基础之上发展而来的。美国强劲的军事需求极大地推动了大型民用飞机技术的发展。
  过去的苏联在二战后也强化了专门从事大型飞机研制的图波列夫、安东诺夫、伊留申设计局的设计力量。在成功地研制出战略轰炸机、大型军用运输机之后,也研制出了各种大型客机。
  ☆ 中国发展大型飞机回溯
  早在新中国成立之初,我国大中型飞机的发展方向就已经确立,出于对国家安全以及国民经济建设方面的考虑,中国把航空工业作为重要的支柱产业加以重点扶植。
  1959年,中国西安飞机制造公司根据当时苏联图波列夫设计局新投产的图-16中程轰炸机的生产技术进行仿制,后一度终止,1964年3月恢复研制。第一架原型机于1966年10月完成,用于静力试验。1968年12月24日,毛主席生日前夕,采用国产涡喷-8发动机的轰-6首飞成功,1969年批量投产装备部队,成为当时空军的主要打击力量。
  在民用大型飞机方面,1970年8月,当时的国家领导人决心要搞大型客机——运-10,于1980年9月26日首飞成功,试飞了130多架次,170多小时,曾七次飞抵拉萨,在当时的条件下这是很了不起的。但最终因研制条件差、技术准备不足、计划上马操之过急,尽管取得了巨大的技术进步,但距商业成功还有很大距离,最终以计划“下马”而告终。后来我国又曾在MD-82、MD-90等支、干线飞机项目中希望通过与国外合作,实现大型民用飞机自主设计能力的提高,但结果与期望仍相距甚远。总之,中国航空工业在研制大型民用飞机的过程中,教训是深刻的。
  值得注意的是,通过走自主研制大型民用飞机的发展道路来提高整个航空工业的综合实力,必将遇到形形色色的“门槛”制约,在国际市场上,美国波音公司和欧洲空中客车几乎垄断了整个市场,民用飞机项目涉及极为复杂繁琐甚至刁难性的运作机制问题、国际适航审定和市场准入问题,过高的研制和生产制造能力要求,以及发动机、机载设备的国际配套等问题,这些因素过去如同道道铁索卡住我们在民用大型飞机研制的咽喉,在今后相当长的时间内仍将遇到极大的阻力。与此形成鲜明对比的是,我国急切地渴望大型飞机装备。目前我国的运输机群规模小,运载能力与需求极不适应,而且机型老化严重,技术保障困难,缺少改装特种飞机所需的国产大型飞机平台。这种局面促使中国必须下定决心,立足国内,发展大型运输机。
  “山重水复疑无路,柳暗花明有一村”,如果中国从研制大型军用运输机入手,则可以避开民机研制过程中必须满足的国际适航审定、市场准入,以及压力巨大的经营问题。通过将用户要求与我国当前大型军用运输机研制条件的协调综合,再加上适当形成的国际合作基础,我们对研制出满足军方要求和具有中国特色的大型军用运输机充满信心,并将以此为基本型发展平台,进一步发展大型军用特种飞机、大型民用货机,逐步派生发展大型民机,这种发展路线将会为我国的长远国家安全和经济利益带来重大影响。
☆ 现有技术储备与存在缺口
  中国航空工业艰难跋涉了50年,在一定程度上积累了航空产品设计与制造的技术和经验。尤其是通过近几年的重点型号研制,航空工业以及相关产业部门的基础建设都有了大幅度改善,基本具备研制大型飞机的设计、试验和制造手段。通过几十年的实践,航空工业系
统对大型复杂工程的管理水平也有较大提高,某些管理技术已经与国际接轨。
