俄罗斯发展未来重型运输机
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来源：空天防务观察（ID：
作者：中国航空工业发展研究中心 姜廷昀
重型运输机主要指装载能力80吨以上，能装载大／重型装备并具备洲际空运能力的运输机，一般起飞重量超过250吨，航程大于8000千米。目前仅有美欧俄具备研制重型运输机的能力，重型军用运输机仅美俄研制并大量装备，是军事大国战略空运能力的重要体现。
目前，俄罗斯正推进新一代重型运输机的研发。2017年8月，俄中央空气与流体动力学研究院（TsAGI）公布了名为“大象”（Слон）的未来重型运输机概念模型。这是自“未来航空运输系统”（PAK TA）计划提出以来，俄罗斯针对重型运输机提出的第3种方案，表明俄罗斯各方正对重型运输机高度关注。
一、PAK TA计划的背景
俄罗斯在2013年提出PAK TA计划，2014年俄国防部首次对外透露：拟通过PAK TA计划研制从中型到超重型的全系列军用运输机，其中中型运输机载重50吨，重型运输机载重80吨左右，更大的重型运输机载重120吨左右，分别替代伊尔-76、安-22和安-124。
综合来看，俄提出PAK TA计划，主要有三个原因。
1．俄军新一代坦克等装备需未来重型运输机实施战略投送
俄陆军新一代坦克装甲车辆陆续投入服役，但空天军现役运输机已不能满足空运这些新装备的要求：安-22已严重老化，现役机的机龄近50年；安-124仅有11架在使用（封存了16架），机龄也近30年，同样面临老化问题，目前正在升级延寿，该机装载和飞行性能出众，但机场适应能力差，执行战略空运和紧急部署时受限；现役的伊尔-76系列运输机货舱宽度有限，现役主战坦克都要拆除侧裙板才能装运，新一代主战坦克T-14“阿玛塔”坦克更宽更重，伊尔-76系列运输机已无法运载；S-400防空导弹系统也仅安-124能整建制空运。因此，俄军在2020－2030年间需要新的机型来填补安-124和安-22退役后的重型运载能力空白。
S-400“凯旋”系统已成为俄罗斯中远程防空反导的骨干装备（俄新社图片）
2．维持超重／超大航空货运市场垄断地位要求发展新机型
目前，俄伏尔加－第聂伯等航空货运公司凭借安-124宽大的货舱和大开口舱门，在世界超重／超大航空货运市场上处于垄断地位。但是安-124机队机龄普遍近30年，维护成本持续增加，寻找替代机型成为当务之急。俄航空货运公司多次对安-124后继机提出需求，希望政府尽快启动下一代重型运输机研制，以维持其超重／超大航空货运市场的垄断地位。
上图为伏尔加－第聂伯等航空公司的一架安-124-100重型运输机在飞行中，下图为该型机巨大运载舱后视图（伏尔加－第聂伯航空公司图片）
3．乌克兰危机迫使俄独立规划未来军用运输机装备体系发展
2014年乌克兰危机后，俄很多航空装备采购和设备供给面临中断危险。为此，俄迅速制定了进口替代计划。俄乌交恶导致重启安-124生产线已不可能，俄独立完成安-124改进升级困难重重，特别是安-124发动机中断供应使俄不得不寻找替代发动机。在这种情况下，俄只能尽快独立规划未来军用运输机装备体系，发展重型运输机不仅是满足当前急需，也有助于俄罗斯借助重大型号工程全面升级航空自主产业能力。
二、三种未来重型运输机方案
俄迄今提出的三种未来运输机方案均瞄准取代安-124，各有特点且技术成熟度不同。
1．“伊尔-106”方案技术基础较好，实现可能性最大
2015年8月，伊留申公司宣布将重启“伊尔-106”项目。1987年苏联空军招标研制新型重型运输机，伊留申设计局曾击败安东诺夫设计局，赢得“伊尔-106”研制项目，但苏联解体导致项目停止。“伊尔-106”初步方案是采用带有翼梢小翼的上单翼和类似安-124的低置平尾，机头可打开以装载货物，最大特点是由4台涵道桨扇发动机提供动力。该方案最大有效载重80吨，最大起飞重量258吨。虽然从性能数据上看“伊尔-106”比安-124小得多，但公司称新“伊尔-106”可用来弥补安-124退役后留下的运力空白，满足俄对重型／大型装备的空运需求。
发展新“伊尔-106”对俄来说是比较理想的选择，既可以利用已有的技术储备，也可满足载重80吨级的运力急需。在原方案基础上，“伊尔-106”会对发动机、机载等做相应调整，同时引入一些最新技术。发动机是关键，“伊尔-106”早期方案采用涵道桨扇发动机，但涡扇发动机的发展已使其不具备优势，新的“伊尔-106”将采用涡扇发动机。俄为MS-21发展的PD-14（14吨推力）涡扇发动机已在试飞，用该发动机的核心机可发展出18吨级推力的发动机，可满足新“伊尔-106”动力要求。
