近日,网络上曝光了一张云20B的高分辨率照片。该机采用了空军涂装,发动机也不再细长,而是换成了粗壮的涡扇20。
运20首次试飞时,使用的是俄罗斯进口的D30-耀明大爷级中涵道比涡扇发动机。后来,随着国产D30稍加改装的涡轮增压器18的定型和量产——kp2,被涡轮增压器18所取代。除了涡轮增压器18之外,运20也被命名为运20A。
根据运20总工程师唐长红公布的数据,运20的最大起飞重量为220吨,最大有效载荷为66吨,载荷系数恰好为0.3。不过运20A的运载能力能否达到66吨,目前仍有争议。
查阅资料得知,只要整机推重比能够达到0.2,客机就能顺利起飞。基于此,如果运20A发动机的总推力达到44吨,运20A的最大起飞重量可以达到220吨,那么每台发动机的推力足以超过11吨。推力12.5吨的D30-kp2和推力13.2吨的涡扇18都可以满足最小推力要求。因此运20A的最大起飞重量为220吨,最大有效载荷为66吨。
事实上,对于客机来说,最大起飞重量并不完全由性能决定。更重要的指标是飞机本身的结构强度。例如,日本C2运输机的发动机总推力为54.3吨,比Y-20A要大得多。但最大起飞重量仅为141吨,最大有效载荷仅为37吨,设计载荷系数仅为0.26,均远低于运20A。可见运20A的设计水平当然要高很多。
安装四个推力为13.2吨的涡轮增压器18使Y-20A能够实现220吨的最大起飞重量和66吨的有效载荷。以此计算,如果涡轮增压器20的推力达到160kN(16.3吨),那么运20B的最大起飞重量可以达到270吨,最大载荷可以达到81吨!
该飞机是精密工程的产物,结构强度限制仅略大于最大设计载荷,以保持飞机的设计重量尽可能低。因此,运20B必须在运20A的基础上加强结构强度,将最大起飞重量从220吨提高到270吨。当然,涡扇20的实际推力还有待官方揭晓。按图Y-20B的比例计算,涡轮增压器20的外径与C17客机发动机的外径相似,大于PA-90A76的外径。其推力预计将高于PS-90A76的14.5吨推力,有望达到C17发动机的水平,约为17.3~18.5吨推力,远高于最初预估的14吨推力。 。
由于涵道比较大,涡扇20的油耗会明显低于涡扇18和D30——kp2。更换涡轮增压器20后,运20B不仅运载能力显着提升,航程也显着提升!
最权威的官方媒体报道称,运20长47米,翼展45米,最大起飞重量220吨,最大有效载荷66吨,最大航程不少于7800公里。 。
查阅资料得知,伊留申76系列中最新升级的伊留申76MF,机长53.19米,翼展50.5米,最大起飞重量210吨,最大有效载荷52吨,最大航程至少8000公里。
美国C17运输机机长53.04米,翼展51.81米,最大起飞重量265吨,最大有效载荷77.5吨,最大航程不少于8700公里。
对于客机来说,同等载荷下,尺寸越小越好。因为越大,占用的空间就越多,对机场等级的要求也越高。
三款大型运输机中,运20尺寸最小,但运载能力却远高于IL-76MF。这无疑表明银20基础型的设计和材料水平远远超过了IL-76MF。即使与美国运输机C17相比,运20在运力系数这一关键指标上也不落后。运20A受限于发动机技术落后,短距起降性能低于C17。不过,随着采用推力更大、油耗更低的20涡轮增压器,运20B的起降性能有望赶上C17。
通过对比照片,发现Y-20B的悬臂上翼比Y-20A有更高的凸起。有理由推测这部分已经被加固,将承受更多的载荷。简单的理解就是“肩杆”更粗,可以承载更多的重量。观察机翼,它们似乎也被加长以产生更多的升力。简单理解就是机翼越大,升力就越大。因此,运20B的最大起飞重量预计将比运20A显着提高。对于客机来说,假设发动机推力不变,为了减少浪费的发动机推力,飞机本身的最大起飞重量会设计得尽可能大。但最大起飞重量并不代表承载能力。最大有效载荷与最大起飞重量的比率是关键。理论上来说,这个比例越大越好。但过大的容量系数会导致飞机为了获得更多的结构强度而付出更多的重量。飞机的设计重量最终会太大,进而会降低载油量,从而影响巡航。事实上,许多客机指标是相互矛盾的。可见,飞机本身就是一门妥协的艺术。如何用更好的设计来兼顾各方面的性能,是设计水平的体现,而运20在这方面显然做得非常好。
尽管发动机比 IL-76MF 落后一代并且翼展小得多,但 Y-20 具有更多的有效载荷和基本相当的最大航程。换成涡扇20后,其性能肯定会大幅领先IL-76MF。预计将媲美甚至部分超越C17运输机。
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