運-10運輸機

運-10運輸機

運-10(Y-10)是由上海飛機製造廠研製的四發動機噴氣式運輸機,是中國首次自行研製、自行製造的大型噴氣式客機。運-10的設計很大程度上參考了美國波音公司的波音707,因與波音707外觀極為相似,曾經有誤傳說運-10的機體設計是由波音707的逆向測繪仿製而來,但據後來報導,運十飛機的研製者和波音公司都否定了這一說法。運-10計畫採用渦扇-8發動機。運-10隻製成兩架。運-10由於各種原因最終沒有投產。

基本信息

研發背景

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建國以來,中國航空工業有很大的發展。由於國內形勢的需要,長期以來發展重點放在軍用飛機上,民用飛機起步較晚,直到70年代,國內航線基本上沒有使用過國產飛機,民用飛機的研製還沒有走出自己的路子。隨著國民經濟的發展,發展民用飛機得到黨和國家領導人的關心和支持。

1969年,周恩來總理就詢問過能否在轟6的基礎上,設計一架噴氣客機。1970年毛澤東主席到上海視察工作時曾指示:“上海工業基礎很好,可以造飛機嘛”。同年,周恩來、葉劍英李先念中央領導同志從發展我國航空運輸事業考慮,批准了上海造飛機。當年8月,國家計委軍委國防工業領導小組向上海下達了試製生產大型客機的任務。1973年6月27日,國務院中央軍委又對大型客機的研製作了具體批覆。

這架大型客機是以美國1970年版的聯邦航空條例FAR-25的要求為設計基準進行自行設計,定名為運10飛機,技術上相當於60年代中期的國際水平。上級對運10飛機的設計技術要求是,航程7000公里,時速850-900公里/小時,飛行升限12000米,起飛滑跑距離1300米。機上裝有4台渦扇8發動機,單台地面靜推力8165公斤,試製批先裝同類型進口發動機。

運10飛機的方案設計工作開始於1971年4月。1972年1月,葉劍英、李先念等中央領導同志親自聽取匯報,原則上批准了設計方案。同年8月由全國航空界知名的專家教授參加的總體方案會審會,再一次從技術上肯定了運10飛機的設計方案。1975年基本完成全機設計工作,共設計圖紙14.3萬標準頁,編制技術條件211份,提供技術報告789份,開展各類課題研究171項,編制並套用電腦程式138項,編寫各種技術手冊約200萬字。1978年11月,第一架飛機全機靜力試驗一次成功,1980年9月,第二架飛機首飛上天一次成功。 

在以後的4年半時間裡,運10飛機進行了大量科研試飛,證明飛機具有良好的操縱穩定特性,飛行性能達到預定的設計指標。其間,曾飛到北京哈爾濱廣州昆明合肥鄭州烏魯木齊成都等地,並7次飛到拉薩,為駐西藏部隊和自治區政府運輸了大量急需物資。

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參數

最大起飛重量110噸  

最大商載25噸

最大載油量51噸

最大商載航程3150公里,15噸商載航程可達6400公里;5噸商載航程可達8300公里

發動機:四台渦扇8發動機;單台起飛推力80.07千牛

最大巡航速度974公里/小時

巡航高度11000米

實用升限12000米

客艙按混合級布置124座,頭等艙16座,排距1.05米(41.34"),經濟艙108座,排距0.88米(34.65")。按全經濟級布置149座,排距0.88米(34.65");按高密度布置(排距0.7366米/29.00")可達179座。

研發意義

運-10飛機的試飛成功,填補了中國航空工業的一項空白,是一項重大科技成果。在設計技術上,有10個方面為

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國內首次突破;在製造技術上,也有不少新工藝是國內首次在飛機上使用。經過大量試驗和試飛實踐,證明運-10飛機具有較好的操穩特性和安全性,它不易進入尾鏇並易於改出尾鏇;具有較好的速度特性,其阻力發散馬赫數優於同類飛機(註:阻力發散馬赫數是指飛機上出現激波,阻力驟增時的馬赫數。運-10飛機出現激波較波音707飛機遲。);具有較好的機場適應性,在當時的機場條件下,可使用的國內機場較波音707三叉戟飛機為多。還具有較大的發展潛力,如改裝發動機、加長機身,可提高其經濟性;如在機身開個大艙門,可改作客貨兩用機或軍用運輸機。同時也是預警機空中加油機合適的候選機。通過運-10飛機的研製,共取得有套用價值的成果147項,其中獲得部、市級以上重大科技成果獎36項。1986年運-10飛機又獲上海市科學技術進步一等獎。但是,由於當時的歷史條件,提出運-10飛機設計任務時,主要從首長專機考慮,要求能“跨洋過海”,航程達7000公里,致使飛機結構及載油重量增加,商載減少。

