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杏彩体育官网俄罗斯大型运输机发展分析

更新时间  2024-09-24 15:13 阅读

杏彩体育官网3月26日,俄茹科夫斯基主旨氛围流体动力学研讨院(TsAGI)称,被称为“大象”(Слон,发音相当于英语Slon)的重型运输机金属模子已正在TsAGI的T-106风洞竣工第一阶段氛围动力学试验,验证了该模子正在马赫数0.2~0.85的氛围动力学特色,囊括俯仰角和马赫数的闭连,以及尾翼、带动机短舱、升降架整流罩等对氛围阻力的影响,同时还研讨了模子正在区别高度和目标的稳固性,测试了机翼的承载性和区别飞翔构型等。试验结果吻合最初的估量结果。该阶段试验要紧目的是研讨巡航速率下模子的氛围动力学特色,用来优化气动表形。下一阶段试验将正在T-102风洞中实行,研讨正在低马赫数下的氛围动力学特色,囊括侧向稳固性和转向舵结果等。

遵守《俄罗斯国度航空工业2013~2025年生长计划原则》的第7条“航空科学和技艺”的计划,将供给经费赞成展开尝试性的飞机氛围动力结构、策画、创造等研讨。工业和商业部设立“运输机技艺2021”研讨,赞成展开了“拓荒用于下一代运输机的观念和结构处置计划”研讨项目。2016年8月31日,TsAGI签定研讨合同,正式展开研讨就业。

2017年7月,正在莫斯科国际航空航天展光阴,TsAGI正式布告了来日重型运输机观念设思图,并将其称之为“大象”。研讨目的是替换安-124重型运输机。开始设思的策画目标是民用型最大载重150吨,航程7000千米;军用型最大载重量180吨,航程4900千米;巡航速率850千米/时,同时探讨民用和军事需求。

2018年12月底,TsAGI的院长正在承担俄新社的采访中流露:遵守和工业和商业部签定的研讨合同,“大象”项目就业仍正在接续,并为来日真正飞机研造供给技艺贮备。

2019年1月25日,TsAGI官网先容了“大象”近期展开的就业,TsAGI的专家为飞机策画了一种新的氛围动力学模子,用于风洞试验研讨。与大无数集体成型的气动模子区别,新模子惟有机身是一体的,机翼等部件都安设正在机身上可拆卸,简化了模子的创造,同时可对部件实行安排,可能得到区别构型的气动表形的各类参数。2019年11月布告金属模子照片,2020年3月竣工两阶段风洞试验的第一阶段试验。

2018年4月25日,正在莫斯科航空学院的汇集学术杂志《Trudy MAI》的第99期上,TsAGI的研讨职员宣布了一篇名为《新一代重型运输飞机的观念策画》的作品。这篇作品先容了TsAGI展开“大象”飞机策画的思绪,鲜明飞机根本策画条件,选定气动结构和参数,给出了两种构造结构,并实行了本能估量和剖判。

TsAGI的作品指出,像安-124这种带有货桥和大启齿舱门的重型运输机,关于空运大型物品和筑设无论对军用仍然民用都是不成贫乏,正在叙利亚冲突和民航大型特种运输中都注明了这一点。

安-124不成逆的老化退伍,将使俄罗斯牺牲大型空运技能,最根基的题目正在于带动机,乌克兰的D-18T带动机正在上世纪90年代中期实践上曾经停产,没有可调动的带动机,也缺乏用于维修和升级的部件。

试图规复重启安-124坐蓐连续没有告捷。2016年4月,针对规复安-124坐蓐线坐蓐线的航星-SP工场流露没有布置也偶然规复安-124坐蓐线年代的技艺,囊括气动、构造、原料等技艺曾经掉队,燃油消费也大,因而规复坐蓐安-124是欠妥令宜的。然则,墟市照旧需求或许空运更大尺寸的物品的运输机,因而全新研造一架新飞机优劣常需要的。这将是一型源委鼎新的全新版本的安-124,使用最进步的气动结构,通过优化策画,采用新原料和航电、飞控编造,进步飞机本能。

