运-15：不一样的老生常谈

晨枫

4 _" t3 I: j0 _- X
新中运到底叫运-15还是运-30，一直有争议。现在看来叫运-15，因为有人看到“15001”的机号。这东西没啥太保密的，估计会很快公布型号。要紧的是，这架貌似老生常谈的新中运其实不一样，有可能是当前最先进中运。
# S- {; ^: o' \3 p  o5 B
, J% \1 Y' B# M3 x$ E
$ Y: O$ K( Y0 C
% ]& \5 a, Q! A% a6 W9 f




' t1 H; S. N& h

: \$ D; j& E. m( J1 a" m
, B: V& R. e# G5 i  D4 ^8 d初看起来，运-15也就是上单翼、机腹起落架、大尾门、四发涡桨，没啥特别的。运-8/运-9、C-130、A400M不都这样吗？


运-8从安-12仿制而来


0 Z- N# H( ]+ ]1 \3 J% S7 A% e" [运-9是运-8的深度改进型，但作为运输机，还是得不到中国空军的青睐，现在能找到的图片大多是改装的特种机，这是反潜机


3 p( p. {3 U/ ^7 J) pC-130J是C-130系列的最新型号，发动机和航电大幅度升级，但基本气动布局与1956年首飞的老前辈一脉相承
$ W1 D5 R4 `! i" y

A400M是欧洲中运，实际上比一般概念的中运更大，介于中运和大运之间，以适应欧洲只有这一种运输机的现实
. M0 x- I* [; N: N' [7 ]
单从外观上看，运-15可以看做运-9或者C-130J的现代化版，也可以看做A400M的缩小型，但这是“以貌取人”了。

C-130和安-12都是中运，但有定位上的差别。
# U4 p4 ?% f9 c
安-12是最传统意义的中运，介于大运和小运之间，用于从后方向接近前沿的野战机场运送人员、物资和装备。C-130则非常强调在敌人火力下的突击降落和战术空投，在越南战场上就大量使用，并遭受不少损失。
6 v: ]: B4 {6 ~: X  w* m

C-130在越南

: e) F% g2 _! i7 y2 ?- ~0 b8 U% [为此，C-130特别强调低空低速性能，采用平直的机翼前缘以达到最大的升阻比。后缘带有前掠，一方面改善翼根受力，另一方面也使得机翼上的升力产生向翼根倾斜，减少翼尖涡旋和阻力，也降低低空低速机动中由于升力分布改变带来的飞控敏感性。机头钝挫，看着蠢萌，实际上对改善前下视界非常有用，这在低空低速空投作业时特别有用。非常成功的气动设计在几十年后依然适用，在90年代，美国空军没有重起炉灶，而是用先进发动机和航电深度大改，推出C-130J，大概率还要再战几十年。

但C-130J不是没缺点的。由于时代局限，20吨的载重量和较窄的机舱宽度限制了新时代的应用。在70年代，美国就发展快反部队的概念，缺的就是轻型坦克这临门一脚。在90年代拉姆斯菲尔德“军事事务革命”时代，为了给“斯崔克”配备更重的火力，重启轻坦研制，最后导致M8，关键设计要求就是要能用C-130运输。

: H: B) [0 {) N( ?问题是，20吨的载重量和机舱宽度实在太局限，M8只能剥剩聊胜于无的裸甲、不带油弹装载，需要在前线重装附加装甲和燃油、弹药，对于敌前火力下的突击降落和立刻投入战斗实际上没用。M8几上几下后最后放弃。M10以步战为基础，最后也放弃了。更多的装甲车辆和机动发射导弹、机动雷达都体量越来越大，C-130J装不下，很影响美军的空中战役机动和快反能力。但在未来几十年里，除非换装，还真是没办法。

