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军用大飞机(为什么军用大飞机的机翼大多在机身的上方,而民航飞机机翼大多在机身的下方?)

军用大飞机(为什么军用大飞机的机翼大多在机身的上方,而民航飞机机翼大多在机身的下方?)

题图来自Unsplash,基于CC0协议

本文目录

  • 1、为什么军用大飞机的机翼大多在机身的上方,而民航飞机机翼大多在机身的下方?
  • 2、如何看待空军节给出的运20数据?(最大起飞重量179吨,最大载重55吨)?
  • 3、有人说中国大飞机制造能力最强的城市是西安,商飞在上海,空客组装又在天津,这是怎么回事?
  • 4、目前国内主要的大飞机有哪些?
  • 5、大型运输机只是比普通飞机更大一些,为什么那么难研发?
  • 6、像伊尔-76这样的纯运输机能否适合物流公司作为商用运输机用吗?有经济效益吗?
  • 7、中国进口过波音和空客的大型客机,如果中国改用军用加油机会怎么样?
  • 8、军用大飞机比民用大飞机的技术含量更高吗?
  • 9、军用大飞机比民用大飞机的技术含量更高吗?
  • 10、“胖妞儿”(运-20)是个什么样的飞机?较其它飞机有何优势?
  • 正文

    1、为什么军用大飞机的机翼大多在机身的上方,而民航飞机机翼大多在机身的下方?

    这个被称为上单翼和下单翼。采用上单翼的优势是飞行性能更为稳定,而且可以降低主起落架高度。这样方便大型运输机装载车辆,上坡的坡度比较低。

    图-16发展而来的图-107运输机,因为采用下单翼(虽然图-16算是中单翼)所以起落架高度较大,于是坡道比较陡,这样对于起落架受力、坡道受力和飞机结构压力都比较大。

    使用上单翼的运-8,尺寸与图-16相近,但是离地间隔较小,也方便装载车辆。

    再来看下单翼的747-F,尽管是货运款,而且可以“前翻盖”但是一些大型设备也只能用升降机放进去。

    同时,采取上单翼的飞机由于机翼下表面离地高度较大,方便发动机的挂载,尤其是在野战机场,飞机可能会吸进一些杂物,所以尤其是对于可能需要在条件恶劣的机场降落的运输机而言,上单翼用着可靠性更好。

    (“烟熏火燎”降落在简易机场的C17,这要是民航客机,基本上发动机就要跪了)

    下单翼的好处则是涡扇发动机前端声音小,后端声音大,所以使用下单翼可以在正常布局下用机翼遮挡一部分噪音。

    西藏航空A319腹部,注意其发动机喷口实际正在机翼中部,靠机翼可以遮挡一部分噪音。还有类似麦道ARJ等采用尾挂发动机的,则可以直接把噪音源放在客舱尾部以外,实际噪音也不大。

    尾吊发动机设置的飞机噪音更小。

    螺旋桨式客机,尤其是大中型螺旋桨式客机,考虑到桨叶问题,所以一般还是使用上单翼,避免螺旋桨触碰地面。当然也有特例,比如图-114

    (图-114采用下单翼涡桨发动机,导致的结果就是起落架高度过大,曾经出现过登机车不够高所以需要加一段梯子的惨剧。)

    少数民航客机也有上单翼的,不过一般属于比较另类的情况,你们说BAE146这种尺寸的飞机要四发干嘛,瞧瞧人家的安-148

    BAE这种尺寸过小的飞机考虑发动机离地高度很重要,毕竟上一个因为发动机离地高度不足而坑了的货叫波音737.尽管波音737制造了波音737max ,但是其已经不能保证对A320系列的优势,很大一个原因就是起落架高度不足,发动机离地太近,无法使用更大涵道的先进发动机。而二十多年前最多的第二代波音737 ,就是733、734、735那一代,其发动机进气道是“馒头”形的。

    737-300客机,注意其发动机形状,不是“磕歪了”

    2、如何看待空军节给出的运20数据?(最大起飞重量179吨,最大载重55吨)?

    所谓的"200吨."大飞机并非起飞重量必须在200吨以上:起飞重量在150—250吨级的大运均属于200吨标准范围。伊尔—76/96、波音767、运—20达到这个标准;DC—10、安—22、C—17包含在300吨标准内;重型运输机超过350吨:C—5、安—124、A—380、波音—747——这个范畴内的战略重运由俄、美、欧垄断!

