祝贺丨中国大飞机C919首飞成功,客机改军用运输机有可行性吗

 

问题:客机改军用运输机有可行性吗?

5月5日,
国产大型客机C919在上海浦东机场冲上云霄,成功完成首飞任务。首飞成功的大飞机,不仅振奋了航空界,也与我们的生活息息相关。

图片 1资料图:程不时先生

回答:

图片 2

程不时先生——我国著名的飞机设计师,曾担任强五、运十等项目总体设计师

运20作为第一种国产的军用大型运输机,其具有的重大意义自然不言而喻,而于此同时中国也在全力发展民用的大型客机,也就是去年下线的我国首款民用大型客机C919,长期以来关于为什么我们要同时发展两种大飞机的疑问就一直困扰着广大军迷,今天我们就来聊一聊这个话题。

中国大飞机C919飞上天空

1.想问一下程老,当时是为何会选择航空作为自己的专业和日后的工作的?在您的几十年工作中,有没有哪个人对您产生了深远的影响?

事实上从中国立项发展大飞机开始,是军用为主还是民用为主,是先发展民用然后改军用,还是先发展军用然后改民用,或者是两条腿走路,长期以来,无论是官方还是民间,就一直是一个争论不休的话题。最终我们看到的结果还是两条腿走路,一方面我们成立了专门发展民用大飞机的中国商飞,用股份制有限公司的方法专司发展商用为主的大飞机,也就是现在的C919。

5日下午,上海浦东国际机场,一架白蓝绿三色涂装的流线型大型客机驶入跑道滑行,像一只沉静而骄傲的大鹏。

我出生在1930年。当1937年芦沟桥事变抗日战争爆发时,我正在山东济南读小学二年级。我的小学和中学时代的大部分都是在战争的逃难中渡过的,少年时代便亲眼目睹了日本飞机对我国的土地和人民的轰炸和屠杀,为此我在初中时便滋生出将来长大了要为祖国设计飞机的意愿,我向同学们宣布了自己的志向,并开始在笔记簿的空白处画自己设计的飞机图样。这样在我高中毕业的时候,选择了报考北京清华大学航空工程系,被录取而进入了航空技术的殿堂。

另一方面以国家投资的方式,由专门的军工企业负责研发以首先满足军队需求的军用大型飞机,也就是现在的运20。到这里广大朋友们可能就有疑问了,为什么不能发展一种即能满足民用又能满足军用的全能大飞机,这样无论是技术还是资金都能更加有效利用。但是关于这个话题,确实是理想很丰满,现实很骨干,军用大飞机和民用大飞机确实是不可能做到一机通用。下面我们从研发途径和技术要求上详细解读这个问题。

图片 3

但是我学习航空的道路却并不平坦,先后遭遇过不少挫折,我坚持下来了,一心想要为祖国发展航空。1951年我从大学毕业,正好在这一年,新中国建立“航空工业局”的机构。我从这一年起,正式走上了航空建设的道路。

众所周知我们一开始发展民用大飞机就是采用国际通用的路子,包括我们的发动机
航电系统,机体设计,更多的还是采用国际的资源,特别是我们最头疼的发动机。这样一来的好处是我们未来生产出来的飞机能够快速打入国际市场,更快的与国际市场接轨,至少未来能满足我们们国内的民用大飞机市场需求,但也正因为如此,导致以这种方式生产的飞机不可能作为大型军用运输机使用,原因是显而易见的,一旦过多依赖国际资源,万一将来有事,一旦在技术上受制于人,对于军用飞机无疑是致命的。这也就导致了为什么目前民用大飞机不可能改装成军用大型运输机。但即使随着技术发展,我们在民用大飞机的制作上能够完全实现国产化,也不会实现民用转军用,其他飞机还好说
特别是像运20这种大型的军用战略运输机,就完全不会由民用飞机改装而来,这主要由两种飞机的设计出发点不同所决定的,因为这两者的用途有着本质的区别。

项目副总指挥吴跃报告,飞机状态正常,准备完毕,请示起飞。

在我正式学习航空时,人类第一架飞机(莱特兄弟设计的第一架飞机)刚刚起飞离地40年,而后,飞机成为20世纪内发展最快、对社会影响最大的技术领域。航空技术不是从我国几千年的农耕文化中孕育出来的,而是由整个人类科学技术发展的流域灌溉了我国古老的土地。我在清华大学学习时的老师们中,有许多是从国外学习高端科技有成就的学者,可以举出空气动力学教授陆士嘉为代表。她是世界空气动力学权威普朗陀的学生,从师承的辈份上说,她与美国航空技术祖师爷的冯.卡门同辈。(按:冯.卡门是我国航天界先辈钱学森的老师)。我国科学技术的发展,朔其源头,来自世界技术发展的粗大的流域,将我国多年沉睡的科技学术带入朗朗乾坤。我对这批向古老的中国传递先进科学技术薪火的前辈,怀有如对盗火者普罗米修斯般的敬意。