  针对我国自行研制大型军用运输机的设计能力,有关部门曾根据飞机型号设计的技术体系,按专业学科,列出大型军用运输机设计所需的飞机设计技术、试验技术、基础技术等200多个技术单元进行了调查,包括各专业的主要技术工作内容、技术难度、设计技术手段、人力资源、设计经验与技术储备、试验条件等。根据调查结果,对各专业的设计能力做出综合评估,以有能力、基本具备能力和目前尚欠缺能力三种判语来表示。结果表明,已有能力的专业占19%,基本具有能力的为76%,目前尚欠缺能力的不到5%,而且属于后者的这些技术可以通过技术攻关解决,不会影响到项目进度。目前我们已经有国家重点建设的集科研、设计、制造、试验、试飞、成品配套、产品支援为一体,相互有着长期、紧密合作关系的大、中型军、民用飞机研制基地。
  中国航空工业第一集团公司第一飞机设计研究院是由原西安飞机设计研究所和上海飞机设计研究所于今年组建的国内唯一的大、中型军、民用飞机定点设计单位。 两家设计所在合并前的40多年来进行过几十种飞机型号的研究、测绘和研制工作,走过了从测仿设计、改进改型,国际合作研制到完全自行设计研制飞机的三个阶段。目前,经过改革整合后,整体技术实力大大加强,已具有先进的设计手段和一批高素质的设计、管理队伍,在经历了多个型号研制和“高新工程” 技术改造后,设计能力和管理水平已经上了一个新台阶,已形成可承担研制大型飞机的研发中心。具体表现为:实现覆盖现代飞机设计所需要的各学科、各领域的专业设置;拥有一批参加过多个型号、经过国外合作或培训、有开拓精神、高素质的科研、设计、试验、管理技术队伍;掌握多个型号的测绘仿制、改进改型和自行研制的经验;通过对伊尔-76、安-70等飞机的持续研究,积累了较丰富的研制经验;有较完备的设计技术手段,包括自行开发研制和从国外引进的设计软件、标准、手册;经过多年的专题研究,已经有一定的技术储备。如总体综合优化技术、长寿命结构设计技术、超临界机翼技术、复合材料设计技术、航电综合技术等均已取得很大进步,可以直接应用于型号;具有满足飞机高安全性、可靠性和维修性要求的技术手段和经验;通过多种型号的成功研制以及与国外公司的长期合作,在技术管理上有一整套行之有效的方法,如并行工程、系统工程、网络控制、质量保证、成本控制等先进的管理模式。
  当然,从我国现有的技术和工业基础来看,面对大型飞机的研制,我们的资源尚显有些欠缺。据国内外现有资料显示,迄今为止,中国还没有任何一个飞机研究所全新设计过任何大型、甚至中型飞机,因此在大型飞机设计上,中国不具备研制经验和手段。特别是一些关键的设计技术,由于预先的基础研究做得不够甚至干脆没做,中国的航空工业必须从头开始。2000年,中航一集团决定上马拥有完全自主知识产权的新型涡扇支线飞机——ARJ-21项目,到2003年12月20日正式开工,目前ARJ-21飞机系统方面的工作已进入联合规划设计阶段,首架飞机将于2006年年中试飞,2008年年初交付航空公司投入运营。但ARJ-21项目在很大程度上是在“练兵”,关键的设计技术依然“取它山之石”。而与大型飞机制造密切相关的材料工业也似乎难以跟的上形势发展的需要。中国材料产业虽然在改革开放后发展迅猛,有些门类的材料产量居世界第一。但很多特殊用途材料和高性能材料与世界先进水平相比还存在较大差距,大型飞机所需要的某些牌号的铝合金厚板、大尺寸铝合金和钛合金锻件以及国际上开始采用的先进合金材料,国内材料厂家尚无法提供。
  ☆ 可行的途径
  就目前的可行性方案来看,我们可以明确的是:一是中国非常需要大型军用运输机;二是中国很难从西方买到大型军用运输机;三是中国从国家安全角度考虑,不能依赖某个其他国家为我们提供军事装备。基于以上三点可以表明,中国研制大型军用运输机具备市场背景和需求背景,更具备政治背景,因此,我们发展大型飞机的当前市场着眼点应该放在军用运输机领域。
