運20什麼時候裝備渦扇20（一萬公裡轉場三次）

2023-05-17 14:04:07

1月27日起，中國空軍3架運-20大型運輸機出動，攜帶33噸各種應急物資飛往湯加，28日凌晨2點，中國空軍首架參與了湯加空運任務的運-20大型戰略運輸機順利返抵廣州白雲國際機場。該架運-20主要作為備用機和先導機，負責對湯加領空進行空域觀測和氣象保障。1月29日17時，承擔了物資運輸的2架運-20大型戰略運輸機也成功返航。

準備出發的運-20運輸機

運-20空運湯加：單程航程一萬餘公裡，中途降落三次

此次任務單程航程就達到了空前的一萬公裡以上，是運-20執行過的任務中航程最遠、難度最大也是最艱巨的。2架承擔著物資運輸的運-20先是在印度尼西亞北蘇拉威西省萬鴉老市經短停整備後，又飛往巴布亞紐幾內亞首都莫爾茲比港，再經短停整備後飛往斐濟首都蘇瓦，這才從蘇瓦飛往湯加首都努庫阿洛法。

抵達湯加的運-20運輸機

由此看來，中國空軍這2架運-20為了將物資空運往湯加，就在中途起降了三次。這其中雖然含有氣象等因素不具備讓運-20在印尼直飛東加王國的條件，但至少跟航程有關：往返航程甚至接近2.5萬公裡，即便只計算單程航程，也需要1架空載的運-20至少在中途加一次油。不過，這也是一個了不起的成績了，也是我國運-20運輸機飛得最遠的一次。說起運輸機遠距離航行，必然是美軍經驗多，美軍在全球執行運輸任務，自然少不了大型運輸機，其中最具代表性的就是C-17運輸機。從整體大小來看，運-20與C-17相比整體性能也遜色一些。

運-20和C-17運輸機航程數據橫向對比

據公開資料顯示，現有搭載了4臺WS-18發動機的運-20最大航程達到7800千米。而眾所周知，WS-18脫胎於D-30KP2渦扇發動機，還要比後者輕了300kg、推力大8~9%，油耗降低了20%。雖然D-30KP2發動機誕生自上世紀60年代，屬於中涵道比渦扇發動機，但無論是原裝的D-30KP2還是WS-18，到底都是一款不折不扣的「油老虎」。

運-20最大載重量只有55噸，和C-17的77噸相比還是有著點差距。但這一差距還是發動機的鍋：C-17「環球霸王」大型戰略運輸機搭載的是F-117-PW-100渦扇發動機，屬於第二代大涵道比渦扇發動機。該發動機的最大推力達到18.9噸，四臺也就能夠同時產生最大達到75.6噸的推力。

而即便是經過改良、提升推力的WS-18其最大推力也不過13.2噸，更別提只有12.5噸推力的D-30KP2。四臺WS-18最大推力只有52.8噸，這麼算下來運-20四臺發動機的推力甚至要較C-17少了足足22.8噸！

C-17運輸機運力強大

得益於F-117-PW-100渦扇發動機的使用，C-17運輸機的最大起飛重量達到了272噸，最大載重達到77噸。由於該型發動機系大涵道比渦扇發動機，雖然推力要較D-30KP2還要大，但是其耗油量相對低。這使得C-17的最大航程能夠達到11600公裡。所以說，C-17運輸機在執行任務時候，航程和載重量都佔有優勢。

在這裡需要補充一點：渦扇發動機利用燃燒室產生的高溫空氣和涵道吸入的冷空氣混合，進而向後「推」出產生推力。當外涵道比越大時，其空氣流量也就越大，這樣也就更利於長途飛行所需的發動機長時間運作和降低油耗。