另一方面，安-12与C-130在外貌上似乎相像，实际上在定位上就不一样，安-12没有敌人火力下的突击降落和战术空投的要求。这可以从三个地方看出。
( C' y6 T! J" }/ t3 Z' _
机头狭长尖锐，有利于减阻，但不利于向前下方的观察。主起落架是多轮式的，向外延伸的支腿设计增加了横距和稳定性，但在受力上，远不如直上直下的直腿式。双列四轮主起落架降低对地面的压力，有利于在软土跑道上运作，在理论上对降低接地冲击力有帮助，在实际上受限于支腿式起落架结构强度，只能轻轻飘落，不能承受高下沉率的突击降落。




, x5 J3 w2 ^4 f7 Y8 _6 y比较C-130（上）和安-12（下）的主起落架
% O! C4 ~$ W# }, z4 f4 V% c
5 ]- z" g' W/ }2 y' I- x5 K: Q7 _
/ t9 p" b3 l& {

, }! h9 f& y$ P/ L8 `3 T+ |比较C-130（上）和安-12（下）的机头

在后一点上，C-130的直上直下起落架更加有利，但单列机轮的主起落架还是有缺憾，在地面滑行和起飞时的对地压力比安-12的双列双排更大。在着陆接地瞬间，主起落架只有后排机轮触地，然后才谈得上前排机轮触地。所以，后排机轮数量对突击降落非常重要，多排机轮只对软土跑道上的滑行和起飞有用。
% W7 z3 k% ?& K9 P$ D% [
2 Y$ I/ X: @8 M5 ~4 A$ h3 \) ]( A" Y当然，直上直下需要机腹两侧有大型鼓包和相应的结构加强，这是重量和阻力的代价。这两方面，C-130在设计时就考虑到了，也因此在70年后依然长盛不衰。安-12早早从苏联空军一线退出，运-8在中国只是解决有无问题，大改的运-9改掉了很多毛病，但基本气动设计带来的局限没法改，所以也受到冷遇。
$ D+ i# ?7 K0 [' n2 w& [
但不容易目视可见的差别是机翼。
- R) q5 h5 Z# V9 W6 c; ?9 A: D# H

: L- c0 k& k1 [+ _" l+ ^7 _
. c# q8 j' U1 P- x) I4 G. K7 x
7 G* l9 B  D7 E( [7 T5 M, U比较C-130（上）和安-12（下）的机翼
5 t8 Z) q5 J( I  p- f
C-130是机翼前缘平直、后缘前掠，安-12则是前缘后掠、后缘平直。貌似差别不大，但也说明了设计重点的不同。前者在于低空低速的升阻比，后者在于高速远航的减阻。更大的差别在于翼展和翼面积。C-130J翼展和翼面积为40.41米和162.12平方米，从C-130A开始就没变过，安-12则是38米和121.7平方米。安-12的翼展稍短，但翼面积小很多，导致翼载大大增加。C-130A的翼载才348公斤/平方米，安-12高达501.2公斤/平方米，极大突出了两者对于低空低速vs高速远航的定位差异。C-130J由于起飞重量增加，翼载增加到433.7公斤/平方米，依然显著低于安-12。

- J$ ^  o+ u3 l2 k! ^但C-130和安-12在一点上是相同的：低平尾。
% `. n% D2 q& ]/ {0 M, {+ Y9 a
% C1 l* I4 ~3 _' ^" A8 W" H低平尾的垂尾高度降低，平尾安装在机尾结构，受力友好，结构重量大大降低，所以民航客机大量采用。但平尾本身的下洗气流对从尾门进行的空投作业有很大影响，新型运输机大多采用高平尾，但C-130J和运-9不可能改了。