  从中国国情及军事战略要求来看,我国无论是采用自主研制还是引进技术模式发展大型运输机,都应结合国情,选择满足未来军事需求的性能指标。中国的地理特点是西高东低,南热北寒。西部青藏高原平均海拔4000多米,北部最低温度-50摄氏度,南部最高温度40摄氏度。中国又是一个幅员辽阔的国家,东西距离5000多公里,南北相距5500多公里,因此要求大型运输机有较大的航程,较高的巡航高度,较宽的温度适应范围,还应具备较强的高原机场起降能力。根据未来的战争环境和军事需求,发展的大型军用运输机还应能够装载大尺寸、大重量的地面作战装备和航空兵地面保障装备;能够空投中国部队列装的大部分装甲车和轻型坦克,能够超低空一次投放十几吨的装备;能够多路跳伞,一次空降100余名伞兵;能够具备平台改装潜力,飞机构型以及系统配置能够兼顾特种飞机平台的发展需要。
  在我们自主开发大型军用运输机过程中,俄罗斯的伊尔-76,以及俄罗斯、乌克兰联合研制的安-70是两个值得我们仔细参考的优秀型号。伊尔-76是伊留申航空联合体于1974年研制成功的大型运输机,在载重等指标上类似于美国的C-141。安-70是俄罗斯与乌克兰于1994年联合研制成功的中型运输机,目前由于种种原因,研制工作停滞不前,是否能够进入俄乌军队尚且是未知之数。安-70是代表20世纪末运输机最高技术水平的机型之一,该机最大起飞重量为130吨,最大商载47吨,载重17吨时可飞行8000公里,采用了桨扇发动机、碳纤维塑料基复合材料、先进航空电子系统等技术。
  以目前俄罗斯积极向国外推荐合作生产的最新伊尔-76MF运输机为例,伊尔-76MF运输机第一次飞行试验是在1995年8月,该型机与俄罗斯和国外军队普遍装备的伊尔-76MD以及民航机伊尔-76TD型机有很大区别。伊尔-76MF运输机最主要的特点就是装备了比较经济和环保型的俄制PS-90A发动机,最大起飞重量提高到210吨,最大载重达60吨。首架伊尔-76MF型飞机预计于2005年装备俄空军。安-70运输机则在制造技术上也具有世界先进水平,机体使用的碳纤维塑料基复合材料几乎占重量的24%。从军用装载性能上看,伊尔-76MF的货舱能容纳T-72坦克或3辆BMD-3伞兵战车,运载伞兵时可不经改装运载120名伞兵,而安-70可运载110名伞兵,在货舱内加装隔层后可运载300名全副武装的士兵。伊尔-76和安-70都具有较好的起降性能,能适应跑道粗糙的前线机场。
  另外,航空发动机是飞机的心脏,是多学科、复杂系统、高度综合的高新技术产品,是一个国家工业基础、综合国力和科技水平的集中体现。新中国航空工业自创立以来,已经生产了近6万台各型航空发动机,为我国空军的建设做出了重大贡献。但是我国生产的航空发动机绝大部分都是军用的,而且大多以仿制国外或者是改进、改型为主。2002年11月的珠海航展上,第一台中国人拥有自主知识产权的战斗机发动机——昆仑II型的亮相,曾一度在海内外引起轰动。然而大型飞机的首选动力——大涵道比涡扇发动机,我国目前还不能制造。目前国际航空发动机制造业呈现出高度的寡头垄断格局,中国在自己发展大飞机的同时也一定要自己搞发动机。绝不能只搞个飞机机体,发动机是制约中国发展大型军用运输机乃至干线客机的一个主要瓶颈。而航空发动机的研制周期一般来说比飞机还要长5到6年。因此,发动机的研制要在大型飞机之前启动。
  最后,政府的决心也对大型飞机发展的起到巨大作用。由于大型飞机研制周期长,不可能在一届政府任期内完成,所以国家应该有一个长期稳定的大型飞机研制发展规划。大型飞机不是一届政府的行为,而需要进行接力赛。一旦中国上马大型飞机项目,应该列为国家中长期发展规划,并保持相对的稳定性,各届政府要像接力赛一样把这个工程搞下去。
  ☆ 光明的前景