發展

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運10飛機是中國首次自行設計、自行製造的大型噴氣客機。研製工作自1970年8月國家計委、軍委國防工業領導小組向上海下達任務後開始,1972年中央軍委審查通過飛機總體設計方案,1976年7月製造出第一架用於靜力試驗的飛機,1980年9月26日首次試飛一次成功。之後進行研製試飛和轉場試飛,證明運10飛機性能良好,符合設計要求。運10飛機的試飛成功,在國內外引起強烈反響。等國航空界紛紛發表評論,認為“這是中國航空技術的重大發展”、“使中國民航工業同世界先進水平的差距縮短了15年”、“在得到這種高度複雜技術時,再也不能說中國是一個落後國家了”。

70年代初,由於資本主義國家對中國實行經濟技術封鎖的狀況尚未改變,因而大量新材料、新成品、新標準均需自行設計研製。同時江青反革命集團成員企圖以運-10飛機作為政治資本,使研製工作受到干擾。廣大工人和科技人員在極其困難的條件下,懷著為國爭光的責任心和事業心,堅持實事求是的科學態度,不計報酬,日夜奮戰,克服種種困難,終於使運-10飛機飛上藍天
運10飛機首次試飛成功後,由於經費原因,研製工作難以繼續進行。1980年底,上飛廠寫信給中央領導反映運10飛機的研製情況。翌年4月,國務院副總理薄一波要求組織專家進行論證。6月,上海市府和三機部聯合在上海召開運10飛機專家論證會,與會專家充分肯定上海研製運10飛機所取得的成果,並提出應走完研製全過程的建議。會後,三機部和上海市府提出繼續研製的4個方案,但未獲批覆。1982年起運10飛機研製基本停頓。

基本性能

最大起飛重量110噸
最大巡航速度974公里/小時
最大實用航程8000公里。客艙按全旅遊、混合、全經濟三級布置,可分別載客124、149、178人。

設計特點

1.有較好的安全性。

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我們選定美國的FAR-25作為運10飛機的設計標準,從而為確保運10飛機安全、可靠的使用打下了堅實的基礎。在運10飛機的設計過程中,我們還全面考察、學習和分析了參考機的設計經驗;對於國內尚未成熟的成品和設備,包括動力裝置,一律裝用國外先進產品,這些都是保證飛機安全的成功之路。

我們遵循“一切經過試驗”的原則,在設計、製造過程中進行了大量的試驗工作,運10飛機的設計試驗共有163項,在風洞吹風試驗方面,共設計、製造了40套模型、分別在高低速風洞吹風1400小時,獲取大量的氣動原始數據。同時,還設計和製造了3架自由飛模型,進行了11架次的試驗。結果表明,運10飛機具有良好的失速特性和尾鏇特性。01架的全機靜力試驗共有42項163個情況,都滿足試驗大綱要求,全機靜力試驗的破壞載荷為理論值的 100.2%,試驗破壞部位與理論預計的部位一致。起落架落震試驗1200次,表明運10飛機起落架動力特性符合設計要求。此外,在飛機的操縱、液壓、燃油、電氣等各系統也進行了內容廣泛的地面模擬試驗,並且還在有關單位支持下進行了各個系統和成品的聯試。大量新成品在裝機之前,又先在飛機上進行了飛行試驗。總之,周到細緻的設計試驗工作,有效地保證了飛機試飛上天成功,也保證了運10飛機的安全使用

在設計過程中,我們還十分重視質量問題,嚴格把好質量關。從1972年到1979年,先後進行了7次規模較大的設計質量複查,並且先後邀請了國內知名專家就運10飛機的結構疲勞、四大系統模擬試驗、風洞試驗數據修正和使用,LC-4材料、氣動外載荷等問題舉辦了7項專題討論會,這些措施對設計質量和安全起了重大作用。
2.有較好的速度特性。

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運10飛機採用了較為先進的尖峰翼型。其阻力發散馬赫數為0.85,優於波音707的0.84;最大巡航速度為974公里/小時,高於伊爾-62和波音707飛機。特別值得指出的是運10飛機遠航程氣動效率最高的馬赫數為0.79-0.8,也較波音707高。

3.有較好的經濟性。
民用飛機的經濟性涉及較多的因素。據一般統計,在直接使用成本中,燃油費用約占40%,經理論計算和試飛實踐表明,運10飛機的座公里油耗均較伊爾-62和三叉戟飛機為低,而與波音707的相當,運10飛機的上座率只要達到60%,即可回收燃油費和飛機折舊費。

