近日,國產運-20戰略運輸機再度走出國門,飛抵上萬公裡之外的湯加,執行人道救援任務。就目前官方公布的消息來看,兩架運-20是從廣州起飛,飛過上萬公裡航程後,在湯加當地機場降落,卸下總共約33噸的救援物資,順利完成整個人道救援任務的前期任務。這是運-20服役以來,首次執行超過一萬公裡的超遠程運輸任務,同時也是運-20第一次前往大洋洲的戰略行動。可以說,此次「鯤鵬展翅兩萬裡」,是運-20服役以來的又一個裡程碑事件,標誌著繼殲-20性能基本成熟、規模化服役之後,運-20作為空軍另一款戰略裝備性能和運作也實現了質的飛躍。在新年即將到來之際,運-20的此次戰略行動,無疑是空軍送上的一份絕佳禮物。
順利抵達湯加卸貨的運-20
實際上,在官方公布此次運-20的遠程任務之後,在外界引發了不少疑惑。首先,官方此前公布的運-20轉場航程只有7800公裡,此次能飛行上萬公裡,難道是已經換裝國產發動機,因此航程大增?另外,從地圖上來看,這次戰略行動的起飛地點,距離降落地點只有約9000多公裡,那麼多出來的裡程又從何而來?
事實上,之所以出現這兩個問題,是由於官方在報導時對過程描述得比較簡略。此次運-20並非是直接從廣州飛往湯加,而是將整個飛行過程分為三個階段。第一階段是從廣州到菲律賓,第二階段從菲律賓到印尼,第三階段再從印尼抵達達湯加。其中前兩個階段的航程,大概只有2500到3000公裡,最後一段航程比較長,大概不到4900公裡。因此,總航程超過1萬公裡,其實是將三段路程疊加在一起得到的結果。
一般認為運-20目前航程不到8000公裡
此外,就目前官方報導的相關資料來看,量產型運-20並沒有展示出換裝國產發動機的跡象。事實上,官方確實已確認運-20正搭載兩款國產發動機試飛,外界也觀察到了換裝發動機後出廠測試的情況,但至今並沒有進行批量生產階段。目前外界普遍認為,運-20正搭載著渦扇-18和渦扇-20兩款發動機試飛,其中前者是在運-20正使用的俄制D-30 KP2型發動機仿製而來。主要是為了解決國內之前並沒有設計、製造過,大型軍用噴氣式發動機,相應經驗積累不足的問題。而後者是在國產第三代核心機基礎上發展而來,真正為國產戰略運輸機準備的先進發動機(也有觀點認為,渦扇-20將可能應用到新一代隱身轟炸機上)。
運-20仍使用俄制D-30 KP2型發動機
抽象的描述似乎難以理解,準確地來說,渦扇-20其實與外界熟知的渦扇-10,在技術上有著密不可分的關係。事實上,在現代高性能航空發動機發展體系中,核心機是一個常見概念,其往往指的是由燃燒室、壓氣機和渦輪組成的最核心部件,是一款發動機最核心,也是難度最大的部分。以其一部先進的核心機為基礎,在理論上來說,可以開發出包括渦扇(戰鬥機、客機、運輸機、轟炸機用)、渦槳(中型轟炸機、運輸機用)、渦噴(高超音速武器搭載)、渦軸(直升機用),甚至是船用大型燃氣輪機。不過由於在實際應用中的不同需求,這種一款核心機「遍地開花」的情況,並未實際出現,但通過一款核心機,研發出推力、用途不一的渦扇發動機,還是很常見的。
美國B-1B與殲-20發動機也有關聯
舉個例子,國產渦扇-10的核心機技術,源自於80年代從美國獲得CFM-56民用發動機的核心機,而CFM-56除了搭載到A320大型客機上的CFM-56-5A1型之外,其衍生型軍用F101系列發動機,則是美國海軍E-6A、E-8A的發動機,甚至是目前美國空軍B-1B戰略轟炸機的動力。也就是因為這種先進核心機技術一旦攻破,往往也能在核心機基礎上,衍生其他先進型號的客觀規律,使得國內即使在90年代,獲得了從俄羅斯採購AL-31F航空發動機的渠道,但仍然堅持開發當時並不成熟的國產渦扇-10發動機。最終使得渦扇-10基礎型在2008年搭載到殲-11B上投入使用,在2012年衍生出改進型渦扇-10A,2016年之後又將應用先進數位化控制系統的渦扇-10B,搭載到早期生產的殲-16上。
殲-11B是第一款搭載渦扇-10的量產型號
而從渦扇-10基礎型到渦扇-10B,其性能雖然不錯,但可靠性仍有明顯不足,因此長期只能搭載在殲-11B、殲-16這種,對發動機安全性要求相對較低的雙發重型戰鬥機上。到2020年前後,渦扇-10最新改進型號真正投入使用,才開始搭載到殲-10C這種單發戰鬥機上。意味著其先進核心機已真正成熟,再衍生出其他軍用型號使用的發動機,在技術和邏輯上都沒有太大問題。因此,目前殲-20、殲-16、殲-10C這空軍三劍客,搭載的最新型渦扇-10,不僅僅代表著這三者的動力問題基本解決,其實也代表空軍運輸機、轟炸機的動力系統,已經有一個可靠的核心機作為「種子」,最終出現渦扇-20這種先進國產型號,可以說是意料之中的事情,甚至以後發展出更多、更先進的型號,也是水到渠成的。
