运20为什么叫机翼(和普通飞机不太一样)(1)

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在最新一期《军事科技》栏目中,我们得以深入运-20生产车间,近距离接触到正在制造中的运-20机翼,并详细了解了运-20所采用的这种极端先进的“超临界翼型”的优异特性。我们都知道,军用运输机在保证大载重量和大航程外,对飞行速度的要求也很高,所以运-20翼型设计特意采用了适合高亚音速飞行的“超临界翼型”设计方案。

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运-20的“超临界翼型”设计特点是:上翼面比较平坦,但下翼面则有反凹设计,并且机翼后缘还有较大、较薄的弯曲曲率。运-20的机翼在使用这种翼型设计后就具备了2种好处:最大可能的提升飞行速度和降低机翼结构重量。这是因为普通翼型设计在飞行速度接近声速时,机翼上就会产生激波,从而使飞机阻力增大,不但会使机身震动造成安全隐患,还会导致耗油量巨增。而采用“超临界翼型”后,像运-20这种大型飞机在接近声速时,机翼上产生的激波量不但会变小,而且位置也会非常靠后,这样就能避免激波令机身震动和达到省油的目的。因此,运-20的载重量、飞行速度和飞行距离将会得到很大提高。

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美国C-17的机翼也采用了“超临界翼型”

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侧面看运-20的“超临界翼型”

“超临界翼型”是上世纪60年代美国NASA兰利研究中心率先搞出来的。在1974年第一次公开面世时,这个优秀的机翼翼型设计就有力促进了飞机更新换代,也推动了翼型研究进入新的阶段。使得“超临界翼型”与“后掠机翼”同样成为20世纪空气动力学的两项重大突破。“超临界翼型”不但是我国运-20、美军C-17等军用运输机的核心技术之一,同时也被广泛应用于波音系列和空客系列的民航客机,极大地提升了客机巡航效率和经济性。

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我国对于“超临界翼型”的研究是西北工业大学从上世纪80年代起步的。1995年,我国成立了翼型、叶栅空气动力学国家级重点实验室。2003年建成亚洲最大、国内唯一的增压降温连续式NF-6高速翼型风洞,形成了高、低速配套的完备分析、设计与验证体系,有力支撑了C919大型客机、运-20大型军用运输机以及先进无人机和直升机的研制。经过20多年的研究与发展,于2020年建立国内第一个满足不同用途、不同飞行速度的新一代飞行器的先进翼型家族谱系后,就标志着我国形成了支撑飞行器和相关装备发展的自主翼型研发体系。

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而设计运-20“超临界翼型”的航工工业一飞院的工程师们,也是众多发展“超临界翼型”的军工科研大军的一员。他们的团队在为运-20设计“超临界翼型”时,恰遇2008年的汶川地震。当时这批工程师正在风洞内紧张有序的做着各种试验,地震发生时整个实验室的墙壁都产生了巨大裂痕,随时有倒塌的风险!但工程师们并没有迅速逃生,而是第一时间将试验数据和视频全部拷贝了出来,并在之后冒着不断的余震风险,在极为简陋的条件下又连续工作了4个月,完成了大型运输机数十个机翼和机身的选型工作。正是他们奉献与牺牲,运-20的整体设计工作才能按照计划完成!

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可以说,正是由于我国众多优秀军工科研人员的持续奉献,我们国家的国防事业才能在短时间内快速发展,不但追上了国际先进国家的水平,甚至还在不少领域得以超越。而运-20之所以能用上世界先进水平的“超临界翼型”,也正是得益于他们默默地无私奉献!

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