寡少为餍足俄罗斯空军需求,研造和幼界限坐蓐重型运输机优劣常高贵的。通过参加民用航空公司运营,增长订单数目,可能消浸坐蓐本钱。目前墟市上的民用货机多为由客机实行改型,比如图-204S、空客A330-200F、波音B777F和B747-8F,或者由退伍客机实行改装,如空客A320、波音737等。惟有少数航空公司运营着具有货桥和大启齿舱门的运输机,最有名的是伏尔加-第聂伯公司,该公司规划有伊尔-76TD-90VD和安-124-100。这些飞机最初是为了餍足军事需求而策画的,因而,这些飞机装载通例集装箱的操纵结果不足其它货运飞机。像安-124货舱装满集装箱时,就达不到最大商载。然则安-124或许运输各类各样的大件物品,囊括质料约为100吨的单件物品,这是与其它货运飞机比拟的要紧逐鹿上风。因而,研造新的重型运输机应该既能替换俄军的安-124,也应餍足民航货运公司需求,空运的经济性应媲美其他货运飞机。

归纳上述剖判,TsAGI策画的新一代重型运输机目的是或许运载各类物品,囊括重型和超大型物品,同时具备安-124-100和其他货机(波音777F、747-8F和空客A330-200F等)应用特性。为餍足上述请求,设定了开始策画目标:

新一代重型运输机“大象”的总体结构参考了安-124-100、安-225和波音747-8F的特性,TsAGI使用本身拓荒的工程估量技巧,实行再三迭代估量来优化飞机结构参数。同时假设PD-35带动机的燃油结果和目前民用带动机相当。凭据飞机/道面等第编造(ACN/PCN),遵守餍足A级和B级道基强度起降请求实行了剖判评估。

TsAGI最终采选了通例气动结构策画,同时对少许非古板结构实行估量剖判,诠释了没有选用的情由。一是“翼身调解结构”(BWB)运输机的升阻比固然挨近24,但机身构造能否担当内部增压存正在疑义,同时,贫乏尾翼安笑尾晦气于俯仰力矩限度,非对称机身的创造也是难点;二是“搀和翼身结构”(HWB)固然消浸了飞控难度,然则增压对非对称机身强度的请求和机身的创造仍存正在题目;三是“复合机翼结构”飞机正在500吨一概升起重量下,可能得到较幼的翼展,然则只可正在低空和马赫数0.4环境下才气得到高结果,倘使对飞机气动结构实行优化,使其能正在10000米足下高空,马赫数到达0.8,最终的机身将见面对和HWB仿佛的缺陷。四是双机身结构运输机拥有必然潜力,可能删除机身尺寸,可能正在机身之间的机翼下运载各类特大型物品,双机身的题目是起降间隔远,机场搬动穷困,需求均衡双机身的载重,侧风也对起降平安影响大。五是双机翼结构飞机,可能删除翼展宽度,污点囊括动态稳固性差,特地机翼加固会增长阻力,坐蓐本钱上等。因而,TsAGI以为,古板结构飞机源委大批使用注明了其合理性和适用性,通过优化策画,可能获得平安牢靠的飞机计划。

经迭代优化之后的“大象”策画计划:升阻比可到达18.5~19,装备进步的带动机,可能得到较大的航程和较高的燃油结果。“大象”通例气动结构计划,然则展弦比≥10(安-124为8.6),根梢比≈4,采用超临界机翼,翼吊4台大推力带动机(PD-35),采用可拆卸双层货舱,使用进步的金属原料和复合原料以及其他进步技艺等。

遵守区别职司需求,TsAGI别离策画了两种区别宽度的机身计划。窄体计划机身货舱的尺寸为5.3米×5.2米(宽×高),双层货舱适合空运平凡物品,比如集装箱和圭表货盘等,针对航空货运公司的应用需求实行了优化。宽体计划机身货舱的尺寸为6.4米×5.2米(宽×高),或许空运装甲车辆,比如卡车、装甲运兵车等。这个机身宽度和安-124雷同。两个计划的吊车均能将物品晋升到4.01米高度。