  我国向大型飞机冲击已有几十年历史。近年来随着中国航空工业第一集团公司大集团战略的实施,全行业内对大型飞机发展思路的统一和预研工作的开展,我国已经有能力、有条件研制出具有自主知识产权、满足使用要求的大型军用运输机。发展大型军用运输机应立足国内、走自主创新之路,加强基础设施,加大技术推动力度。我们可以预期,随着大型军用运输机的研制必将带动国民经济的全面发展,航空工业也将由此而出现一个崭新的局面。
大中型军用运输机是军用飞机中的重要机种之一,具有快速运送大量兵员、武器装备和其他物资的能力,确保了部队战略机动、战术投送的快捷性和突然性,在多次现代战争中发挥过关键性的作用。大中型军用运输机还可作为预警机、加油机、电子干扰机、海上巡逻机等重要机型的基础平台。这样的机型不仅具有极为重要的军事意义,还有着显著的民用价值。这是因为大中型民用运输机技术难度极高,同时研制过程中风险极大,稍有闪失就可能导致研制项目夭折,甚至令支出了高额研制费用的研制厂商亏损、破产,因此只能
够在大型军用运输机关键技术的基础上研制开发大型民用运输机。
  在当前的技术条件下,大中型运输机的主要性能指标可定位为载重30~40吨、最大载重航程3000~4000千米。放眼全世界,能独立研制大型军用运输机的国家只有美国和前苏联,欧洲虽有A400M大型运输机项目,但还停留在纸面上。而其他国家还只具备研制生产中小型运输机的能力。中小型运输机在载重、航程等方面已无法满足大国军队的需要。目前,多个发达国家,或具备一定实力的发展中国家,都在通过自行研制、引进仿制或直接购买等各种方式壮大自己的空运力量。自行研制大型军用运输机难度很大,现在只有财大气粗的美国能够顺畅的完成新型大型运输机的研制工作,欧洲各国不断为A400M的经费、订购数量进行争论,俄、乌两国安-70运输机的联合研制工作更是困难重重。直接购买是迅速形成战斗力的最佳途径,但这意味着本国军队的战斗力将很大程度上受制于外国。而且仅靠购买,要形成足够的战斗力就必须耗费巨额的外汇。显而易见,引进、仿制外国先进大中型运输机成为了另一些大国的唯一选择。
  在现有的大中型军用运输机中,俄罗斯的伊尔-76,以及俄罗斯、乌克兰联合研制的安-70是两个极为令人瞩目的优秀型号。如果不将美国的军用运输机型号考虑在内,其他国家能够引进、仿制的大型军用运输机,可以说就只有这两种型号了。伊尔-76是伊留申航空联合体于1974年研制成功的大型运输机,在载重等指标上类似于美国的C-141。安-70是俄罗斯与乌克兰于1994年联合研制成功的中型运输机,目前由于种种原因,研制工作停滞不前,是否能够进入俄、乌军队尚且是未知之数。安-70是代表上世纪末运输机最高技术水平的机型之一,该机最大起飞重量为130吨,最大商载47吨,载重17吨时可飞行8000千米。采用了桨扇发动机、碳纤维塑料基复合材料、先进航空电子系统等技术。
  要对比伊尔-76和安-70,我们首先应当认识到,这两个机型并不是一个时代的产物,在技术水平上有着明显的差异。伊尔-76的研制始于1960年代末,原型机1971年首次试飞,1975年后开始交付苏军和苏联民航。截止到1997年,伊尔-76已生产了950多架,是一种非常成熟、经历过阿富汗战火考验的大型运输机,并大量出口到世界上许多国家,其中包括了中国。有一定基础的国家,如果引进仿制伊尔-76,能够在短期内建立起自己的大型运输机队伍,尽快的形成战斗力。与之相比,安-70至今仍处于原型试飞阶段,又遇到了俄乌经济不景、原型机失事等挫折,近几年内不可能批量装备部队使用。但凡事都有两面,安-70虽然尚不成熟,却代表了当前最尖端的运输机研制、生产技术,引进仿制该型号可以令引进方的科研、生产和装备水平提高到目前可能达到的最高层次。
