国之重器运-20：公开独家制造工艺，30米机翼全靠弹丸“打”出来

被美国垄断多年的核心技术，中国运-20用上了！超大航程、快速战略投送能力彰显实力，航迹遍布全球。

前言：作为中国战略投送的新质力量，国产大型运输机运-20航迹遍布全球，荣获不少赞誉，近年来更是成为中国航空工业极具代表性的一张名片，受到诸多国家关注。

本文将通过央视曾公开发布的运-20生产车间视频，探寻其独特的制造工艺，看一看中国是如何突破这项被美国垄断多年的核心技术的，同时基于运-20现有发展水平，展望未来中国大型运输机发展之路。

（图解：正在进行飞行展示的中国大型运输机运-20）

1、一架白色运20，带来两个好消息

从某种意义上说，“20”家族已经成为中国综合国力的象征，其背后不仅代表了中国现有的工业体系与技术水平，还是中国空军迈向战略空军的一大关键。

资料显示，“20”家族主要由大家熟知的歼-20战斗机、运-20大型运输机、直-20直升机以及轰-20轰炸机共同组成，这些“王牌战机”为中国构建起完善的空天一体化攻防体系，西方媒体猜测，未来解放军很可能还会在此基础上，发展更加先进的现代化攻防体系，如隐身无人机、隐身远程巡航导弹等。

就在近期，“20”家族的运-20传出两大好消息，一是我国成功在运-20基础上，衍生出全新的航空发动机通用飞机台，其主要负责航空发动机的测试工作，为发动机未来试飞提供更多数据支持，而这也意味着，该通用飞机台具备的技术含量极高。在此之前，我国一直使用的是从俄罗斯引进的伊尔-76LL特种机。

（图解：换装四台涡扇-20发动机后的运-20B运输机）

据悉，航空发动机通用飞机台挂载的主要是长江-1000A发动机，推力可达到14吨以上，足以满足大型商用飞机需求。这让外界猜测，该发动机接下来很可能会被用于C919大型客机上，推动我国摆脱对国外航发依赖的进程。

二是我国不仅在运-20基础上推出运油-20，还推出了运-20B运输机。众所周知，中国空军组建起运-20A运输机编队，总规模约在50架左右，具备极强的远程战略投送能力。而新“出炉”的运-20B，性能远远超越运-20A，可以飞得更远、载得更多。

进入4月后，央视军事频道就曾发布过相关空投训练视频，从画面中我们可以直观地看到，运-20B机型运输机实机换装了四只“酒桶”，具备运送99A主战坦克的能力，性能指标和参数更是超越伊尔-76，成为当今世界上一款大型军用运输机，同时，也标志着我国空军距离成为战略空军更近一步。

2、曾往返北约领空，超临界机翼引关注

抛开运-20B与航空发动机通用飞机台的性能不谈，单就运-20来说，其也丝毫不能小觑。

数年前，塞尔维亚曾订购了我国一批FK-3防空系统，但由于四周都是北约国家，所以交付工作迟迟无法完成。随着我国技术不断提升，6架运-20同时升空奔赴塞尔维亚，期间深入到北约国家领空，再加上中途土耳其伸出援手，允许运-20在其机场中转，北约方面感到相当生气。

不仅如此，运-20还在“雪绒花突击”山地步兵比赛中大出风头，直接穿越北约国家空域直抵奥地利，完成6000公里单程飞行任务。可以说，运-20正在用实际行动向外界证明，其的确是一款靠得住的优秀装备。

（图解：超临界翼型前缘较圆钝，上部平坦，下部后缘处反凹，目的是为了把机翼上表面的速度降下来）

值得一提的是，运-20之所以有如此强大的航行能力，离不开超临界机翼。

机翼是为飞机提供升力的主要零部件，像发动机、增升装置等设计，也均和机翼有脱离不开的关系，因此，在大型飞机的研制过程中，机翼气动设计和优化是一项重点工作。

而所谓超临界机翼，是诸多机翼构型中的一种特殊翼型，其头部比较丰满，上表面中部平坦、后部向下弯曲，后缘附近内凹，这种设计可以推迟机翼在接近音速时阻力剧增现象的发生，进而使得飞机达到最大飞行马赫数。