从表1中比较可看出,窄体计划中段横截面积最幼,阻力消浸了,宽体计划上风是可能装载大型车辆,可能并排装载2辆车广漠于2.5米的牵引车或装甲车等。

凭据选定的机身参数以及对贸易载荷、航程、巡航速率和起降要求的特定请求,对“大象”飞机参数实行了进一步的估量研讨。源委优化估量,得出较精确的“大象”飞机策画计划:

——机翼有集体油箱,机翼展弦比为10.34,机翼呈梯形,根梢比为4,1/4弦线%,翼型凭据巡航速率实行了优化(马赫数为0.8~0.82),装备有可折叠翼梢幼翼,删除翼展宽度。

——有机头和机尾两个大启齿货舱门,有货桥,可正在必然角度锁定,机头舱门是机鼻向上抬起,机尾舱门为三开门;机身内有两个增压区:上层驾驶舱、息憩室和客舱最大压差为0.55×105Pa,基层货舱为0.25×105Pa。

“大象”的两个计划中,都可能增长可拆卸的第2层货舱地板,凭据运输职司的区别,安排装载空间。同时,餍足空运超大件物品需求,这种技能是其他货运飞机所不具备的。

“大象”最大升起重量490~500吨,最大载重180吨,需求跑道长度3000米,比较安-124-100最大升起重量392~402吨,最大载重120~150吨,则需求跑道长度3000米,747-8F最大升起重量447.6吨,最大载重132.6吨,则需求跑道3100米。正在载重航程方面,“大象”也拥有必然上风。

“大象”别离遵守升起跑道是2500米和3000米实行估量,2500米时需求节造最大升起重量,正在相通载重鸿沟内,“大象”比安-124-100和安-的航程多4000~5000千米,与波音747-8F相当,空客A380-800F(仅是计划)比“大象”拥有必然上风。“大象”拥有较高最大载重,仅次于安-225,载重航程技能同时拥有上风,货舱尺寸也拥有较大上风,货舱高度胜过安-225。“大象”的归纳运载技能上风显着。

以上是作品根本观念和结论,TsAGI以此研讨结果将行为研讨庖代安-124重型运输机的根本,后续将进一步展开氛围动力学、强度和飞活动力学研讨。

作品宣布后不久,2018年6月,囊括俄罗斯军事航空运输机部队司令、上议院国防平安委员会主席以及共同飞机公司(UAC)副总裁等军方、当局和企业官员都对概况示要重启安-124坐蓐。对此安东诺夫的反映是安-124常识产权属于安东诺夫,俄罗斯无权寡少重启坐蓐,同时,安东诺夫具有安-124飞机的策画、本能、寿命和适航性等环节数据和消息,囊括庇护构造完美性所需的测试数据等,俄罗斯贫乏这些也就没有技能重启坐蓐。

正在2018年6月重启安-124坐蓐的报道中声称:“重启的安-124将实行大幅升级,囊括新的航空电子、升降架和带动机等,将是架全新的飞机,会被付与新的代号”。从目前操纵的报道消息剖判,所谓“重启安-124坐蓐”极不妨便是“大象”。为得到统统的飞机策画参数和数据,因而有需要展开氛围动力学、强度和飞活动力学研讨,清除安东诺夫的节造。同时,为参加民航运营,赢得各国的适航认证,也有需要规避与安东诺夫闭于飞机常识产权争端,因而末了务必是全再生产的俄罗斯飞机。同时,尽不妨鉴戒安-124计划、技艺以及坐蓐阅历,可能大幅缩短研造周期。

行为着眼于新一代重型运输机计划索求,拥有预先研讨本质的试验项目,“大象”计划则略显改进亏折。TsAGI作品前面磋商的采选通例结构的源由,是由于新观念结构运输机计划存正在各类缺陷,因而,从“稳妥”角度仍采选通例结构计划,响应出“大象”拥有很强的型号后台,云云采选是合理的,较少改进可能消浸来日工程化使用的不确定性。