  例如,安-70最独特的部分——4台Д-27发动机和SV-27对转桨扇,就有着很大的引进价值。桨扇是介于螺旋桨和涡轮风扇喷气发动机之间的一种高亚音速推进方式,是近年才迈入实用化的先进技术,美欧等国都对此进行了深入的研究和试制。其优点是推进效率、燃油消耗率都明显优于传统螺旋桨、涡桨或涡扇发动机。安-70以最大巡航速度飞行时,其油耗比使用传统喷气发动机的同级别运输机要少20%~30%,明显优于伊尔-76。安-70采用超临界翼型、先进的电传操纵系统和数字式航空电子系统,并配备先进的电子对抗自卫设备,可选装西方的机载电子设备,驾驶舱使用了多个多功能六色显示器。而伊尔-76的航空电子设备则相当陈旧,只有最新改型才勉强能达到安-70相应系统的水平。总的来看,安-70确实比伊尔-76领先了二十年。
  安-70在制造技术上也具有世界先进水平,机体使用的碳纤维塑料基复合材料几乎占重量的24%,不但整流罩等次要部位使用了复合材料,水平尾翼、垂直尾翼和襟翼等主要部件也由复合材料制成。安-70配有专门的地面维护综合设备。飞机降落后计算机即可对大约8000个机上传感器上传来的信息进行分析,确定所有系统的可靠度,显示出故障并向地面人员通告排除故障的方法以及所需的备用器材。为了进一步提高竞争力,俄罗斯和乌克兰已计划研制安-70-100改型,将现有的五人制驾驶舱改为两人制驾驶舱,换装达到西方先进水平的机载电子设备,以及进一步提高发动机的平均无故障间隔时间。在这些方面,受制于1970年代技术水平的伊尔-76是难以比拟的,该机的机组甚至多达七人。表面上看这些差异似乎并不影响运输机运送货物的能力,但到了用户手中,安-70的技术优势将通过低廉的全寿命费用、饱满的出勤率反映出来。顺带一提,我国的运-8F400和F600改型已实现了机组的三人制和两人制,足见俄乌的军工技术并非在每个领域都占据领先地位。



伊尔-76运输机
  笔者认为,引进仿制外国运输机的最终目的,是在将外国先进技术转化为本国的科研、生产和装备能力的基础上,进一步独立研制更新一代的机型,从而彻底摆脱依赖技术引进的尴尬局面。因此,笔者认为有一定实力的发展中国家,应当引进仿制起点高的安-70,尽可能的缩短与先进国家的差距,尽早实现自行研制具有世界先进水平的军用运输机。当引进、仿制安-70成功后,引进一方的民用运输机研制能力也将获得质的提高。尽管军用运输机与民用运输机有着很大的区别,但相关技术是融会贯通的。摸透了安-70这种具备先进推进方式、电传操纵、先进复合材料的新型运输机后,可直接开发相应的先进民用货运型号,进而将相关技术转移到大型民用客机的研制工作之中。这一历程必将漫长而艰难,但走完之后,引进一方将获得完善的、系统的大型飞机研制能力,能够将航空科研的巨额支出转化为航运市场上的巨额收入,从而在本国航空工业中形成良性循环的有利局面。反之,即便仿制伊尔-76的最新改型,耗费大量人力物力后,生产出来的大型运输机仍然落后于世界先进水平10到20年,要迎头赶上只能再次引进新的先进机型,这将会是一个无解的死循环。
  再从具体性能上看,安-70空重和体积都属于中型运输机的级别,因此运载能力要比伊尔-76这种大型运输机逊色些。伊尔-76的最新改型伊尔-76MF的最大起飞重量比安-70大约35%,空重大约是安-70的1.5倍。但安-70的最大载重量可以提高到40吨以上,已接近了大型运输机的水平。伊尔-76MF可携带40吨货物飞行5800千米,而安-70可携带35吨货物飞行3800千米。伊尔-76MF使用新型的PS-90A型涡扇发动机,燃油效率提高15%,但耗油率仍不如安-70的桨扇发动机。伊尔-76最大速度约850千米/小时,安-70在大幅降低耗油的前提下,最大速度仍达到800千米/小时,已经接近于喷气式运输机。