虽然运-20的航速只有0.8马赫，但毕竟体型较大，光起飞重量就达到220吨，更不用说超过60吨的载重了，因此，0.8马赫依旧让外界感到不可思议。

（图解：巡航工况下飞机各部分的阻力构成）

相较于常规机翼，超临界机翼有着三大优势：

其一，在机翼厚度比和后掠角不变的情况下，超临界机翼能在最大限度内激增马赫数，使其提高0.05。其二，对于给定的阻力激增马赫数和后掠角，采用较厚机翼也能有效降低机翼重量或者是提高机翼展弦比，毕竟展弦比越大，就意味着机翼受到的阻力越小。其三，对于给定的阻力激增马赫数和厚度比，我们也能通过减少机翼后掠角提高飞机最大升力和起飞、着陆状态的升阻比，减轻机翼重量。

简单来说，采用了超临界机翼设计的飞机，能够比常规机翼飞机拥有更快的航速、更低的运行成本和结构重量。

3、运-20独特技术公开，毫米弹丸是关键

提起超临界机翼，就不得不联想到喷丸成形技术，这是超临界机翼能成型的关键。

在此前央视发布的运-20车间视频中，“几毫米弹丸”得到着重强调，其存在可以满足超临界机翼壁板对强度和韧性的高要求。

（图解：喷丸撞击形成小陨石坑，增加了零件表面积，也在坑附近产生了残余应力区，不容易疲劳）

在整个加工过程中，这些几毫米圆形球体弹丸会以时速100公里的速度，高速喷射到板材上，通过不间歇撞击、敲打、捶打等冷处理工艺，在金属表层形成大量凹陷和压痕，这样提高金属表现疲劳强度与抗应力腐蚀的能力，此外，不断捶打也会对金属板材进行塑性变形，方便后续复杂的空气动力曲线蒙皮加工。

上述过程，运用的便是“喷丸成形”技术。在我国突破此技术之前，大多采用的的传统滚压、碾压、挤压等制造工艺，但与其相比，“喷丸成形”技术能够忽视钣金形状和尺寸的限制，极大程度上制造大尺寸飞机壁板。

别看这些弹丸只是在不停地击打，但实际上，从弹丸材质到击打次数再到击打速度、击打部位，都随时随地经受着巨大考验，每一个小球在击打时，必须严格控制着击打位置和速度，一点一点让材料表面弯曲变形，朝着目标形状转变，否则，任何一个环节出错，都有可能影响到材料质量，进而无法制造出符合要求的部件。

也正是因为如此高难度，在过去很多年里，这项“喷丸成形”技术一直被美国牢牢掌控着。但好在，我国最终还是成功突破，并将其用在运-20上。不仅如此，该技术还运用到大飞机领域，堪称藏在大飞机背后的“功臣”。

（图解：运-20采用了超临界机翼整体壁板“喷丸成形”技术）

当然，在攻克该技术难关后，我国成为全球第三个掌握超临界机翼整体壁板“喷丸成形”技术的国家，随着时间发展，“喷丸成形”技术延伸到其他领域，如航空、车辆、汽轮机等所有需要用到相对危险零件的行业。值得一提的事，我国“喷丸成形”技术还一举跨入数控时代，开始尝试攻克难度更高的大型复杂带筋整体壁板“喷丸成形”这一世界性技术难题，最终取得成功，占据世界领先地位。

据航空工业西飞精益加工中心副主管师杨辉所说，运-20不仅使用的是“喷丸成形”技术，还是大型复杂带筋整体壁板“喷丸成形”技术，疲劳强度以及抗腐蚀性毋庸置疑。

4、运-20的其他新技术：数字化装配

需要注意的是，大飞机和小飞机不同，所以在制造过程中遇到的问题会非常多，尤其是对接环节，精度要求相当高，对空精度高达0.05毫米，堪比头发丝的十分之一，因此，这便需要采用一些数字化方法或自动化工具来实现。

在此背景下，除了采用“喷丸成形”技术外，运-20还使用了不少新技术，如先进的数字化装配技术，其融合了整个设计、制造的数字化过程，使产品在装配环节得到有效控制，建立起完整且高效的控制机制和相关工作制度，大大提升产品生产效率和质量。

