将中央翼完全放在机身外,的确显得比较突兀,那么,会不会因此而生成额外的阻力呢?只要整流蒙皮的设计、制造比较好,阻力系数的增值并不大。而且,凸起的整流包还有可能产生一定的升力贡献,并提供额外的机内空间。

把机翼背在背上可以保证货舱的连贯性

伊尔-76的货舱没有受到机翼大梁的影响

  问:运-20的纵列式主起落架与伊尔-76、C-17相比各有什么特点?

  答:为了保证满载时能在机场安全起降,大型的军用运输机一般都采用多支柱、多轮式起落架,并配备中、低压轮胎。主起落架和机轮往往都设置在机身两侧凸出的保形舱内。鼓出来的这两个大包会产生一定的阻力,为何不像前起落架那样,飞机升空后将主起落架直接收入机身呢?在进行方案设计时,主要出于两个考虑。

  一是大型运输机的主起落架及机轮的数量比较多,将多套主起落架和小车式机轮收起后放入机身,会占据较大的内部空间。

  二是由于这些起落架均安装在机身上,而机体再粗,也无法保证有足够的主轮距。对飞机来说,若主轮距太小(左右起落架相互之间的距离比较近),在起降和地面转弯时便有可能发生侧翻的事故。

  那么,如何增大运输机的主轮距呢?目前可供选择的措施大致有下述几个。

  一是把左右起落架布置在机翼或发动机舱的下方,以保证主轮距满足使用要求。不过,对于上单翼飞机而言,这么设计会导致主起落架过长、过重。因此,该方法只适用于轻小型运输机(如安-32、运-7等),对大型运输机来说基本上不可行。

  二是将主起落架支柱设计成外张的八字形,以适当拉开左右机轮的间隔。但该方案的受力情况不是太好,重量会有所增加。

  三是在机身下部增设一对短翼,将两个主起落架和机轮安装在短翼外侧。其优点是:短翼可产生一定的升力,且阻力也不大。缺点是:这种办法只能安装一对主起落架,难以布置多支柱起落架,因此,只适合轻小型飞机使用。

  四是把多支柱主起落架前后串列安装在位于机身外的起落架舱内。这样做的优点是:既可满足增大主轮距的要求,又不必占据机身内的空间。其不足之处是:机身中部突出的大鼓包会增加全机的飞行阻力,因此,需在整流修形上多下些工夫。目前,几乎所有的大型运输机都选择了第四种设计方案。

  运-20运输机采用液压可收放式前三点起落架。升空之后,配装并列双轮的前起落架收入驾驶舱下方的机体内。该机机身左右分设三组双轮式主起落架,起飞后,它们分别收入机身两侧的整流罩内。该机在起降装置方面与伊尔-76、C-17A的最大差异是主起落架/机轮系统的设计不一样。伊尔-76采用的是双支柱8轮式主起落架,每个缓冲支柱的左右各装一对双轮;C-17A则选择双支柱6轮式主起落架,每个起落架配三个机轮。

运-20、伊尔-76、C-17的主起落架设计对比

  从停放和地面滑行的照片中不难看出,伊尔-76和C-17A的主起落架有一部分机轮位于整流罩之外或处在舱门的边缘,飞机离地升空后,它们不能直接向前、向后、向上或向内侧收入起落架舱里,其缓冲支柱必须先带着机轮旋转一定的角度后,才能将其整体纳入舱内。显然,它们的起落架和机轮的运动控制机构比较复杂。相比之下,运-20飞机主起落架的收放过程就简单多了,而简单便意味着省钱、重量轻、故障率低。安-70、安-124、C-5、XC-2、A400M等多数大中型运输机机型均选择了此类简单、可靠的起降装置方案。

伊尔-76的主起落架旋转90度收入机身

C-17的主起落架也要旋转一下才能收入

  问:运-20的前机舱门与伊尔-76相似,有合页,为推拉开关门,上下飞机还需专门的梯子。为什么不采用C-17、A400M、中国的“新舟”客机那样的可收放、直接带梯子的舱门设计?

  答:带梯子的舱门多用于机身离地高度较低的运输机、公务机和通用飞机。其转轴位于舱门的下缘,机门的内侧附有一套固定式的或可伸张、合拢的梯子。舱门开启时是从上向下绕铰链轴打开的,关闭的过程则相反。此类组合式机舱门的设计很巧妙,优点也很明显:一举两得,使用方便。转场时,飞机不必自带登机梯,也不需要机场为其准备相应的出入机舱的设施。缺点是:构造复杂、重量稍大、成本较高。不过,对于军用运输机来说,这根本算不上什么问题。

运-20的前机身铰链舱门(摄影:王中华)

在空投伞兵时,伊尔-76相同位置的舱门可以这样打开

  前后滑动式推拉门在运输机上并不常见(一些玻璃窗盖、口盖采用此法),而使用左右转动式常规舱门的机型则比较多。其铰链轴位于舱门的侧缘,开锁后,采取推转和拉转的方式即可启闭。旋转式舱门的合页有的位于门的内侧,也有些装于外侧,这是有讲究的。前者只能向里开启(开启时需占用一定的机内空间),后者必须向外推才能打开。

  带梯子的舱门并非高科技产品,我国完全有能力设计、制造。关键在于做何抉择。对于大型运输机来说,随机携带一个供乘员上下飞机的小梯子也占不了多少地方。而使用配备电动或机械偏转装置的下折式带梯舱门,收放时反而会觉得操作过程复杂了点、麻烦了点。

  另外,配置哪一种前、后舱登机门,在设计和使用性能上可能还有其它的一些考虑。与伊尔-76一样,运-20采用的也是将铰链轴合页设在外部的左右开闭式舱门(合页还进行了整流),即该机的舱门选择了向外打开的方式。为什么要这样设计?一些照片显示,伊尔-76运输机在空中飞行状态,其机身侧面的舱门是可以逆气流开启的,以用于空投和伞降。显然,运-20的舱门也具备此种能力。