4.有較好的機場適應性。
運10飛機在國內航線使用時,飛機的載荷等級數(LCN)為48-56,較三叉戟的62-64.5為低。據不完全統計,在當時的機場條件下,運10飛機可以使用的國內機場有35個,而波音707和三叉戟僅為10個,同時由於運10飛機的推重比大,單發升限可達9500米,很適合飛西藏地區。

5.有較大的使用伸縮性。
運10飛機最大燃油量可達51噸,而且機艙容積較大,這就提供了使用伸縮性的餘地。即機艙裝客、貨多時,燃油可少些;航程飛短些;反之,多油少貨可飛遠航程。運10飛機飛國內航線,當商載21.47噸時,航程為3150公里;當商載為5噸時,航程可達8000公里。 

6.有較大的發展潛力。
運10飛機如改裝先進的CFM56型發動機,將使燃油消耗率下降20%,大大提高經濟性,噪聲水平也大大降低,可滿足FAR-36的第三階段噪聲標準要求。如果加長機身3.5米,則可大大提高裝運量,從而進一步提高經濟性。如在機身左前方開一大口,則可改成客貨兩用機,也可用於軍用運輸。

缺點

運-10飛機是在“文化大革命”政治形勢下開始研製的,在運-10的研製不可避免的打上了那個時代的烙印,所謂的“王洪文工程”便由此而來。當時的飛行試驗研究所的所長熊焰回憶錄寫到,“上海當時有些人對飛機的研製橫加干預,要求飛機不用做太多的試驗,只要能上天飛到北京向中央報喜就行。甚至嫌型架的進度太慢,要求手工打造一個外殼,裝上發動機先飛一飛。遭到飛機研製人員抵制後,竟然給研製人員扣上政治帽子,說他們‘懷疑中國工人的能力’”。運-10實際上是在文革結束後才走上正常發展軌道。造民航客機不能用“人有多大膽,地有多大產”的指導思想去確定發展方向。
運-10不是由航空部門研製,而承擔研製的工廠當時只是一個空軍飛機修理工廠,由於上海沒有研製的經驗和足夠的人員,所以當時從航空部門抽調了好多人員充實運-10的研製隊伍。貪大求洋,未能量力而行。

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運-10的研製過程中,一直是政出多門,領導多頭,決策多變。各部門之間互相扯皮,嚴重影響了工程的正常進行。研製運-10由上海主管、三機部歸口管理;國務院方面,負責主管運-10項目的先是國家計委、國防工辦,後來又改稱國家機械委,再後來又是國防工辦、國防科工委管,不斷出現間隙和無人負責的現象。
到1980年運-10首飛,但是還有大量的試驗工作沒有進行。機身結構尚存在問題,儀表系統可靠性方面也不完善。當時較早研製的運-7飛機首飛已經十年還沒有定型,運-7於1970年首飛,1982年才正式定型。而運-10顯然比運-7面臨更多的問題需要解決。同一時期渦扇-8發動機的研製進展也不順利,漏油問題嚴重。運-10數年甚至十年內無法投入運營,連專家們也不能描述出其景。當時作為飛機的用戶民航局曾明確表態:從可靠性方面要求,不需要運-10這種幹線飛機。
1981年4月國務院副總理薄一波專門委託三機部和上海市,聯合在上海召開運-10飛機專家論證會,邀請了包括范緒箕(航空專家,原南京航空學院院長,時任中國交通大學校長)、吳仲華(發動機專家,中國科學院院部委員)、王俊奎等航空專家,以及經濟方面、冶金化工方面的專家55位同志,組成多方面聯合評審小組,對運-10進行詳細的實地考察,充分肯定研製運-10取得的成果,並提出應走完研製全過程的建議。評審小組作出結論:“工程不能停,成果不能丟,隊伍不能散。”會後,三機部和上海市提出繼續研製的4個方案,但未獲批覆。
儘管沒有發布一份檔案正式通知708工程中止,但實際情況是,運-10飛機02號原型機因用於試飛的3000萬油料費沒有批准而停飛(至1985年2月停飛),由該機試飛獲取的數據無處可得,計畫中的運-10第3架樣機的半成品已配齊60%左右被遺棄。
上海飛機製造廠原是海軍的飛機修理廠(5703)。為運-10項目升格為飛機製造廠。除運-10外,沒有其他產品,運-10項目下馬則無法維持,後來依靠MD-80/MD-90項目維持下去。