从飞机的机翼设计上来讲,无论是空客还是波音的民用商业客机都是采用下单翼设计,而军用大型运输机像俄罗斯伊尔76,美国的C5
C17包括我国的运20,无一例外都是采用上单翼设计。这样的区别体现了两种截然不同的设计理念,而这背后所折射的是两种完全的用途和设计要求。

总指挥金壮龙说:“同意放飞!”

在工程技术的实践方面,我对飞机设计师徐舜寿怀有很大的敬意。他是早期清华大学学习航空的前辈,以后到美国继续深造过。1956年当我国航空工业成立“第一飞机设计室”时,他是第一届室主任。我当时任第一飞机设计室总体设计组组长,并作出了我国自行设计的第一架喷气式飞机“歼教1”的总体设计。我感觉到徐舜寿并非只是一个精通业务的工具型人才,而是对事业有着广阔的发展眼光和充满激情的开拓型人才,在他的领导下,我还进行了“初教6”和“强五”等机型的最早的总体设计。从中我学习到许多有关总体思维的思路(其中有些是多年后世界才风行起来的“系统工程”涉及的内容)。在他不幸去世之后,徐舜寿被航空界尊为中国飞机设计的“一代宗师”,我深以受过他亲身教诲为幸。

我们首先来看一下为什么民用客机都是采用下单翼设计,第一从外形上看,采用下单翼的民用飞机,其机翼上挂载是发动机基本上和起落架处于同一高度,这样一来飞机停在机场时发动机离地面的距离相对较近,由于民用客机的使用频率较高,这样就极大方便了发动机日常的维护保养,而这一点是上单翼的设计所不具备的。第二由于民航客机的发动机都是挂在机翼下面,采用下单翼设计时,机舱在机翼上面,机翼可以对发动机的噪音起到一个隔离的作用,相对于上单翼设计时发动机直接位于机舱旁,下单翼设计在提高乘坐的舒适度方面明显具有优势,这一点相信对于乘坐过大型军用运输机的人是深有体会。第三,采用下单翼设计的民航客机
飞机的起落架位于机翼上
,飞机起飞后可以收到机翼中,这样的设计不影响飞机飞行时的气动外形,对于减少油耗,提高经济性有很大作用。所以从这个角度出发采用上单翼设计的军用运输机显然无法满足民航飞机的使用要求。

14时许,飞机加速,在很短时间里,平稳利落地飞入云天。机上载有五名试飞组成员,巡航高度约3000米。

2.想请问程老,当年运10的研制工作对现在的C919有哪些积极影响?(来自网友:刘飞、Qi
Sir、党伟、刘沙俊)

接下来我们来看一下为什么军用运输机都是采用上单翼设计。相比于民用客机采用下单翼设计时发动机离地面距离较近带来的维护保养方便的优点,军用大飞机完全不可能采用这样的设计,因为现在世界各国的大型军用运输机,基本上都是要求能够做到在前线的野战机场能正常起降,跑道比较粗糙,起降条件恶劣,甚至直接在一块杂物遍地,弹坑密布的跑道上起飞,在这样的起降条件下,采用下单翼设计的民航客机显然无法适应,因为稍有不慎,飞机发动机就很有可能能吸入地面杂物或者撞到地面,这也就是为什么大型军用运输机采用上单翼设计,因为较高的发动机位置可以有效防止发动机吸入杂物或者撞到地面。所以在这一点上民用飞机无法达到军用运输机的使用要求。

图片 4

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。

另一方面从两者的机体外形来看,民航客机的机体都是比较修长的,这样的好处是在飞行过程中可以减小阻力,节约油耗,提高飞机的航程,而军用大型运输机,像美国的C5A,C17.俄罗斯的安124,伊尔76
特别是我国绰号胖妞的运20,机体外形又短又粗,这样设计的着眼点首先是运输货物的体积和重量,特别是像主战坦克,自行火炮,野战防空导弹等一些陆军大型主战装备,而这一点是机体设计修长的民用大飞机无法比拟的,另外军用运输机的起落架都是在安装在机体上,在飞行时收到整流罩里,这样的设计无疑会增大空气阻力,增加油耗,经济性自然不如民用大飞,但是这也是必须付出的代价,因为军用飞机设计时首先要满足使用要求,在此基础上才考虑经济性。