俄羅斯全新的伊爾-76MD-90A運輸機

所以當今世界上各國使用渦扇發動機的客機、大型戰略運輸機（除前蘇聯/俄羅斯和中國的伊爾-76、運-20外），均要求採用大涵道比渦扇發動機。最新的伊爾-76MD-90A在最新的改進型上也用大涵道比的PS-90A渦扇發動機替換下原本的D-30KP2，在航程和載重量都有明顯的提升，進而也衍生出了A100預警機和伊爾-78MD-90A加油機。很顯然，運-20換用大涵道比渦扇發動機迫在眉睫，這有利於提升運-20的航程和其發動機持續工作能力。若換用的發動機推力更大，那麼還將促使運-20提升其載重量，極有可能達到甚至部分超過C-17「環球霸王」的水平。

如何使運-20提高航程？大涵道比渦扇發動機是關鍵

如何使運-20大幅提高其航程？空中加油行不行得通？空中加油當然是一個相對可行的續航手段，但是運-20這麼一架體積龐大的飛機對於現階段的中國空軍來說，為其進行空中加油的機率微乎其微：一方面，美軍因為是全球部署所以有條件在各大洲部署空中加油機，世界很多地方有著自己的空軍基地，因而可以為途經的C-17進行空中加油。另一方面，美軍裝備的大型加油機都由客機改裝，加油機本身耗油比較低，載油量也比較大，而我們裝備的加油機是運輸機改裝而來，自身飛行就很耗油了。如果使用空中加油機為運-20加油，若是像此次湯加空運一樣，難不成需要有一架伊爾-78或者運油-20伴飛？這完全是不可能的。

顯然，要想讓運-20提高航程，只能提升發動機的性能。但是只依賴在先天條件不足的D-30KP2/WS-18這樣的中涵道比渦扇發動機基礎上改進，是完全不可能的。由於設計結構限制，這兩款發動機不可能在提高其功率的狀態下還能大幅度改善其耗油量，也不可能在降低耗油量的狀態下提高其輸出功率。

大涵道比渦扇發動機的裝機使用，才是令運-20提高航程的關鍵。就以波音737這款客機來說，該機在波音737-200時才使用JT-8D低涵道比渦扇發動機，最大航程僅3440km；而換用了CFM-56大涵道比渦扇發動機的波音-737-400航程就提高到了4005km，目前大量使用的波音737-800最大航程已經達到了5665km，足足比當年的波音-737-200多了2225km，在其基礎上增加了64%。

這雖然是民用飛機，但是道理是差不多一樣的：很顯然，若想要運-20運輸機飛得遠、運得多，必須要換用大涵道比渦扇發動機。目前來看，中國至少擁有WS-20和CJ-1000兩款大涵道比渦扇發動機處於在研製狀態。其中，WS-20的涵道比大約為8:1，用作軍用；CJ-1000的涵道比則達到了9:1，作為C-919、CR-929等幹、支線客機的發動機使用。

根據2020年底「e網西航」微信公眾號發布的文章判斷，WS-20的內徑達到了2.3米以上，美國C-17大型戰略發動機配備的F-117-PW-100發動機內徑只有2.18米，最大推力達到18.9噸；由此推測WS-20的內徑要大於後者，推力也將不小於後者。那麼在這一條件下，未來對WS-20的性能提升空間將要比F-117-PW-100發動機更大。

大運新發動機呼之欲出

目前，無論是從中國航發動力公布的2021年上半年來年度報告中「國內首條大涵道比渦扇發動機脈動裝配生產線」還是衛星圖上看，運-20已經開始裝配WS-20發動機，且該發動機的量產已經步入正軌。

未來完全換用WS-20發動機的運-20將能獲得極為可觀的載重、航程性能，達到與C-17戰略運輸機相同的水平也並不令人意外：運-20四臺發動機的推力相比C-17戰略運輸機發動機總推力的差距逐漸變小，在載重量上卻達到了後者的80%以上，我們有什麼理由不相信中國航空工業的科研人員能夠研製出性能完全達到C-17水平的大型戰略運輸機？