殲-10C搭載渦扇-10具有重要意義
不過,由於受渦扇-10順利發展,以及發展過程中,建立的成熟國產發動機設計、製造體系,使得渦扇-20的發展節奏,超過了原先的預計,以至於原本應該是晚於渦扇-18出現的渦扇-20,最終其實是與渦扇-18在同一階段上機試飛。使得渦扇-18基本上已徹底淪為積累經驗的仿製型號,推力更大、性能更先進,並且技術成熟度不低的渦扇-20,預計在不久之後,將直接搭載到完全體的運-20上,不會再出現原本計劃的渦扇-18作為過渡。但就目前來說,正在生產的運-20仍然使用俄制D-30KP2型發動機,無論是仿製的渦扇-18還是國產渦扇-20,都還沒有結束測試。不過即使如此,運-20在此次飛行中展示出來的優越性能,仍然不可小覷。
運-20應該是不會大規模搭載渦扇-18了
在總計三段飛行中,前兩段2500到3000公裡的航程就不再贅述,運-20在之前的類似行動中,已展示過類似距離的運輸能力。第三階段近5000公裡的飛行,才是真正對運-20的最大考驗,同時也是對其性能的一次優秀展示。就目前來說,對於像人道主義救援這種非軍事任務,各國往往會出動軍用運輸機執行,主要原因在於,被援助地區受災難波及,自然環境甚至是機場設施都比較艱難,只有軍用運輸機這種對起降機場要求較低,並且能不藉助現代化裝備進行快速卸貨的軍用型號,才是最合適的裝備。此外,不同於爭分奪秒的軍事行動,在這種非軍事行動中,運輸機的飛行速度,或者說抵達目的地的時間要求並沒有那麼苛刻,安全性或者說在儘可能可靠的情況下,保證飛行穩定與安全,才是首要要求。
軍用運輸機對起降條件的要求相對較低
因此,在此次運-20在第三階段近5000公裡的飛行過程中,除了預定航程之外,按照正常要求,需要在飛機內留有繼續飛行1500到2000公裡的燃油。以保證在發生意外情況時,有足夠的燃料飛行到備用機場,同時還要考慮在備用機場上空盤旋的需求,以保證機場塔臺緊急調度,有充裕的時間。再加上此次每架運-20搭載物資重量,應該在16噸到17噸左右,因此,計算上第三階段近5000公裡實際航程和1500到2000公裡的預留航程,外界一直流傳的運-20在空載時,轉場航程能達到7800公裡左右的說法,是完全不成問題的,甚至還有一些保守。
運-20的航程指標已經非常不錯
並且,在此次上萬公裡戰略行動之前,運-20其實就已經有非常出色的表現。2016年6月,首批2架運-20正式進入空軍服役,結束了空軍長期沒有裝備國產大型運輸機的歷史。但由於當時運-20隻是小批量試生產,後續改進真正成熟還需要一段時間,因此在2016年之後,空軍又從俄羅斯購進了一定數量的二手伊爾-76,在之後的戰略行動中,也仍然是以伊爾-76和國產運-9中型運輸機為主力。直到2020年2月,由6架運-20、2架伊爾-76和3架運-9組成的11架運輸機隊伍,從國內多個機場出發,最終順利抵達武漢,送去大批救援物資,實現了國內首次從多地點出發,抵達同一地點的高難度、長距離、戰略性運輸。在那個特殊的階段,使得國人第一次見證了,運-20作為一款大國重器展示的磅礴氣勢。
當時抵達武漢的運-20
而以此為起點,運-20的發展開始一發不可收拾,無論是之後向西飛躍高原,還是向巴基斯坦運輸防疫物資,還是向北赴俄羅斯保障殲-16、殲-10B,參加在俄羅斯舉辦國際比賽,甚至是向南抵達菲律賓運去疫苗,以及向東飛抵朝鮮半島,執行運輸志願軍烈士遺骸回國的任務,都完成得非常出色。在短短2年之內,運-20先後8次飛出國門,先後執行了東南西北各個戰略方向,總計往返航程超8萬公裡的戰略任務。這款原本名氣遠遠位於殲-20之下,甚至有些被殲-20徹底蓋過的戰略運輸機,隨著這兩年的四處奔波地頻頻對外展示,還有龐大體型帶來的氣勢加成,使得隱隱之間外界對其的直觀感受,已經不在殲-20之下。出現了運-20憑藉自己的努力,實現與殲-20並列,成為空軍先進裝備「20」家族雙雄的盛況。
運-20已成空軍遠程運輸主力
而鑑於目前並未完全成熟的運-20,自2020年2月以來的出色表現,以及帶給外界的震撼、驚喜,完全有理由相信,隨著未來渦扇-20逐漸成熟並批量生產,運-20的動力系統將更加強悍。不僅最大載重能從目前的55噸提高到66噸,轉場航程應該也能從目前的7800公裡左右,提升到近9000公裡的高度,如果還能應用類似翼尖小翼這種外界期待的先進技術,性能還有進一步提升的餘地。屆時,完全成熟的鯤鵬,勢必將有更加傑出的表現,類似近期這種「鯤鵬展翅兩萬裡」的高光時刻,勢必也會越來越多。