中國研發運40戰略運輸機,應用顛覆性技術,最大起飛重量600噸

隨著時代的發展,戰略運輸機的價值與日俱增。近期,有關中國研發的戰略運輸機運40的討論也越來越多。

根據媒體華中科技大學張海鷗教授的訪談來看,目前運40採用了一些顛覆性的技術,最大起飛重量約為600噸。

那麼,戰略轟炸機在現代戰爭中可以發揮什麼樣的作用,運40採用的顛覆性技術是什麼?

運輸機是現代空軍的重要組成部分,按照作用,可以將運輸機分為戰術運輸機、中型運輸機和大型運輸機等。

在此基礎上,戰略運輸機是一個較為特殊的類別,雖然都是運輸機,但是戰略運輸機能夠發揮的作用是巨大的。

一般的運輸機僅能為戰役提供後勤方面的增援,但是戰略運輸機卻可以在一定程度上改變原有的戰略部署,使得戰爭的局勢發生顛覆性的變化。

目前,已經在解放軍部隊服役的戰術運輸機有運12、運7等等。中型運輸機有運8運9 ,中型運輸機的運載能力約為20噸,可運輸的物資十分有限。

相較之下,大型運輸機的運載能力強得多,例如中國的運-20 ,最大運載能力約為66噸,是中型運輸機的3倍多。

在大型運輸機領域,美國的水準是最高的。美國大型運輸機C17的最大運載量大約為77噸,比中國的運-20多了足足11噸。

儘管俄羅斯的軍工水準和美國基本上持平,可是在大型運輸機方面,俄羅斯就要遜色許多。俄羅斯研發的伊爾76的最大運載量僅60噸。

到了戰略運輸機領域,世界各國與美國的差距就更遠了,即使是中國和俄羅斯,也沒達到和美國並進的程度。

美國的C5戰略運輸機是目前運輸能力最大的運輸機之一,最大起飛重量約為380噸,最大運載能力約為130噸。

130噸的運載能力,足以將陸軍大部分的重型裝備運送到戰場上。例如M1主戰坦克阿帕契武裝直升機以及各類軍用裝甲車。

除了美國,世界上僅有俄羅斯一個國家擁有生產戰略運輸機的能力。不過現在因為一些技術性的問題,俄羅斯已經不再生產戰略運輸機。

俄羅斯生產的安124戰略運輸機的最大起飛重量約為405噸,最大運載量約為150噸。值得一提的是,在1980年代,安124就已經在蘇聯空軍服役了。

和美國的C5戰略運輸機一樣,俄羅斯的安124戰略運輸機也能夠將絕大多數的陸軍重型裝備直接運送到指定位置,能夠發揮巨大的戰略作用。

從俄羅斯國防部公開的資訊來看,目前俄羅斯一共擁有20多架安124戰略運輸機。

可惜的是,中國雖然發展出了大型運輸機運-20,但在戰略運輸機領域基本上等於一片空白,和美國、俄羅斯的差距還很大。

不過,近期爆出的運40的相關訊息,可以說明中國已經在盡力追趕,而且取得了相當可觀的成效。

中國開發的戰略運輸機運40取得了新突破,採用了多種顛覆性技術,最大起飛重量約為600噸,或可彌補中國戰略運輸機的空白。

那麼,運40採用了哪些顛覆性的技術,如果運40研製成功,將來可以發揮什麼作用?