  伊尔-76MF的货舱能容纳T-72坦克或三辆BMD-3伞兵战车,这是体积稍小的安-70不能相比的。但是,伊尔-76的货舱宽度、高度都比安-70要小,尤其是宽度小于3.5米,运载比T-72略大少许的主战坦克时,难以与舱壁隔开足够的安全距离。机舱的狭长还使得伊尔-76的载重能力无法完全发挥,例如运载大小轻重不一的多件货物时,即使总重低于40吨,也要充分考虑到机舱不均匀负重所可能出现的问题,甚至需要安排两架伊尔-76来运送这些货物。安-70的载重量虽然同样难以满足运载主战坦克的需要,但其货舱宽度、高度都达到了4米,因此能够运载伊尔-76无法装载的大型货物,例如个头比较高大的作战车辆。同时宽大的机舱也便于安排多件不同规格的货物的位置。从这个角度看,伊尔-76MF货舱宽度、高度上的劣势,很大程度的抵消了它相对于安-70的载重量优势,甚至难以满足客户基本的需求——试想谁会愿意引进一种无法运载国产坦克的外国运输机。运载伞兵时,两种机型没有大的区别,伊尔-76不经改装可运载120名伞兵;安-70可运载110名伞兵,在货舱内加装隔层后可运载300名全副武装的士兵。具备一定基础的大国引进仿制安-70成功后,通过进一步合作和自行研究,有望研制出能够运载先进主战坦克的安-70改型。届时,如在战争中需要为一个采用重装备的师级单位提供迅速及时的空中机动,只需要80~100架自行生产的安-70及其改型,配合上适当数量的中小型运输机即可实现。
  伊尔-76和安-70都具有较好的起降性能,能适应跑道粗糙的前线机场。安-70只需要未铺设的600~900米跑道即可起降,压强限制仅为5千克力/平方厘米,在这种条件的机场安-70可携带25吨货物起飞,航程仍可达到约2000千米。相比之下,伊尔-76作为大型运输机,对跑道的长度和表面承受能力有着更高的要求,因此适应性不如安-70。尤其是重量、体积增大了的伊尔-76MF等改型,起降距离更加无法和安-70相比。伊尔-76和安-70都装有较为完善的装卸自动化设备,因此对机场维护设施要求不多。但安-70在维护、故障检测方面有更多的优势,因此对不同级别的机场的适应能力更强。
  最后我们还应充分认识到引进仿制安-70过程中将会遇到的巨大困难。笔者认为,一个发展中的大国经过几十年的努力,已具备相关的基础和技术。假设引进、输出的双方能够有效沟通、充分合作,研制工作并不存在不可克服的困难。反倒是俄乌两国在安-70上的纠缠格外令人担忧。俄乌两国经济低迷,研制厂商得不到足够的研究经费,军队用户得不到足够的采购经费,加上试飞中失事的打击,安-70能否在母国生存下来都还存在疑问。D-30发动机本身也还存在隐患,能否满足西方严格的发动机排放标准也令人怀疑,桨扇推进的经济性随着国际石油价格的稳定也不再凸现。种种困难还导致了俄乌两国之间的持续争执,例如2003年4月俄国防部公开宣称正式放弃安-70,改为采购本国的伊尔-76MF和图330运输机。尽管这一说法只是俄乌双方在各自所应承担的责任、风险上讨价还价的伎俩,但着实让研制厂商和有兴趣的外国客户捏一把汗。笔者相信,俄乌两国已为安-70投入大量人力物力,项目也已经开花结果,离成功可以说只有一步之遥,两国不愿意也不可能放弃这一项目。要解决双方的争执,较为妥善的办法是引入外国资金和科研力量,分担责任和风险。此前印度已表示过参与安-70项目的兴趣,中国则在运-8改型上与乌克兰有着深入的合作关系,安-70原型机还到过珠海进行现场推销。这两个国家的力量也许将成为安-70项目成败的关键。