批評

當年中國是一個航空工業並不強大的國家。當時中國只能夠生產運-5(仿安-2)客機。運-7(仿安-24)和運-8(仿安-12)還在研製尚困難重重。
中國當時選擇民航客機方向未進行全面而科學的調研和論證,貪大求全,未能量力而行。造民航客機可不能用“人有多大膽,地有多大產”的指導思想。造作戰飛機(包括軍用運輸機)可以按“有條件要上,沒有條件創造條件也要上!”的指導思想。因為這是在同敵人戰爭的需要。但是民用客機“安全第一”是關鍵,可靠性是第一要素。而且運-10是先有產品,才想到去找市場。
運-10比波音707短几米,但空重卻更重。當時中國在短時間內不可能實現大型渦扇發動機的自給,採用進口的707備件形式來組裝運-10。運-10在工藝上有嚴重的問題,不能量產。民航部門從使用上提出幾個問題:成本太高,包括採購成本和使用成本;故障率太高;維修複雜。
運-10作為中國航空業首次研製(仿製可也是研製)的大型客機,作為一個試驗是成功的,作為一個產品不成熟的,還沒定型就已經落後了。成功試飛不等同於安全可靠。而且在運營中能否賺錢還是疑問。自主開發具有安全保障的民航客機要花費大量的人力物力和財力,中國當時經濟基礎不能負擔開發運-10的巨額經費,繼續研製運-10會占用經費,會殃及運-7、運-8的研製。

主要技術成就

運10飛機在技術上的成就可總結為10項:

運-10運輸機運-10運輸機

1.國內首次採用FAR-25為設計標準,突破了過去一直沿用蘇聯規範的局面。
2.國內首次採用“尖峰”型高亞音速翼型。
3.國內首次全面採用“破損安全”、“安全壽命”概念設計和分析飛機結構。
4.國內首次採用全翼展整體油箱(最大裝油量達51噸),首次研製出大容量氣密客艙(最大容積達318立方米)
5.國內首次成功地採用機翼下吊發動機的總體氣動布局。
6.國內首次採用由調整片帶動操縱面的氣動助力操縱形式,省去液壓助力裝置。
7.國內首次進行規模較大的全機各系統地面模擬試驗。
8.全機選用新材料76項,占18%,選用新標準164項,占17%;選用新成品305項,占70%。這些新材料、新標準和新成品為民機的發展打下了基礎。
9.國內首次全面地用電子計算機進行型號設計,編寫了計算程式138項。
10.國內首次按FAR-25要求組織了大型客機的研製試飛(共飛行130架次,170小時)。

運10飛機雖然由於各種原因最終沒有投入航線使用,但它在當時的歷史條件下,卻能取得如此豐碩的成果是很不容易的。因此,研製運10飛機的歷史作用是不能低估的,它是我國民機發展的成功的起點。

簡介

從1970年8月中央下達任務到1985年2月飛機停飛,運10飛機的研製前後歷時14年半,國家總投資5.377億元,其
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中研製費3.34億元,基本建設費1.747億元,上海市提供流動資金0.29億元。

運10飛機的研製是成功的,它的主要經驗是:
1.堅持自力更生、艱苦奮鬥的道路,振奮民族精神運10飛機研製的重大成果是在70年代的歷史條件下取得的,人們不禁要問,在當時那樣困難的條件下,怎么可能搞出一架總重110噸量級的、技術水平與波音707相當的大型噴氣客機呢?答案只能是人心齊,泰山移。在航空工業部的大力支持下,參加運 10飛機研製的廣大科技工程人員和工人本著獨立自主,自力更生精神,抵制“四人幫”的干擾、破壞,走艱苦創業的道路。他們以強烈的事業心,刻苦學習,努力工作,不計報酬,努力為國爭光,克服了一個又一個的困難。

2.洋為中用,儘量採用國外先進技術在運10飛機研製過程中,我們全面地引進和套用了美、英設計規範,並且對參考機的設計經驗進行了全面借鑑。針對國內風洞尺寸偏小的困難,我們還採用了參考機種進行對比試驗的方法,解決了風洞試驗數據修正的問題。消化、吃透參考機使我們少走了不少彎路,這實際上是一種最經濟和有效的引進方式。

3.堅持質量第一、安全第一質量是產品的生命,對於民機來說,尤為重要。運10飛機研製過程中,我們始終堅持質量第一、安全第一、一切經過試驗的原則。為確保運10飛機首次上天的安全,1980年8月26日,航空工業部派出首飛檢查組,對研製工作和試飛準備工作進行全面檢查。何文治副部長擔任試飛領導小組組長,明確提出了運10試飛上天必須具備的八項基本條件,要求上天前必須完成69項工作,並採取了一系列確保首飛安全的措施,保證了運10飛機首飛一次成功。當前中國進入了一個新的歷史發展時期。在黨的改革開放方針指引下,如果我們能充分借鑑研製運10飛機的經驗教訓,本著“立足國內,以我為主,發揚自力更生精神,充分利用對外開放的有利條件,通過各種可能的國際合作途徑,提高自己的設計、試驗、製造能力並形成產業”的方針,開展國際合作,進行新的幹線客機研製是完全可能的。

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