TsAGI作品中要紧比较了民用货机,没有与另一款厉重的重型军用运输机C-5实行对照剖判。从载重航程和货舱尺寸目标看,安-124比C-5拥有上风,“大象”计划则确定胜过C-5。但C-5翼展更幼,主升降架24个轮胎呈阔别并列结构,对起降跑道请求更低,可能正在较浅易的机场起降,对各类军事空运极为有利。

“大象”计划升降架结构担当安-124升降架结构,实践上和安-225雷同,主升降架轮胎有28个,但仍为串列结构。这种结构对跑道强度有较高的请求,节造了或许起降机场的数目,这对民航货运来说是晦气的成分,关于军事空运也会受限许多,“大象”没有对此实行鼎新策画对照可惜。

俄罗斯从2013年发端提出来日运输机编造(PAK TA)项目,布置正在此项目框架下研造载重50吨、80吨和120吨的系列军用运输机,以调换各型老旧运输机。2015年,伊留申总司理对表称将正在PAK TA项目框架下研造载重80吨以上军用运输机,并将其定名为“埃尔马克”(Ermak),2016年总司理正式告示定名为伊尔-106,载重不妨正在80~120吨之间,并布置2027年参加服役。

媒体将上述布置称之为“重启伊尔-106项目”,伊尔-106是1987年伊留申打败安东诺夫和图波列夫策画局获得的军用运输机研造项目,用以庖代伊尔-76和安-22军用运输机,因为苏联崩溃导致项目终止。

2018年12月,伊留申首席策画师承担采访,称:“新的伊尔-106将是原伊尔-106的深度升级版,将充足接收原伊尔-106的研讨收获,除了采用全新航电筑设,带动机将装备还未竣工研造的NK-93涵道桨扇带动机,最大推力为24~26吨,寻常环境最大载重80吨,急切环境下超载可到达110~120吨。”首席策画师还流露:“新伊尔-106货舱尺寸和安-124雷同(也许正在原伊尔-106根本进步行了鼎新),将是替换安-124的合理采选,货舱可能餍足俄军一切军事空运需求,凭据俄罗斯国防部的请求,这架飞机将正在2025年至2026年间竣工策画被创造出来。”2019年5月,伊留申正在公司年度陈诉中说:“新伊尔-106研发就业已竣工布置中‘预合同’研造阶段,曾经签订了第三至第五阶段研发就业的国度合同。”2019年9月,伊留申心愿正在2020年得到同意展开创造原型机,布置正在2027年发端批产交付。

TsAGI的职责是展开观念研讨、索求技艺计划,到整体型号研造仍要交给飞机创造公司竣工,因而“大象”计划出来之后,有媒体报道其便是新伊尔-106项目,伊留申将以“大象”为根本,创造新伊尔-106的原型机。

原伊尔-106的研造是对标美国C-17A杏彩体育官网,是一款计谋战略运输机。同时,安-124正在1987年刚发端批坐蓐,因而1987年立项研造的原伊尔-106并不是为了庖代安-124。加上同20世纪正在80年代中期发端研造的安-70战略运输机,苏联是心愿变成或许庖代原安-12、伊尔-76、安-22的空运配备编造,变成安-70中型战略级、伊尔-106大型计谋战略级和安-124重型计谋级三级空运配备编造。

明日黄花,新伊尔-106以原伊尔-106为根本,从布告的本能目标看,空运技能可能必然补偿安-124退伍所发生的运力空白,但仍亏折以统统庖代安-124,且从本能目标上看,“大象”比新伊尔-106要大的多,带动机计划也不雷同,“大象”还正在实行计划验证,新伊尔-106正正在争取进入工程研造。因而可决断“大象”并不是为新伊尔-106做技艺验证,“大象”和新伊尔-106该当没有直接闭连。