飞行约1小时20分钟后,飞机平稳落地。

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。

综合以上分析我们可以看出第一由于研制过程不同,采用国际技术的民航客机由于技术瓶颈问题无法改装成大型军用运输机,第二由于军用大飞和民用大飞的机翼和机体设计着眼点不同
也就不可能两者通用,更不可能相互取代。这也就是为什么我们即要研制民用大客机C919,又要研制军用大型运输机运20的原因。

C919大型喷气式客机,是继运-10之后,我国第一款真正意义上的民航大飞机,是我国新一代干线客机,也是我国自主研制的新一代喷气式客机。经过9年的攻关,C919已经具有完全自主知识产权。

在组织机构方面,为开展C919工程,在原研制运10的上海飞机设计所上,扩建为上海飞机设计院负责C919的总设计,原研制过运10的上海飞机制造厂发展为负责C919和ARJ21试制和生产的上海飞机制造公司。当上个世纪上海开展运10工程的时候,曾从全国调集多方面人才云集上海。这种通力合作的精神也成为运10研制历史的一笔良好的精神财富。今天为了我国的喷气客机C919,时隔40余年再次出现从全国聚集人才来上海的盛况,并扩大到从海外召慕人才的局面,在更大的程度上体现了各方人才为了共同的目标而聚集,让知识的冲撞而产生出智慧的聚变。

图片 5
图片 6
图片 7 回答:

图片 8

3. 请谈一谈军用运输机和商业旅客机有何异同?(来自网友FlyingTSing)

把客机改成军用运输机的可行性非常低,甚至可以说是没有。这是由它们俩不同的用途、结构、材料来决定的。

△5日,C919客机完成首飞,在上海浦东国际机场着陆后滑行。

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。

客机是用来拉客的,乘坐舒适性非常好,机体密封结构和空气加压系统也很好。坐在机舱里,哪怕是飞上万米高空,乘客感觉也像在地上一样,不会出现高空缺氧症状。另外,无论是宽体客机还是窄体客机,它们都显得比较苗条。但军用运输机就不一样了。由于军用运输机主要是运载货物,机舱都非常宽敞,高大,所以军用运输机看起来也比较高大。既然是运输货物的,那在设计之初就不考虑它的乘坐舒适性了,而是考虑它的结构强度性。另外,军用运输机的机体后面有个大大的舱门,主要用来货物的装卸和空投,而客机是没有的。这样一来,飞机的密封性和空气加压系统就不如客机了。

图片 9

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。

如果你想要把客机改成军用运输机,那你首先必需得要对机体进行重新设计。比方说要把它原来苗条的身材变得高大臃肿一些,还要在它屁股后面开个大门。另外,要把客机常用的中单翼或者下单翼变成上单翼。因为军用运输机要在简易的野战机场降落,为了防止发动机吸入异物,所以军用运输机都是采用上单翼结构,尽可能将发动机吊得高高的。正因为如此,你坐在机舱里,就能听到发动机震耳欲聋的声响,大家的交流基本上都是靠大声吼加“指手画脚”了。坐过军航的兄弟应该是深有体会的。这么一翻折腾下来,那就相当于重新设计一架新飞机了,根本就不是改装了。

△5日,C919客机完成首飞,在上海浦东国际机场着陆后,首飞机组人员走出机舱向观礼嘉宾挥手致意。

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。

其次,客机是要卖到全世界去赚钱的,所以它的零部件、各子系统都直接采用国际上成熟的设计和产品。所以,无论是美国的波音也好,欧洲的空客也好,还是我国的C919、新舟系列、ARJ系列也好,它们的零部件都来自全世界的30多个国家和上千家工厂。这样做一是可以降低成本,二是可以减少建造速度。但军用运输机可不是想卖就能卖的,所以它就不能满世界的卖来赚钱了。另外,为了防止在战时被卡脖子,一般来说,军用运输机的所有零部件都是要立足于国内解决。第三,军用运输机的机体结构强度要比客机强很多,所用的材料标准也不一样。如果你想把客机改装成军用运输机,不但要重新设计机体,就连机身材料也得重新设计,各零部件的供应商还得重新找。毕竟军用标准和民用标准是不一样的。

关于C919,你最想知道的7个问题