    2016年7月6日,运—20"鲲鹏"正式入役!

    运—20作为200吨级的运输机种,它主要为了补充最终代替伊尔—76,满足中国军队40-50吨范围内的远程空运需求;运—20虽然模仿伊尔—76运输机的机翼,可是,机翼翼型、结构、材料做了大幅改进;机身设计更加参考安—70、C—17的设计理念,与伊尔—76完全脱离!它的机体长度比伊尔—76低:需要发挥大直径机体空间的搭载作用,它就要保证货舱宽度的同时尽量降低机舱地板的高度——(减少货舱的倾斜角度尤其重要!)运—20采用安—70的双侧纵向起落架舱布局:主起落架在机身下方两侧的独立舱体内,可以保证机身筒形机体的完整性;而单侧3组6个机轮则加大直径和宽度,保证机身在静止状态距离地面仅有1米——适合快速装载武器和人员!另外,运—20的前起落架位置靠近机头段,而机头驾驶舱没有伊尔—76机头下端的独立导航舱:机身段的可用舱体比例超过伊尔—76!而它的机身尾段外形呈锥形:这是低阻力气动设计,有效弥补机身外形对飞行性能的不利影响!运—20的起飞重量不比C—17A差:200吨起飞重量时的空重为85—100吨;载重20吨时有效航程为5500千米!所以,他可以满足中国陆军作战部队90%的装备运输要求:

    空降战车战斗全重9.5吨;

    轮式装甲战车全重15—25吨;

    履带战车/自行火炮全重20—32吨;

    轻型坦克不超过35吨;

    它们全部满足运—20的空运机动要求,保证机体的结构和载荷储备;

    96式坦克全重43吨,可以由运—20运输,可是,它对飞机寿命的消耗很大!

    这就说明,我军的轻型(轮/履)突击炮/坦克/装甲车可以上运—20运载到数千千米之外!不过,最大载荷50吨级的运—20不能运输重型坦克(99A):消耗大运的设计飞行寿命、坦克(重)的应用效率、成本都不利!

    伊尔—76运输T—72需要满足以下条件:

    拆除裙板、取消弹药、燃料排空;

    固定链、防护板"包围"坦克避免损伤;

    这样运抵前线的T—72则是"三无"武器:无燃料动力、无武装、无行驶条件!它还要分散兵力保护它不受敌人侵扰——毫无意义!

    而且,伊尔—76运输T—72的重量集中在主起落架——降落的时候,它对机体和主起落架的结构冲击很大,降低机体结构寿命、使用安全性:主起落架、机体结构寿命会呈现大幅度的下降!随着中国经济的飞速发展,中国军队维护国家主权的需求急需300吨级的战略重运:全地形条件载荷航程达到70吨/5000千米;55吨/6500千米;重运最大起飞重量250吨级;转场航程不低于8800千米;满足99A、红旗—9、机动警戒雷达系统、重型舟桥的运输要求(300吨级大运运输T—72比较方便)

    3、有人说中国大飞机制造能力最强的城市是西安,商飞在上海,空客组装又在天津,这是怎么回事?

    谢邀。这个问题得得相当有水平,一语道破了我国大飞机布局的天机。

    这里再补充一个珠海。刚好,西飞,商飞、天津空客,珠海通飞。由于工作关系,这几个地儿,厉兵哥都去实地观摩过。西安、天津、上海、珠海是我国造大飞机的四个中心,有差异性发展,也有协作性发展。连起线来,基本覆盖了我国航空工业和经济实力比较发达的地区。

    图一:珠海通飞算是几大中心,比较晚的。

    西安是我国老牌航空中心了,以军用大飞机为主。西安造的轰6和运8,长期以来是我国最大型的飞机。运8后来有了个小兄弟,叫运9。运20放在西安造,一点毛病也没有。我国军队现在有国内抢险救灾,和海外投射武力执行维和任务的需求。运20不可或缺。西安数十年来的积累,和当地的试飞中心,有助于运20能赶紧弄出来。

    鸡蛋不能放在一个篮子里,大飞机不能全让西安背。当时毛泽东和周恩来考虑,把上海建为民用大飞机中心。这是因为上海经济实力比较强,搞大飞机不能光找中央要钱,上海市政府也需要出钱,出人。所以把运十的研发生产放在上海。上海的运十干黄了之后,也没打算挪地,继续搞ARJ喷气式支线客机,和C919窄体机,以后CR929宽体机,也在上海商飞干。