  将前文简单的概括起来说,安-70在部分性能指标,例如最大载重量上不如伊尔-76,但在更多的方面有着明显的、跨越式的优势。或者说,不是安-70太好,而是伊尔-76太老。因此,假如发展中的大国需要通过引进仿制外国先进运输机,来形成自行设计制造大型运输机的能力,那么安-70将会是最佳的选择。
当年安东诺夫有过AN-70改装涡扇的型号即改装备D30或者PS90涡局面的AN-70TK-100和装备CFM56的AN-70TK-200。
有意思的当年俺国和联邦德国联合搞的那个MPC-75最初也是准备搞桨扇,后来的方案也变成了涡扇发动机。似乎大家都对桨扇发动机是否成熟心有疑问。
最后一句,尤其需要技术上支持。。飞猪老大可否讲讲。。
我个人最喜欢安-22,这飞机的运载量和C-17一样都属于80吨级,但起降性能和对跑道的适合能力贼他妈的好!!!
[B]以下是引用[I]小飞猪[/I]在2005-6-25 9:26:00的发言:[/B][BR]当年安东诺夫有过AN-70改装涡扇的型号即改装备D30或者PS90涡局面的AN-70TK-100和装备CFM56的AN-70TK-200。
有意思的当年俺国和联邦德国联合搞的那个MPC-75最初也是准备搞桨扇,后来的方案也变成了涡扇发动机。似乎大家都对桨扇发动机是否成熟心有疑问。
当年大家都在搞浆扇,我们的MPC也只是跟潮流而已.
潜力贴留名
我们的方向似乎是使用涡扇的An-70,或者是AN-124的缩小版
露骨点儿说,由于10#心脏不存在下马的可能,所以未来的运输机必定皈依CFM56的门墙。这个大前提下,AN70哪儿有优势可言??最直接的问题,没了那颗比D30几乎省一半油的心脏支持,AN70的航程能力在哪里??而且在高温燃气下,它的那套增升装置能用??或者付出怎样的代价后能继续用??
观望中^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^6666
an-70索然有很多优点,但缺点也很明显,主要就是安全性不好,而且个人认为47吨的载重量也有点别扭,应该达到50以上,这样才可以运送主站坦克
70的定位不符合我们的要求,还是76对我们更有用!!我们完全可以载运8的基础上发展载重30吨的中型运输机!!76是我们发展重型运输机的最好的阶梯![em01]
先踏踏实实搞好涡扇吧.少点好高务远.
仿制的话.倾向AN70,毕竟是新技术.
文章中提到我们对76和70都有了一定的研究,那么如果76和70我们都不满意,可否直接设计一种新飞机呢?或者是70的涡扇放大版,或者是76的70模式改进版,就如我们Y8,现在的Y8F600,Y8U和AN12比起来,已经有了脱胎换骨的改变.不知我们现在的技术,是否可以支持避开一钉一铆的测绘仿制,而在充分研究的基础上,结合自身和西方国家的优点,直接设计一种新飞机呢?
我听说是以伊尔76为蓝本,用西方的标准自己搞一架大运出来,而不是76或70的仿制生产
没有大运,军力难振
应该用自己的涡扇发动机(由装备J—10的WS—10派生)和航电系统,按照西方的标准的设计规范。以涡扇AN-70为蓝本,用四发代替AN-70的二发方案。
太长,懒得看
我觉得性能的好坏还得看plaf的战略需求, cccp搞大飞机是为了伞兵部队,7个空降师,其实搞来搞去能用的就一个,美国搞是为了欧洲战场的快速反应队部,搞得的确好,纸面上的性能没苏联漂亮,但是后来实战用在海湾战争上打的很漂亮, 那么咱们的战略目的是什么呢?求解