五千年(敝帚自珍)

主题:【原创】某些质疑运十的河友太可笑了 -- 日月双华

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家园 运10是自主设计自主设计,自主设计,重要的事情说三遍

运10参考了707,但不代表运10是在仿制707。

“但是有一条,说要就得研制,研制出来以后,希望不要像运-10那样又不要了,这样会劳民伤财。运十虽然是特殊情况下研制的,但也不能说不要就不要了,丢掉大批科研成果。”“运-10不少是测绘的,但运-10并不是“波音—708”,而是我们祖国的儿女在参考、学习和研究了波音707残骸等外国飞机,取人之长,独立设计的。有人说运-10技术性能差,赶不上80年代的水平,但是经过那么多的会审都同意了、设计了、生产了、静力试验了、上天了,性能基本达到了当初上级领导和使用部门要求的指标。我们不能今天说行,明天做出来又说不行,不要了。从运-10来说,这么一反一复,说话不算数,浪费多少?我国何时能有自己的大型旅客机?我们祖国的民用航空要不要摆脱依赖进口的局面?”——熊焰 《一次有意义的攀登回忆地方办航空的二、三事——运-10的回顾和启示》。

再摘录部分程不时程老的访谈。

运10是20世纪内我国研制的最大机型,曾经试航我国许多边远城市,表现良好。运10的发展走的是自行研制型号的途径,最后让位于在中国的土地上总装外国型号(MD型美国飞机)的发展方式,运10由于“非技术原因”而被中途阁置。到21世纪的今天,在我国境内总装外国飞机不再作为发展民用航空工业的唯一方式,而将自行研制C919大型喷气客机,作为根据国家意志开启的、体现中华民族的自立创新能力的标志性工程。大型喷气客机C919发展的战略性道路,开启了21世纪我国喷气式商用飞机发展的大道。

运10的技术方案,在设计的当时经过理论论证和试验对比,作出了许多重要的技术决策。如在空气动力外形设计上,机翼采用高亚速巡航的翼型、大展弦比后掠式机翼平面形状、带有上反角的下单翼而用偏航阻尼器获得横侧向稳定系统、动力装置采用涡扇式发动机、翼吊式发动机安装型式、空中可调安装角的平尾等等;在结构上单通道的客舱布局(是目前使用量最大、并在将来需求量最大的型式)、多轮起落架、全部油量贮存在机翼内部空间等等。这些重要的型式选择,在运10研制中曾引起过国内航空界长时间的质疑和反对。但运10在设计中经过详细的论证和试验作出的选择,通过运10的飞行证明是正确的,并经过世界航空历史几十年的发展证明是明智的,因此在21世纪的C919设计上,得到合理的继承和发展。

大型军用运输机和商业旅客机都是大尺寸,因此在结构上都受到“尺度效应”的支配。“尺度效应”是指当尺寸放大之后,构件的承力面积与线性尺寸成平方增加,而构件的重量却随尺寸成立方放大。因此尺寸加大到一定程度,结构中的应力将急剧随尺寸加大而提高。这时大尺寸结构必需更换材料,或者更换受力型式,否则结构将在载荷下崩溃。

这个规律对军用运输机和民用旅客机都同样存在,因此这两种飞机都必须对普通飞机结构探索新的型式,并使用新的材料。

但是另一方面,军用运输机和民用客机由于执行的任务不同,它们在解决问题的许多方面的要求又有所不同,必须使用不同的设计来满足。

比如,在设计标准上,民用客机要在世界航线上经常飞行,同时也寻求机型可以出售到建立了航线的其他国家,获得商业上的成功,因此应该达到世界民航届要求的安全标准,并采且成熟的管理控制制度加以保证。目前世界广泛承认的是美国在20世纪中叶最初制定的“适航标准”,以后得到经常的补充更新。联合国的航空安全标准、欧洲使用的适航标准、以及我国民航所使用的中国民航适航标准,都大体参照美国标准制定。我国研制民用客机,在安全要求上,需要按照国家颁布的适航标准来进行,并争取取得其它国家适航当局的相应认可,才能在世界销售。

而军用运输机主要供应本国军方。它的设计和研制,主要需要军方通过,与民用机适航标准的管理制度和技术标准不同。研制的标准不同,便会造成多方面设计上的差异。

此外,从飞机的总体布局上来看,两种飞机都需要降低空中巡航的阻力,以便提高飞行的经济性。飞行阻力最小的形式是纺锤形机身,加上中翼的位置,民用客机的外形很接近这种理想状态。只是由于飞机起飞和着陆时需要抬起机头增加机翼对气流的迎角,为避免起落架做得过长同时不使机尾擦地,机身的后部略为向上斜削,稍许偏离了纺锤形流线体軕对称的标准外形,这样做增加的阻力不多。这样的布局使飞机在地面停放时的客舱门离地面有一定高度,使旅客上下必需使用登机梯。旅客机的使用环境是地面设备完备的机场,登机梯一般作为航空港配备的地面设备。旅客机如遇意外不得不在没有登机梯的环境着陆时(如起降时发生意外而冲出跑道)旅客则可通过机上贮备的充气滑梯离开机舱。

但是对军用运输机来说,它的用途是载运坦克大炮等军事装备在抵近前沿阵地的野战机场着陆,跑道和地面设备都不如航空港完备。因此军用运输机的货舱地板应该尽可能接近地面,舱门打开就可以成为车辆开出机舱的跳板。这种使用要求使飞机必须采用上单翼型式,使机舱内有通畅的无障碍装载空间。机舱的地板则尽可能贴近地面,这样使机身的后部为避免飞机起飞着陆时擦地而不得不采用更加明显的上翘的外形。这种外形使飞机在巡航中产生可观的阻力,产生的分离气流也对飞机的操纵稳定产生不利影响。这是为满足特定的使用要求所不得不付出的代价,基本上已成为世界军用运输机在全机布局上的明显特点。

在具体的设计细节上,军用运输机与民用客机也有许多差异。例如旅客机的客舱地板承受的是旅客在上面乘坐或走动的分布载荷,地板的局部刚度,要求能承受一般女客的高跟鞋铅笔形鞋跟的压力而不压出凹坑来。但军用运输机的货舱地板,却必需能承受坦克开进开出时履带的辗压。按这样的要求设计出的舱面,如果用来运送衣物,电器等日用货物,或者单纯载运人员,其结构重量效率是很低的,经济上很不合算。

为此,可以看到有些民用客机可以由军方选定作为军用特种飞机,如选用波音客机及欧洲空客的客机,改装为加油机、预警机、电子战飞机等等,由于技术先进又兼经济性良好,使用的量还很大。军用运输机在某些救灾场合中也有时被用来运送救急物资及难民,但很少改装成民航机在航线上作经常的载客飞行。上世纪下半叶当我国第一次与美国航空界交流的时候,我曾访问美国的洛克希德公司乔治亚州分公司,该公司以生产军用运输机为主业,生产的军用运输机C-130曾经销售世界很多国家,但当军用用途趋向饱和时,在70年代末曾打算将它改装成民用旅客机,推销给中国及其他第三世界国家用于国内航线运输。我在美国期间他们曾向我展示这种改装的模型。但我当时就看到,他们这种打算在技术和经济上都不成功,果然后来并没有实现。

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