    图二:空客天津,中欧都有收获。

    空客飞机的总装线设在天津,不是空客自己定的,是中国定的。中国跟空客合资这个事,最早是发改委副主任张晓强提的,温家宝总理表示支持。上海、天津、西安和珠海都在竞争空客的项目,赢家是天津。空客认为天津也还行,一是机场大,二是附近有港口,三是天津有民航学校。空客天津主要总装A320,现在也是空客A330的完成交付中心。

    中国一开始就把两栖飞机定为“大飞机三驾马车”之一。珠海的航空基因非常强,算是后起之秀,两年一次的珠海航展是我国最大规模的航展和防务展。珠海靠海,从珠海金湾机场出来,走路15分钟就能到通飞。中航工业把通飞设在珠海,就是搞于AG600两栖大飞机。

    图三:上海商飞有个难题,就是空域紧张,试飞不好搞,只能把试飞中心设在上海以外。

    可能有些答友觉得有些乱,其实没关系,一点都不乱。这几个地儿,背后都站着中航工业。西安和珠海不说了,中航工业的两个大本营。空客天津的总装线,开个门就是西飞的机翼厂。至于商飞, 很多东西是跟中航工业一起弄的。

    4、目前国内主要的大飞机有哪些?

    目前,我国对于大飞机的定位是150座以上的飞机,即为大飞机了。

    以这个定义来看,目前国内飞行的,空客系列有:空客 A318 A319 A320 A330系列和A380(国内只有南航在运营380,一共运营五架),还有最新的A350系列。波音系列主要有波音737系列,波音747,波音767,波音777和波音787系列。

    以上为主要运营的商业飞机,当然,还有一些巴航工业的E系列,庞巴迪系列等支线飞机。不过,这些都是100座以下的支线飞机,不能定义为大飞机。我国自主研发的C919也属于大飞机,不过,目前尚未投入商业运营,而且,C919只能属于和波音737以及空客320系列这个级别,与其他双通道宽体机相比,尚有差距!

    目前,南航是国内运营飞机最多的航空公司,有七百多架,预计在2020年突破一千架,属于亚洲第一,世界第三第四。

    国航是运营宽体飞机最多的航空公司,长期把持着北美黄金航线的国航未来也是不错,且属于唯一的载旗航空公司

    5、大型运输机只是比普通飞机更大一些,为什么那么难研发?

    感谢受邀回答这个问题,以下内容仅为个人一些简单的认识和想法,供抛砖引玉,欢迎更多讨论和回复。

    说起来这个问题有些伤人,大家可以掰着手指头算算,世界上能够自行设计、生产战斗机的国家,起码是个手指头不够用。可能够制造出大型运输机的国家,尤其是战略百吨级运输机的国家,三个半(空客严格来说不算单独研发,所以只能算半个)。这就可见大型运输机的研发之大。

    举个大家可能不是很关注的例子,大型运输机的起落架寿命要求。日常战斗机一天起降2-3个架次基本上是极限了,而大型运输机一天起降2-3个架次是稀松平常,甚至可能会在一段时间内长时间的进行这样重复起降工作。这就足以说明在这个设计难度上,大型运输机已经超过了战斗机的要求。

    大型飞机的设计,其实最早各国都有走弯路,美俄都曾走过小飞机放大不就好了的情况。可实际上,航空是一个全系统的大工程!如果你不能通过总体高度来规划设计,无疑造出来的飞机100%就是个废柴,比如实际上最大的水陆两栖飞机,由美国休斯公司于1947年11月2日试飞的“云杉鹅”又称H-4“大力神”号水上飞机。起飞重量181.4吨,已经接近运-20了。但是仅仅进行了2次水上滑跑,并没有实际飞上蓝天。为什么?就是设计出来不符合实际,操控极度困难,没有人能够真正驾驭翱翔蓝天。