按照原计划，应在2015年开始新“伊尔-106”第一阶段设计，2017年开始第二阶段研制，2022－2023年完成研制。目前，未见该机启动正式设计工作的报道。
上图为伊尔-106重型运输机初步方案想象图，下图为俄罗斯民机发动机PD-14、PD-24、PD-28和PD-35系列化发展路线图（俄罗斯伊留申公司图片，俄罗斯联合发动机制造集团公司图片）
2．“大象”方案属于探索研究，还处于技术储备阶段
TsAGI职责之一就是开展未来航空产品的概念研究，探索技术方案，发展技术储备。“大象”方案由TsAGI提出，载重量比“伊尔-106”方案要大得多，属于PAK TA计划中120吨运载级别的重型运输机。“大象”方案瞄准取代安-124，其外形也与安-124相似，采用上单翼和4台翼吊涡扇发动机，机头可打开以装载货物，货舱地板高度较低。该机可以850千米／时的巡航速度，运载150吨货物飞行7000千米；在180吨最大有效载重飞行时，最远航程4900千米。目前俄正在研制的NK-32改进型发动机起飞推力达24吨，可满足该方案的推力需求。
TsAGI已完成了“大象”的基本设计图，进行了2种货舱宽度的飞行和起降指标的计算。
“大象”重型运输机方案想象图（俄中央空气与流体动力学研究院图片）
3．翼身融合体方案体现未来发展方向，还处于设想阶段
2015年3月，俄透露了一种未来重型运输机概念。伏尔加－第聂伯公司通过视频展示了一种采用翼身融合体布局的重型运输机，并称之为PAK TA计划中的下一代重型运输机。该机预期关键指标为有效载重200吨、航程7000千米，还可超声速飞行。视频还展示了该机装载多种大型车辆货物的过程，显示出其货舱宽敞，货物装卸系统高度自动化。此后，公司还曾发布其他翼身融合体重型运输机想象图，体现了该公司对安-124后继机的需求。
从趋势来看，翼身融合体布局是未来重型运输机的重要发展方向。美空军和美国航空航天局也在开展翼身融合体及其变型混合翼身布局的重型运输机的概念和关键技术研究，为研制可取代C-5、C-17的未来重型运输机提供技术储备。预计，美国的下一代重型运输机将极有可能是翼身融合型的飞机，将引领未来运输机发展的潮流。
但对俄而言，这种布局方案更多是俄航空货运公司的期望和想象，因为俄国内对翼身融合体的布局仍停留在探索阶段，按俄现有的技术水平和工业能力，不可能在2030年前完成翼身融合体重型运输机的研制。
俄通过视频展示的翼身融合体布局的重型运输机概念（伏尔加－第聂伯公司图片）
三、几点看法
1．运输机谱系化发展的经验值得我们借鉴
俄罗斯具备较完整的谱系化运输机体系，在目前经济困难情况下，仍分阶段启动老旧机型的替换工作：小型运输机伊尔-112V正在抓紧研制，率先用于取代载重10吨级以下的安-24和安-26；新改进的50吨级伊尔-76MD-90A正在批生产；80吨级的可能采用“伊尔-106”方案于2030年前取代安-22；120吨级正在进行方案探索，未来将取代安-124。美国运输机谱系由载重20～30吨级的C-130系列、70吨级的C-17和120吨级的C-5构成，目前正在研究翼身融合体方案的重型运输机。可见，为了保持战略空运能力，美俄都特别重视运输机谱系化完整性，而且针对下一代运输机的发展进行提前布局。
上、下图分别为飞行中的和正在总装的伊尔-76MD-90A大型运输机（俄罗斯联合飞机制造集团公司图片）
2．军机民用可显著提升研制和使用效益
相对于美国军用运输机极少用于民用，前苏联／俄罗斯的伊尔-76、安-124等运输机都在民航市场上有广泛使用，客观上扩大了机群数量，其规模效应利于降低运营成本，也使俄罗斯运输机在航空货运市场上独树一帜，取得可观的经济效益。在国防预算有限的情况下，未来俄罗斯发展重型运输机也必将兼顾考虑民航市场的需求。俄罗斯几大航空货运公司也期盼能有新的重型运输机来替换安-124等老旧机型，利用长期运营安-124的经验，保持和增强在货运市场上的优势地位。民航运营商的采购预期将缓解俄研制厂商因国防预算不足所带来的经济压力。
3．我国应尽早布局重型运输机发展
我国运输机发展已经取得很大成绩，但与美俄相比仍有较大差距。因此，借鉴俄罗斯的发展经验，我国应从三个方面着手开展工作：一是完善运输机谱系，尽早启动重型运输机的发展工作；二是加强运输机的科技研发工作，包括先进方案的探索、大推力发动机等关键技术攻关；三是在先进方案探索中可借鉴俄罗斯发展军用运输机的经验，尽可能考虑军机民用，提升研制和使用效益。
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