问题

日本C2运输机使用的CF6发动机单发推力大于两台D30发动机之和,为什么载重还不如伊尔76和运20?

回答
这个问题非常有意思,涉及到飞机设计中一个常见的误区:单纯比较发动机推力并不足以全面判断飞机的载货能力。日本C2运输机、伊尔76以及运20这三款飞机虽然都定位为大型军用运输机,但在设计理念、气动布局、结构强度以及起降性能等方面都存在显著差异,这些都会影响它们的载货能力。

首先,我们来解析一下您提到的关键点:

1. CF6发动机单发推力大于两台D30发动机之和:

您提到的这个说法是准确的。日本C2运输机使用的是通用电气(GE)公司的CF6系列发动机,通常是CF680C2型号,单台推力大约在220270千牛(kN)级别,具体数值取决于不同改型。而俄罗斯伊尔76运输机早期型号使用的索洛维耶夫D30KP发动机,单台推力大约在117.65千牛(kN)级别。

这意味着:

C2 (双发): 假设采用单台250kN的CF6发动机,总推力约为 2 x 250 = 500 kN。
伊尔76 (四发): 假设采用单台120kN的D30KP发动机,总推力约为 4 x 120 = 480 kN。

从这个角度看,C2的总推力确实略微超过了早期伊尔76的总推力。

2. 为什么C2的载重还不如伊尔76和运20?

这才是问题的核心所在,答案并非一概而论,而是多方面因素共同作用的结果:

伊尔76的载重能力:
设计目标和平台基础: 伊尔76诞生于苏联时期,其设计初衷是作为一款“万能”运输机,能够执行战略空运、空投伞兵、运送重型装备(如坦克、装甲车)等多种任务。它继承了苏联航空工业在大型运输机设计上的经验,特别是对高强度、高载荷平台的要求。
结构强度与材料: 伊尔76的设计在结构强度上非常“皮实”,能够承受相当大的载荷。它的机身和机翼结构设计更偏向于承载重型货物,即使发动机推力不算超前,也能通过强大的结构来支撑。
最大起飞重量(MTOW)与有效载荷: 伊尔76的早期型号最大起飞重量大约在170吨左右,有效载荷(Payload)大约在4050吨,后期改进型(如伊尔76MD90A)甚至可以达到60吨以上。
起降适应性: 伊尔76具有出色的野战机场起降能力,这与其强大的起落架设计和对复杂场地的适应性有关。在承载重物时,起落架的强度至关重要。

运20的载重能力:
现代化设计与涡扇发动机: 运20采用了更现代化的设计理念和气动布局,并且也换装了推力更大的涡扇发动机(早期可能是D30KP,后期升级为国产涡扇18或涡扇20)。
高效气动布局: 运20采用了大展弦比机翼、翼身融合等技术,这有助于提高升力效率和降低阻力,从而在相同的推力下飞得更远、载重更大。
更强的结构设计: 运20在结构设计上也充分考虑了载重和抗疲劳的要求,使其能够胜任重型装备的运输。
最大起飞重量与有效载荷: 运20的最大起飞重量超过200吨,其有效载荷可以达到60吨甚至更高,与伊尔76后期型相当,并且在航程和速度方面可能更具优势。

C2运输机的载重能力:
设计理念的侧重点: C2的设计理念与伊尔76和运20有所不同。它更侧重于高速度、高机动性、远程部署以及在不那么理想的基地起降。C2的很多设计元素是为了实现快速反应和覆盖更广阔的区域。
气动效率与舒适性: C2采用了高升阻比机翼、翼尖小翼等高效气动设计,这使得它在巡航时燃油效率更高,速度更快。但这种设计可能对结构强度提出了更精细的要求,并且在设计上可能在“最大载荷”和“速度/航程”之间做了权衡。
机身尺寸和载货空间: C2的机身尺寸虽然不小,但与伊尔76和运20相比,其货舱容积和宽度可能存在一定限制,尤其是对于运送大型装备(如坦克)的能力。
C2货舱尺寸: 约 16.0米 x 4.0米 x 3.8米 (长 x 宽 x 高)
伊尔76货舱尺寸: 约 20.0米 x 3.4米 x 3.4米 (早期型号,后期有所调整,但整体尺度接近)
运20货舱尺寸: 约 14.0米 x 4.0米 x 4.4米 (参考数据,具体尺寸可能存在差异,但宽度和高度有优势)
从货舱尺寸来看,C2的宽度和高度略大于伊尔76,但长度短了4米,而运20的宽度和高度则占优。然而,载重能力的衡量不仅仅是尺寸,更关键的是承载重量和结构承受能力。
最大起飞重量与有效载荷: C2的最大起飞重量约为141吨,有效载荷约为3035吨。这个数据比伊尔76和运20(尤其后期型号)要低不少。

总结原因:

1. 设计目标与侧重点不同: C2的设计优先考虑了速度、航程和部署灵活性,而非纯粹的“重载”。伊尔76和运20则更强调承载能力,尤其是重型装备的运输。
2. 结构强度与材料的权衡: 为了实现更高的速度和更灵巧的机动性,C2的结构设计可能在某些方面做了取舍,例如对整体结构强度的最大化追求。而伊尔76和运20的设计更加注重“皮实”和承载极限。
3. 发动机推力与飞机整体设计配合: 虽然CF6发动机单发推力很强,但飞机整体的升力面、机翼设计、结构承载能力以及起落架设计都必须与发动机的强大推力相匹配。如果飞机设计本身没有为承载如此巨大的推力所带来的巨大重量(包括自身结构重量和燃油、载荷重量)做好准备,那么单纯增加发动机推力也无法直接转化为载货能力的显著提升。
4. 货舱尺寸与形状: 即使有足够的推力,如果货舱无法容纳特定尺寸的重型装备,或者货舱的装载效率不高,也会影响实际载货能力。

打个比方,您可以想象一下:

C2 就像一辆高速跑车,发动机动力非常强劲,加速快,操控好,能轻松翻越山丘(适应性好)。但它后备箱可能不如一辆大型SUV那么能装。
伊尔76/运20 就像一辆重型卡车或大型SUV,虽然起步不一定最快,但底盘扎实,承载能力强,可以轻松拉很多东西,并且能应对复杂路况。

所以,C2拥有先进且强大的发动机,但它的“长处”在于速度和部署能力,而不是单纯比拼载重量。理解这一点,就能明白为何它在载货量上不如伊尔76和运20了。

网友意见

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唯发动机论不可取。

F-22 早期方案由于气动设计粗陋,即使以美帝的发动机功力,仍然连音障都无法突破。

C-2 的高升力装置设计近似于民航客机而非军用运输机,依靠较大的推重比换取短距起降性能。

单发失效情况下,双发机型的动力下降 1/2,而四发机型的动力只下降 1/4,双发型号需要更大的动力冗余。

与典型大中型军用运输机不同,C-2 未采用多轮多支柱主起落架,而安装了常见于轰炸机和民航客机的单支柱多轮小车式主起落架,每侧的 6 个轮胎共用 1 根支柱,对跑道平整度要求较高,难以适应粗制滥造的野战机场。

用民机标准 & 民机设备攒出来的 "伪" 军运。

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