（图解：运20机翼与机身采用了创新了大十字对接方案，使得飞机飞行更平稳）

就拿“大十字对接”来说，其属于数字化装配技术之一，同时也是大飞机研制中数字化装配的核心环节，难度可想而知。一开始，西飞遇到资金困难，而后找到浙江大学一起参与数字化装配和对接系统的研究。后者基于人才优势，迅速组建起大型飞机自动化装配科研团队，陆续突破测量、定位、加工等技术难题，为“大十字对接”奠定坚实的技术基础。

一位老师傅事后回忆到，过去的运-7要想完成机翼机身对接，至少需要1天之久，而现如今，一次“大十字对接”，仅需耗费40分钟。制造期间，乌克兰和俄罗斯专家还亲自钻到机翼里一点一点扣细节，出来后说的第一句话就是“精品”二字。很明显，中国已经在该领域获得技术上的大跨步，跃入世界先进水平。

（图解：涡扇-20是中国自行研制的发动机，主要用于运-20，未来还可作为大型客机的主要动力）

更令人欣喜的是，中国还在航空发动机方面获得突破，推出国产大推力航发，这让未来大飞机全面国产化成为可能。

就拿运-20B来说，其换装了4发涡扇-20发动机，一来消除了国内飞机对俄罗斯航发供应商的依赖，二来可以极大程度上发挥出运-20B潜力，要知道，美国C-17运输机生产线已经关闭，乌克兰安-225也在冲突中被炸毁，因此，运-20B成为了目前世界上最大的运输机之一，整体作战能力毫不逊色。

总而言之，大推力国产航发，意味着我国飞机今后可以拥有更大航程，这对于中国空军来说意义重大。

5、空中平台运-20，未来列装300架？

其实，从掌握的技术角度分析，大飞机对空军而言意义丝毫不低于航母，这不仅是因为其有着较高制造难度，还是因为军用大飞机在非战争军事行动中发挥了巨大作用。

相较于航母，世界上能真正攻克大飞机核心技术、并掌握自主研发能力的国家，远没有研发航母的国家多，物以稀为贵，越稀缺的技术所能带来的效益越不会少，所以，军用大飞机的研发会带来一连串附属效应，这既能彰显一个国家对航空航天技术的掌握能力，也意味着其很可能有着发展空中加油机、预警机、远程巡逻机的能力。由此看来，军用大飞机研制意义并不比航母低。

在外界看来，中国在运-20方面的发展，或许还标志着中国正在加速构建比肩美国的战略空军体系，以中国速度判断，这一进程并不会比预想中慢。

（图解：目前我国运-20已生产4个批次，服役总数在60架左右）

如此一来，不少人便产生疑问，既然中国已经在运-20方面获得相当大的进展，那么未来是否会加速量产，将规模扩大到300架？

运-20从立项到装备仅用8年左右的时间，如此速度就算放在世界范围内也相当罕见，而运-20真正大规模生产是在2016年之后，2020年2月开始，运-20身影越来越频繁，外界不断根据其编号、外形以及装备的俄制发动机数量来推断服役数量。现如今运-20换装国产发动机，说明其今后会在性能上得到大幅提升，同时外界也将更难猜测装备规模。

正如运-20总师唐长红所说，运-20是中国重大科技专项，包含大量关键技术和尖端技术，“我们为了创造国之重器，度过无数个日头连接月亮的坚守岁月，”或许大家通常将其称为“胖妞”，但唐长红更愿意称为“大运”，暗指中国行大运，至于运-20的交付，不过是远程投送能力的起点，中国未来一定还会攻克更多技术，达到“想用就有”的航空强国水平。

6、展望未来，鲲鹏航迹遍全球

在国人对运-20抱有高度期待和重视的同时，运-20也在用实际行动展示着其自身实力，在太空中留下一道道航迹，跨国航线遍布全球，如汤加、塞尔维亚、巴基斯坦、阿富汗、俄罗斯……就拿运-20首次执行的最大规模、强度最高的实战化任务为例，其直接跨国飞抵塞尔维亚，像外界展示出具备的远程战略投送能力。

可以想象的到，未来的运-20还会执行各种各样的任务，并越飞越高、越飞越远！

结语：对于国之重器运-20，大家还有什么了解的吗？欢迎在评论区留下您的看法和故事。