4 }+ a0 B" j6 p- \- M8 |& XA400M当然“看在眼里记在心里”，把需要的改进都整合进自己的设计。

6 E8 q. c! [: y& ?# m0 G5 F
A400集采众长，但定位上比C-130J打多了，也因此实际上限制了自己的使用范围
8 C5 `  L! i% H" e, ]3 @0 }( Q
但欧洲没有自己的大运，只能在研发A400M的时候，大大增加了尺寸和起飞重量，兼顾中运和大运的角色。载重量增加到37吨，机舱也宽大多了。问题是，这个定位可以在一定程度上兼顾战略和战术空运要求，但作为纯战术空运来说，太大太重也太昂贵了。C-130J的离地单价（fly away cost，不包括研发和设施投资）为6500-7500万美元，A400M就高达1.5-2亿美元了。这里有规模经济的因素，但A400M的基础成本太高是最大因素。C-130J已经交付500多架，A400M连订单也只有178架，已经交付139架。只有买不起C-17的国家才买A400M，英国除外，因为英国自己也是空客成员国，必须捧自家生意一把。英国A400M投入使用后，忍痛把还很新的C-130J二手卖掉，否则太叠床架屋，用大奔开网约车也没办法。

实际上，A400M的机翼形状与安-12相似，翼载高大637公斤/平方米，也反映了高速远航为重点，靠近前沿的机场为主要使用场景，而不是敌人火力下的突击降落和战术空投。

现在回过来看运-15。一般估计，运-15的机翼设计走C-130而不是安-12的路子，翼展为40-41米，与C-130相当，翼面积140平方米，介于C-130和安-12之间，但采用更加先进、高效低阻的超临界翼，更高的升阻比可以等效为较大面积的机翼。运-15还意犹未尽，加装了翼梢小翼，可以等效为更大的翼展，但并没有实际增加翼展。这很重要。

在超低空运作时，过大的翼展很影响转弯。转弯（而不是航向纠正）需要横滚，横滚导致内侧翼尖降低，在超低空就特别可能发生翼尖触地事故。翼梢小翼降低翼尖涡流阻力，其实也可以等效为更大的翼展，这两个事实际上是同一个事的不同视角。但对于中运的超低空机动来说，就是不得多的的“一臂之力”了。
1 r4 ?$ X0 h! \% x$ [9 s, ~
9 c# |! n3 S% `8 [3 P/ w  ~0 O5 n运-15也采用C-130的直上直下主起落架，有利于在突击降落中承受。又采用双列双排四轮结构，适合在软土跑道上运作。也就是说，对C-130和安-12取长补短。

运-15还和A400M一样，采用高平尾，避免平尾下洗气流对空投作业的影响。粗壮得多的垂尾在结构和重量上付出代价，但是值得。高平尾不是简单地把平尾装到垂尾顶上，需要加宽垂尾到上下一般宽的弦长，否则下宽上窄的垂尾顶上没有足够的弦长来安装平尾结构。还要额外加强垂尾结构，提高刚度，否则气动弹性的问题不可收拾，垂尾、平尾都在运动中，这个T形结构就扭成麻花了。高平尾后，垂尾还必须比低平尾的情况高大很多，以避免高平尾在大迎角飞行时因为气流受到遮挡而进入深度失速。代价是显然的，但获益也是显然的。对于特别强调战术空投的运-15来说，这个代价值得。
! F- h% `5 m! `3 r1 c
运-15也据报道达到30吨的载重能力，机舱也比运-9宽大得多。要是C-130J有运-15的能力，M8轻坦就不会下马。
8 m: B6 S# C. W$ c1 c" \
中国军运已经有运-20作为高端。中国空军没有走苏联空军的老路，用伊尔-76同步替换安-22大运和安-12中运，而是运-20和运-15各用所长、合理区分。这是有道理的。
/ Y" [9 s4 [) [" D, B8 u
苏联空军只需要向接近前沿的机场空运人员、物资、装备，伊尔-76的野战机场起落能力和载重量非常有用，并不嫌过大。但中国空军更加强调美国空军一样的敌人火力下的突击降落和战术空投能力，直接用运-20太大、太昂贵了。，运-15才合适。
# p$ ?0 L8 O4 w# W( K2 v
/ e' U+ N, X) W* x5 y  `换句话说，运-15活成了C-130最想要但做不到的样子。这是不一样的老生常谈。