随着时代的发展,战略运输机的价值与日俱增。近期,有关中国研制的战略运输机运40的讨论也越来越多。
根据媒体对华中科技大学张海鸥教授的采访来看,目前运40采用了一些颠覆性的技术,最大起飞重量大约为600吨。
那么,战略轰炸机在现代战争中可以发挥什么样的作用,运40采用的颠覆性技术是什么?
运输机是现代空军的重要组成部分,按照作用,可以将运输机分为战术运输机、中型运输机和大型运输机等。
在此基础上,战略运输机是一个较为特殊的类别,虽然都是运输机,但是战略运输机能够发挥的作用是巨大的。
一般的运输机仅能为战役提供后勤方面的增援,但是战略运输机却可以在一定程度上改变原有的战略部署,使得战争的局势发生颠覆性的变化。
目前,已经在部队服役的战术运输机有运12、运7等等。中型运输机有运8和运9,中型运输机的运载能力大约为20吨,可运输的物资十分有限。
相比之下,大型运输机的运载能力就强得多,例如中国的运-20,最大运载能力大约为66吨,是中型运输机的3倍多。
在大型运输机领域,美国的水平是最高的。美国大型运输机C17的最大运载能力大约为77吨,比中国的运-20多了足足11吨。
尽管俄罗斯的军工水平和美国基本持平,可是在大型运输机方面,俄罗斯就要逊色许多。俄罗斯研制的伊尔76的最大运载能力仅为60吨。
到了战略运输机领域,世界各国与美国的差距就更远了,即使是中国和俄罗斯,也没达到和美国齐头并进的程度。
美国的C5战略运输机是目前运输能力最大的运输机之一,最大起飞重量大约为380吨,最大运载能力大约为130吨。
130吨的运载能力,足以将陆军大部分的重型装备运输到战场上。例如M1主战坦克、阿帕奇武装直升机以及各类军用装甲车。
除了美国,世界上仅有俄罗斯一个国家拥有生产战略运输机的能力。不过现在因为一些技术性的问题,俄罗斯已经不再生产战略运输机。
俄罗斯生产的安124战略运输机的最大起飞重量大约为405吨,最大运载能力大约为150吨。值得一提的是,在20世纪80年代,安124就已经在苏联空军服役了。
和美国的C5战略运输机一样,俄罗斯的安124战略运输机也能够将绝大多数的陆军重型装备直接运输到指定位置,能够发挥巨大的战略作用。
从俄罗斯国防部公开的信息来看,目前俄罗斯一共拥有20多架安124战略运输机。
遗憾的是,中国虽然研制出了大型运输机运-20,可是在战略运输机领域基本等于一片空白,和美国、俄罗斯的差距还很大。
不过,近期爆出的运40的相关信息,可以说明中国已经在尽力追赶,而且取得了相当可观的成效。
中国研制的战略运输机运40取得了新突破,采用了多种颠覆性技术,最大起飞重量大约为600吨,或可弥补中国战略运输机的空白。
那么,运40采用了哪些颠覆性的技术,如果运40研制成功,将来可以发挥什么作用?