運40採用的第一項顛覆性的技術是3D列印技術,這項技術許多人都不陌生,因為它已經在各大領域廣泛應用,其優勢也非常明顯。

3D列印技術在飛機製造領域的廣泛應用較晚,主要原因是飛機的零件十分精密,體積也比較大,3D列印技術不是很好實現。

最重要的是,飛機的零件需要確保安全性,飛機一旦出現問題,後果是非常嚴重的。因此,在3D列印技術還不成熟的時代,飛機製造採用的依然是傳統工藝。

經過多年的發展,目前3D列印技術已經有了質的飛躍,完全可以在飛機製造領域應用,成本和品質都有較好的保證。

在3D列印技術領域,中國實現了一個非常大的突破,中國掌握了高性能大型金屬零件雷射直接製造技術,並且已經在飛機製造領域廣泛應用。

這種技術的優點是可以製造飛機上複雜的大型零件,不僅成本較低,而且品質比傳統鑄造的零件好得多。

例如,使用雷射鈦合金成型技術製造出的大型零件,在原料方面,就可以節省90%的費用。

有這麼大的差距,原因在於雷射鈦合金技術不需要模具,可以直接加工原料。

同時,這項技術也不需要傳統焊接,在後期加工方面也節省了大量的成本。

根據統計,這項顛覆性技術製造飛機大型零件時的費用,約為傳統鑄造費用的5%。

在品質方面,這項顛覆性技術的優勢也是相當明顯的。

首先,因為不需要傳統的焊接方式以及原料的不同,所以飛機零件的重量下降了許多。

重量是衡量飛機性能的重要指標之一,通常情況下,飛機零件的重量越低,飛機的性能就會有大幅的提升。

其次,因為3D列印技術是一次成型,所以飛機零件的強度也有較大的提升。

傳統的焊接方式有些弊病,雖然焊接的強度不低,但總的來說還是一些風險,零件的耐疲勞度會因為焊接而降低。

因此,傳統製程製造的飛機零件很容易出現裂縫、變形等影響飛機安全的問題,這是飛機製造領域的一大難題。

3D列印技術則完全沒有這個困擾,因為是一次成型,所以3D列印技術不需要傳統的焊接,零件的耐疲勞度和原材料沒有什麼差距。

這個問題,在運-20試飛時就已經證明過了。

當時,運-20採用的是傳統工藝,在試飛時,起落架出現了裂痕,為了解決傳統工藝的弊病,後來嘗試使用了3D列印技術,裂痕問題也就不存在了。

在之後的開發中,運-20大量使用了3D列印技術,飛機的性能有了較大的提升。

除了3D列印技術,運-20 的引擎也有非常大的變化。發動機好比飛機的心臟,發動機的好壞,直接決定了飛機性能的高低。

中國開發的戰略運輸機運40取得了新的突破,單一引擎推力達到40噸級別,最大運輸能力約為180噸。

那麼,運40的引擎究竟有多強,未來運40如果服役,可以發揮什麼作用?

中國空軍的起步較晚,在2014年左右,運-20才有了一定的起色。等到運-20穩定後,中國才開始研發戰略運輸機。

因此,在核心技術方面,中國是比較落後的。在起步階段,中國使用的是俄羅斯的引擎。

例如運-20,在研製初期,搭載的就是俄羅斯生產的D系列發動機,還有以此為基礎仿製的發動機渦扇18

經過多年的發展,中國才在發動機領域實現了技術性的突破,研製出了渦扇20 ,這才擺脫了被西方國家限制的困境。

此後,運-20等運輸機都使用的是渦扇20發動機,在性能方面,已經完全不輸西方國家的水平,甚至在某些領域實現了超越。

例如運30,從先前爆出的消息來看,運30的最大運輸能力大約是35噸,而西方國家的水準大約也在這個階段。

不過這是十年前的數據,經過十年的發展,相信運30已經有了非常大的進步,超越西方國家應該沒有問題。

運-20搭載的是40噸級的發動機,目前來看,戰略運輸機的運載能力加上自身的重量,一般的發動機根本無法勝任。

即便是中國自主發展的渦輪扇20發動機,用在戰略運輸機上,似乎也很吃力。

因此,運40戰略運輸機的引擎必須有更大的推力,性能也必須足夠,否則難以達到180噸的運載水準。

在這個問題上,中國也實現了技術性的突破。目前中國已經研發了40噸推力的發動機,而且已經在民用飛機上應用。

今年年初,中國自主研發的長江2000引擎已經完成了初步測試,這款引擎的推力,大約在35噸到40噸之間。

這個數據,和戰略引擎的要求基本匹配。也就是說,未來如果長江2000引擎能夠通過後續的測試,那麼運40的開發就會有大幅的突破。

從爆出的消息來看,運40會搭載4台大型發動機,最大起飛重量可達600噸。除去自身的重量,最大運載量約為180噸。

如果未來運40研製成功,並且能夠有較大的突破的話,中國的戰略運輸機就會有質的飛躍,中國空軍的實力也會有大的提升。

一旦開發成功,中國空軍的將擁有其他國家難以實現的戰略打擊能力,甚至,中國還可以發展出威懾力巨大的空中母艦。

有了空中母艦,中國就可以在空中搭建核武平台,還能組成空中電子戰略中樞,中國空軍的戰鬥力會因此有巨大的變化。

不過這些都是後話,目前的核心在於引擎技術的持續突破,還有未來的試飛和各項性能的測試。

完成了這些任務,未來中國空軍的發展才能有保障。

參考資料:

《追趕世界第一,中國運40戰略運輸機,到底何時才能首飛? 》 來源:新浪網



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