运20装四扇尾门,而C17只有两扇,截然不同的设计,关键在发动机

近段时间运20频频亮相,引起国人的热烈关注和好评。平时留意观察的军迷会发现,运-20和C-17大型运输机拥有着截然不同的尾门设计。其中运-20和伊尔-76一样,采用四扇式尾门设计,而C-17运输机则采用两扇式尾门设计。
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千万不要小看这个尾门设计的区别,它决定的东西非常多,包括货物装卸效率、尾门承重能力、尾门空间利用效率,甚至还决定了运输机后机身的气动外形设计,选择不同尾门设计的背后,反映出不同的需求舍取。
西方国家很多款中大型运输机都喜欢采用两扇式尾门设计,C-17、A-400M、C-130的尾门均是如此。两扇式尾门设计顾名思义就是只有两扇门,开门时面积更大的那扇向上收起,面积稍小的那扇向下打开,充当跳板,两扇尾门的宽度和货舱宽度基本相同。
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这种设计的优点有很多,首先因为只有两扇形状规则的尾门,结构非常简单,打开关闭都非常迅速。其次由于形状规则,密闭性也非常好,不需要采取额外措施保证货舱气密要求。
但是,两扇尾门设计那和货舱基本同宽的两扇尾门也导致这些运输机后部机身比较宽胖,和常见的飞机尾部收窄设计背道而驰,会带来较大的阻力,不利于提升运输机飞行性能,要想弥补这个缺点,只能通过增大发动机推力来解决。
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运-20则和伊尔-76一样,采用四扇式尾门设计,这种设计拥有多达四扇尾门,两扇向上和向下打开,两侧还各有一扇侧尾门向机体两侧外部打开。由于两侧多了侧尾门的辅助,向上收起的那扇尾门宽度、面积都可以做得比较小。这样一来,运-20、伊尔-76的机体后部便可以缩小收窄,特别是尾椎明显更加尖锐,大大减小了机体后部的阻力,有利于提升飞行性能。
当然,四扇式尾门设计肯定也有缺点,由于尾门多达四扇,尾门整体结构变得非常复杂,打开关闭耗时较长。尾门形状各有特色也使得关闭时无法严丝合缝,必须在货舱尾部、尾门前部加装一扇向上收起的气密门来保证货舱的气密要求,更是增加了复杂程度和结构重量。
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那么,为何我们的运-20大型运输机是选择参考伊尔-76的四扇式尾门设计而不是借鉴C-17的两扇式尾门设计呢?要回答这个问题,只能是从发动机身上找答案了。
运-20现阶段主要配备的,仍然是性能比较落后的D-30KP2涡扇发动机,它的推力较小,无法让运-20拥有更加优秀的飞行性能。为了达到性能指标要求,运-20就非常强调整机的先进气动设计,希望通过降低飞行阻力来提升整体飞行性能。而四扇式尾门设计能够让运-20后机身更具流线型,气动阻力更小,运-20最终就选择这项尾门设计方案。
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相反的,C-17、A-400M、C-130这些运输机均可以得到最先进、最合适发动机的支持,完全不用担心推力不足的问题。例如C-17运输机装备普惠公司的F117-PW-100发动机,最大推力达43700 lbf(194KN),动力充沛。A-400M运输机装备有西方国家功率最大的TP400-D6涡桨发动机,单台功率达到11065轴马力,四台TP400-D6涡桨发动机让其拥有出色的飞行性能。C-130J中型运输机装备的是罗罗-艾莉森的AE-2100D3涡桨发动机,综合性能出色。
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上述这每一款发动机都是同级别发动机中数一数二的存在。有这些顶级产品的支持,C-17、A-400M、C-130这些运输机对于尾门设计增加的阻力并不在乎,也完全不担心推力不足的问题。从尾门设计这种小细节也可以看到,发动机对一款飞机的重要程度。