运40采用的第一项颠覆性的技术是3D打印技术,这项技术许多人都不陌生,因为它已经在各大领域广泛应用,其优势也非常明显。
3D打印技术在飞机制造领域的广泛应用较晚,主要原因是飞机的零部件十分精密,而且体积也比较大,3D打印技术不是很好实现。
最为重要的是,飞机的零部件需要保证安全性,飞机一旦出现问题,后果是非常严重的。因此,在3D打印技术还不成熟的时代,飞机制造采用的依然是传统工艺。
经过多年的发展,目前3D打印技术已经有了质的飞跃,完全可以在飞机制造领域应用,成本和质量都有较好的保证。
在3D打印技术领域,中国实现了一个非常大的突破,中国掌握了高性能大型金属零件激光直接制造技术,而且已经在飞机制造领域广泛应用。
这种技术的优势是可以制造飞机上复杂的大型零件,不仅成本较低,而且质量要比传统铸造的零件好得多。
例如,采用激光钛合金成型技术制造出的大型零件,在原材料方面,就可以节约90%的费用。
有这么大的差距,原因在于激光钛合金技术不需要模具,可以直接对原材料进行加工。
据统计,这项颠覆性技术制造飞机大型零件时的费用,大约为传统铸造费用的5%。
首先,因为不需要传统的焊接方式以及原材料的不同,所以飞机零件的重量下降了许多。
重量是衡量飞机性能的重要指标之一,通常情况下,飞机零件的重量越低,飞机的性能就有大的提升。
传统的焊接方式存在一些弊病,虽然焊接的强度不低,可是总的来说还是一些风险,零件的耐疲劳度会因为焊接而降低。
因此,传统工艺制造的飞机零件很容易出现裂缝、变形等影响飞机安全的问题,这是飞机制造领域的一大难题。
3D打印技术则完全没有这个困扰,因为是一次成型,所以3D打印技术不需要传统的焊接,零件的耐疲劳度和原材料没有什么差距。
当时,运-20采用的是传统工艺,在试飞时,起落架出现了裂痕,为了解决传统工艺的弊病,后来尝试使用了3D打印技术,裂痕问题也就不存在了。
在之后的研制中,运-20大量使用了3D打印技术,飞机的性能有了较大的提升。
除了3D打印技术,运-20 的发动机也有非常大的变化。发动机好比飞机的心脏,发动机的好坏,直接决定了飞机性能的高低。
中国研制的战略运输机运40取得了新的突破,单个发动机推力达到40吨级别,最大运输能力大约为180吨。
中国空军的起步较晚,在2014年左右,运-20才有了一定的起色。等到运-20稳定后,中国才开始研制战略运输机。
因此,在核心技术方面,中国是比较落后的。在起步阶段,中国使用的是俄罗斯的发动机。
例如运-20,在研制初期,搭载的就是俄罗斯生产的D系列发动机,还有以此为基础仿制的发动机涡扇18。
经过多年的发展,中国才在发动机领域实现了技术性的突破,研制出了涡扇20,这才摆脱了被西方国家限制的困境。
此后,运-20等运输机都使用的是涡扇20发动机,在性能方面,已经完全不输西方国家的水平,甚至在某些领域实现了超越。
例如运30,从之前爆出的消息来看,运30的最大运输能力大约为35吨,而西方国家的水平大约也在这个阶段。
不过这是十年前的数据,经过十年的发展,相信运30已经有了非常大的进步,超越西方国家应该没有问题。
运-20搭载的是40吨级的发动机,目前来看,战略运输机的运载能力加上自身的重量,一般的发动机根本无法胜任。
因此,运40战略运输机的发动机必须有更大的推力,性能也必须足够,否则难以达到180吨的运载水平。
在这个问题上,中国也实现了技术性的突破。目前中国已经研制出了40吨推力的发动机,而且已经在民用飞机上应用。
今年年初,中国自主研发的长江2000发动机已经完成了初步测试,这一款发动机的推力,大约在35吨到40吨之间。
这个数据,和战略发动机的要求基本匹配。也就是说,未来如果长江2000发动机能够通过后续的测试,那么运40的研制就会有大的突破。
从爆出的消息来看,运40会搭载4台大型发动机,最大起飞重量可以达到600吨。除去自身的重量,最大运载能力大约为180吨。
如果未来运40研制成功,并且能够有较大的突破的话,中国的战略运输机就会有质的飞跃,中国空军的实力也会有大的提升。
一旦研制成功,中国空军的就会拥有其他国家难以实现的战略打击能力,甚至,中国还可以研制出威慑力巨大的空中母舰。
有了空中母舰,中国就可以在空中搭建核武器平台,还能组建空中电子战略中枢,中国空军的战斗力会因此有巨大的变化。
不过这些都是后话,目前的核心在于发动机技术的继续突破,还有未来的试飞和各项性能的测试。
参考资料:《追赶世界第一,中国运40战略运输机,到底何时才能首飞?》 来源:新浪网
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