两型飞机各有优污点:“大象”要更大,空运技能更强,但机场顺应技能弱,单机和运营本钱都市较高,多量量配备本钱高周期长,参加民航货运能消浸必然本钱。新伊尔-106更幼少许,空运技能根本够用,对标C-17A应具备较好的战略空运技能,或许顺应简略跑道等,单机和运营本钱比拟较低。生长哪个,要紧看俄罗斯正在有限资源下,更应许赞成哪型机生长。

俄陆军新一代坦克装甲车辆连绵参加服役杏彩体育官网,但空天军现役运输机已不行餍足空运这些新配备的请求。现役的伊尔-76货舱宽度有限,现役T-90主战坦克都要拆除侧裙板才气装运,新一代主战坦克T-14“阿玛塔”坦克更宽更重,伊尔-76已无法运载。伊尔-76原可能运载3辆BMP-3步卒战车,但新一代BMP-4起码增重5吨,意味着同样数目步卒战车,伊尔-76需求出动更多架次才气竣工。安-22已主要老化,安-124仅有10架足下正在应用(大局部封存供给备件),俄乌冲突使该机难以升级延寿,特地是带动机。安-124正在俄罗斯介入叙利亚冲突中更是凸显本人的计谋价格,直接空运了大批配备和补给,囊括直升机、S-400防空导弹编造等,使俄军或许正在远离疆土的地方庇护强健的作战技能。因而,俄军正在2020~2030年间需求新的机型来加添安-124和安-22退伍后的重型运载技能空缺。

俄伏尔加-第聂伯等航空货运公司仰仗安-124广漠的货舱和大启齿舱门,活着界超重/超大航空货运墟市上处于垄断职位,赚取了丰盛的利润。少见据显示,同样配备这类运输机的乌克兰安东诺夫航空公司(配备6架安-124-100和1架安-225),每年可造造1亿至1.5亿美元的利润,使安东诺夫策画局或许存活下去,而安东诺夫航空公司正在活着界超重/超大航空货运墟市上仅占35%的份额,其余大局部均由伏尔加-第聂伯攻陷。然则安-124机队机龄广大近30年,爱护本钱赓续增长,寻找替换机型成为当务之急,倘使没有后继机型,俄航空货运公司将落空丰盛的收益。俄航空货运公司多次对安-124后继机提出需求,心愿当局尽速启动下一代重型运输机研造,以庇护其超重/超大航空货运墟市的垄断职位。

俄罗斯正在目前经济穷困环境下,仍分阶段启动老旧机型的调换就业,庇护较完美的运输机编造:幼/轻型运输机伊尔-112V正正在捏紧研造,用于庖代载重10吨以下级的安-26;正在和印度团结“多用处重型运输机”(MTA)项目终止后,俄罗斯定夺独立研发载重20吨级的伊尔-276中型运输机,用于庖代安-12;新鼎新的载重50吨级伊尔-76MD-90A正正在批坐蓐;倘使载重80吨级的伊尔-106能达成型号生长的线;“大象”则可能替换安-124笼盖120吨级以上的载重技能。不妨经过会很漫长,然则变成较完美的空运技能编造是大国的厉重象征,是军事气力的厉重延迟,俄罗斯正正在实实正在正在地展开整体就业。

无论是“大象”仍然新伊尔-106都要依托大推力带动机的研造告捷,安-124延寿升级穷困厉重情由正在于D-18T带动机停产。俄罗斯还未研造过这种等第的大推力带动机,特地是或许餍足适航请求的大推力带动机,技艺不确定较高。比如,C-5M升级换装的是成熟民用带动机,伊尔-76MD-90A升级换装的是正在伊尔-96客机应用的带动机的改型,本能都较升级前有大幅进步,C-17A直策应用的是民用带动机改型。相反,为军用运输机配套全新研造的带动机危急较大,比如安-70就由于配套D-27桨扇带动机缺陷导致项目启动近30年仍未竣工,A400M研造进度大幅拖后很大水准是由于配套的新研TP400-D6带动机题目不时。因而,俄罗斯生长重型运输机,务必最初处置带动机题目。