    所以,很多时候,造一架大飞机,例如大型运输机,更多的是要看一个国家在航空领域的短处,而不是长处。这个时候有个最好的例子,日本!日本现在已经造出了C-2大型运输机,轮水平应该快要迈入战略运输机的门槛了,可C-2从试飞开始就麻烦不断,不是舱门关不上,就是发动机有问题,前两天甚至自己滑出了跑道!不对啊?大家印象中不是“日本制造”是“精密,良心,严谨”的代名词吗?(全部带引号!)引用欧洲空客的专家对日本航空设计者的评价:“家庭作坊水准”!(Home project)

    日本在工程力学,材料技术,大工程组织领域都存在严重的不足,尽管日本看似民用高技术很强,可是根本没有办法理解为什么要造一架大型客机,以及怎么样去造一架大型客机,说白了就是大方向没有人掌舵,自己在自己的小圈子里绕圈圈。

    有了对比,有了参照,我们就不难理解“为什么大型大型运输机只是比普通飞机更大一些,可研发难度这么大”这个问题了。希望我的回答能够对您有些许帮助或启示。

    6、像伊尔-76这样的纯运输机能否适合物流公司作为商用运输机用吗?有经济效益吗?

    任何一个航空物流公司都不会购买军用运输机来机型执行商业物流任务。之所以这样,倒不是说军用运输机的运输量不够大,实际上主要是因为军用运输机进行民用航空运输任务时实在是性价比太低了,或者说经济性太差。

    这种较差的经济性主要表现在下面几个方面:

    1、单机使用寿命较短

    以题目中提到的伊尔76这款大型军用运输机为例,根据公开资料显示,设计寿命按飞行小时数计算为30000小时,按起落架次来计算为10000次。相比之下,民航客机的使用寿命就比较长了,常见的波音777客机飞行小时数可以达到6万-8万小时,起落架次也可以达到4万次以上水平。远高于传统的军用运输机,这种使用寿命限制对于物流公司而言非常关键,否则用不了几年就要报废了,那多尴尬。

    2、航程偏短

    伊尔76这样的运输机运送40吨物资最大可以飞5000km,还不足以值飞洲际航线,说白了从国内飞不到欧洲、美洲或者非洲,中途需要中转一两次,这就非常麻烦了;而波音747F型货运飞机运载50吨,则可以飞行1万km,完全可以值飞洲际货运航线。

    3、油耗太大

    军用运输机为了考虑携带大型、大体积设备或者军用车辆的要求,一般都是采用了超级宽大的机身,但是无形中就提高了飞行阻力,因此,同样吨位量级,军用运输机的油耗远高于客机。

    4、飞行速度太慢

    伊尔76这样的军用运输机巡航飞行速度不过800km/h,而主流的民航客机或者货机飞行速度一般在900-1000km/h,两者之间还有近200km/h的速度差,如果飞行5个小时,就会有近1000km的差距。

    所以,总体来看,军用运输机并不适合做民用运输。

    这个问题就谈到这里。

    对航空方面感兴趣的朋友,不妨来关注老鹰航空,了解更多的专业知识吧。

    7、中国进口过波音和空客的大型客机,如果中国改用军用加油机会怎么样?

    从国外进口各种大型客机是会签署合同的,而且会明确购买的用途,如果改成军用的话就是属于违约,也就没有相应的服务权益了。每一款大型客机在一定的飞行时间之后都是需要进行相关的维护工作,如果与合同不符合就无法获得这些维修服务,甚至连一些配件都无法获得,这个对于飞机的运用会造成很大的影响。

    目前我国已经研制成功了大型军用运输机,未来可以在这款运输机的基础上进行各种改进,完全没有必要通过引进国外的大型客机来进行改造。国产运-20大型军用运输机就是具备空中加油机的改造能力的,我国之前在轰炸机上都改造过空中加油机,对于运输机来说也是比较容易的。

    目前国外的空中加油机基本上是在商用飞机的基础上改进而来,包括空客公司的A330MRTT多用途空中加油机就是在A330的基础上改造的,而美过空军最新装备的KC-46A是在波音公司的767客机的基础上改进而来的。

    中国目前唯一研制的大型民用客机是C919,但是目前还在试飞阶段,所以也无法进行相关的改造,另外这款飞机使用了许多国外的零部件,这个也是不允许军事用途的。但是未来我国研制成功其他的机型,如果使用的主要部件都是国产型号就可以进行空中加油机的改造工作了,目前阶段运-20是最好的选择。

    8、军用大飞机比民用大飞机的技术含量更高吗?

