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為何4臺35噸的發(fā)動機可以推動500到600噸的巨型機?

2021-01-19 23:56 作者:瀚海狼山  | 我要投稿



瀚海狼山(匈奴狼山)前幾天談到,如果有35噸推力級別的大渦扇,那么可以立即開發(fā)500噸級的巨型運輸機,當然也可以開發(fā)巨型客運飛機。目前全球最大的飛機是安225,最大起飛重量可以超過600噸,而且能飛的只有那一架;采用極為罕見的6發(fā)動機的布局。第二大起飛重量的就是A380,滿油滿客最大起飛重量可以達到550噸級;再其次是安124這種第二大的巨型運輸機,最大起飛重量可以超過450噸。超級大國的銀河C5運輸機的最大起飛重量和安124是一個級別,也是差不多450噸級。而用747修改的民用貨機的最大起飛重量也可以到400噸級。再往下就是300噸和200噸級最大起飛重量的運輸機和民用客貨飛機,運20和C17是最大起飛重量220到270噸級的4發(fā)運輸機。由此可見,雖然C17和運20都算是“大型運輸機”,


但是它們和真正的“一流大飛機”對比。在最大起飛重量上只有巨運的一半。甚至在載貨能力上還不到巨運的40%。有人問若4臺發(fā)動機,每臺最大推力35噸,這樣4臺的總推力才一共140噸。推重比只有0.28,如何能推動500多噸的巨型飛機上天并且安全飛行上萬公里呢?其實大飛機,包括大型運輸機和大型客運飛機的動力體制要求和戰(zhàn)斗機相差巨大。戰(zhàn)斗機說白了是空中拼命的機器,因此性能必須要求發(fā)揮到極致。一般一個物體可以確保垂直向上飛,那么就需要推重比可以超過1,也就是動力推力隨時超過物體的自重。典型的推重比超過1的飛行物就是火箭。但是爭奪制空權(quán)的戰(zhàn)斗機,在一定條件下的短時間內(nèi),推重比也可以超過1。一般剛剛加滿油起飛的戰(zhàn)斗機,此時的瞬時推重比都不能超過1,包括目前最先進的J20和F22A都是如此。


但是戰(zhàn)機在空中飛行是需要不斷消耗燃料的,當戰(zhàn)機飛行幾百公里甚至上千公里到達作戰(zhàn)空域,此時往往恰好消耗掉40到50%左右的內(nèi)油。比如起飛前加滿10噸的內(nèi)油,此時恰好消耗掉5噸;還有的戰(zhàn)機外掛了副油箱,在到達作戰(zhàn)空域前,先消耗副油箱內(nèi)的燃料。如果發(fā)現(xiàn)敵情,會立即拋掉副油箱減重,此時不管副油箱內(nèi)還有沒有剩余燃料,都會立即拋掉,因為副油箱重量較大而且風阻也大,拋掉副油箱會大大提高戰(zhàn)機的整體機動效率。此時戰(zhàn)機還可能開加力,那么其發(fā)動機的總推力會立即達到極限,比如2臺14.5噸級發(fā)動機開加力后的總推力是29噸,而此時即使重型制空戰(zhàn)機,剩余的機體、武器和油料總重也往往不到29噸。如果只有27噸,那么此時戰(zhàn)機的推重比就會超過1,不但可以靈活的空中占位,甚至可以隨時垂直向上躥升,有利于空中格斗。但是絕大部分運輸機和空運飛機,都是不需要垂直向上飛行的。滿載貨物或者人員時更不允許在空中翻滾。


大部分運輸機和客機的飛行動作都追求四平八穩(wěn)。能做一些大角度的傾斜飛行就已經(jīng)是極限。因此大型軍用貨運飛機的大多數(shù)推重比只需要超過0.22即可,也就是發(fā)動機推力是總起飛重量的四分之一還不到。甚至一些特別追求省油的客運飛機,推重比只達0.2以上都行。140噸的總推力推動500的大飛機,推重比0.28,已經(jīng)綽綽有余。其實140噸總推力推動600噸都沒問題,推重比超過0.23,甚至比6發(fā)的安225的總推力138噸都大。


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