    军用大飞机和民用大飞机是两种不同的要求!军用大飞机要求可靠,能够适应战场环境,对起降要求低,能适应野战机场;对载重量及尺寸有严格要求。对于经济性及舒适度要求不高!而民用大飞机要求安全,经济性好(油耗低),乘坐舒适;对机场起降条件有严格要求。全周期寿命长。所以不能简单说民用大飞机或者军用大飞机技术要求哪个高!是侧重点不同。

    9、军用大飞机比民用大飞机的技术含量更高吗?

    错了,实际上技术要求高的还是民用飞机

    军用飞机强调的就是可靠性,对经济性要求不高

    因此在设计时,往往大量使用传统材料,比如C17,Y20之类的,复合材料比例比波音、空客低多了

    再说发动机,C17用的发动机是波音757发动机的民用版,在技术性能方面比波音787的差远了

    原因无他:军方只要求可靠性,多装几台发动机没问题,民航需要省油和安全,能用2台就不要用4台,但这对技术指标和控制系统的要求更高

    10、“胖妞儿”(运-20)是个什么样的飞机?较其它飞机有何优势?

    胖妞是款什么样的飞机呢?胖妞的官方编号是运-20,它是我国继下马的运-10之后自主设计研制的第一种200吨级战略战术运输机,是我国空军有战术空军向战略空军转型、有国土防卫型空军向攻防兼备型空军转型的一款重要武器装备;主要用于复杂气象条件下执行长距离物资、装备以及人员的空中运送任务。

    我们都知道,发展航空投送能力是世界各国加强军事现代化建设的通行做法,我国也不例外。在此前人民空军空中投送主要依靠运-8系列中型战术运输机来完成,后来引进了数量不到50架的俄制伊尔-76运输机,整体上来看只不过是杯水车薪。直至,运-20研发成功,我国在军队装备建设和航空工业发展领域并驾实现跨越式发展。

    国内学术界对战略空军有三大衡量指标,即亮眼、重拳和长腿。其中长腿主要指的就是空军的斩月投送能力,运-20就是我国第一款达到这种指标的战略运输机。该型机于2007年立项,2013年成功首飞,2016年交付空军某部服役,2017年编队飞行标志形成初始作战能力。

    运-20充分发挥科技后发优势,设计借鉴融合了俄制伊尔-76和美制C-17战略运输机的成熟设计优点,大量使用了国内最新航空技术。该型运输机采用常规布局,悬臂式上单翼、前缘后掠、无翼梢小翼设计,学术用语表述就是超临界机翼技术,也叫顶置翼盒设计,它的中央翼盒不穿过机身,而是在外部与机体相连接:这种设计好处在于可以保证机舱内径的完整性,那就是在机体有效装载长度保持机舱内部高度的一致,意味着能够装备更多大型的武器装备和货物,同时引出多功能机型平台采集特点,具有良好的功能拓展潜力,为后续一机多型拓展空中加油机、大型空中预警机以及其他特种作战飞机打下基础。

    运-20超临界机翼设计使得其拥有不错的货仓容积,根据前不久空军披露的信息,运-20的货仓容积达到了320立方米,较运-8型运输机提升了一倍,能够同时容纳8个国际标准A型集装箱,可以运输99A主战坦克在内的重型装备。正式因为其大肚子、短粗的外形特征,才在面试后被网友亲切的称为“胖妞”。

    这也是运-20设计上最大的优势所有,当前国际上同级别的大型运输机只有运-20、伊尔-76、伊尔-476以及C-17环球霸王等为数不多的几个型号,总体对比各项技术指标,我们的胖妞因其较大的承载能力,排名介于C-17和俄制伊尔系列大型运输机之间。

    另外,运-20还有一大设计特色就在航电系统上,该型运输机使用的国产综合航电系统,安装有大屏显数字座舱,将驾驶员的数量将至3人,大幅的提升了人员工作负荷,更有利于执行长航时、远距离飞行任务。这一点是其他几款同类机所不能比的,也是后发优势的最大体现。

    在不久的将来,运-20还将充分发挥其多功能机型平台采集的特性,不仅仅满足于战略投送,发展出大型空中加油机、空中预警机等新兴特种祖宗爱恨你飞机,对于完善人民空军装备体系建设以及助力人民空军早日实现“空天一体、攻防兼备”战略转型具有重大战略意义。值得广大军迷朋友拭目以待。