中國航空報訊：3月26日，俄茹科夫斯基中央空氣流體動力學研究院（TsAGI）稱，被稱為“大象”（Слон，發音相當于英語Slon）的重型運輸機金屬模型已在TsAGI的T-106風洞完成第一階段空氣動力學試驗，驗證了該模型在馬赫數0.2～0.85的空氣動力學特征，包括俯仰角和馬赫數的關系，以及尾翼、發動機短艙、起落架整流罩等對空氣阻力的影響，同時還研究了模型在不同高度和方向的穩定性，測試了機翼的承載性和不同飛行構型等。試驗結果符合最初的計算結果。該階段試驗主要目标是研究巡航速度下模型的空氣動力學特征，用來優化氣動外形。下一階段試驗将在T-102風洞中進行，研究在低馬赫數下的空氣動力學特征，包括側向穩定性和轉向舵效率等。

按照《俄羅斯國家航空工業2013~2025年發展規劃綱要》的第7條“航空科學和技術”的規劃，将提供經費支持開展實驗性的飛機空氣動力布局、設計、制造等研究。工業和貿易部設立“運輸機技術2021”研究，支持開展了“開發用于下一代運輸機的概念和布局解決方案”研究項目。2016年8月31日，TsAGI簽訂研究合同，正式開展研究工作。

2017年7月，在莫斯科國際航空航天展期間，TsAGI正式公布了未來重型運輸機概念設想圖，并将其稱之為“大象”。研究目标是替代安-124重型運輸機。初步設想的設計指标是民用型最大載重150噸，航程7000千米；軍用型最大載重量180噸，航程4900千米；巡航速度850千米／時，同時考慮民用和軍事需求。

2018年12月底，TsAGI的院長在接受俄新社的采訪中表示：按照和工業和貿易部簽訂的研究合同，“大象”項目工作仍在繼續，并為未來真正飛機研制提供技術儲備。

2019年1月25日，TsAGI官網介紹了“大象”近期開展的工作，TsAGI的專家為飛機設計了一種新的空氣動力學模型，用于風洞試驗研究。與大多數整體成型的氣動模型不同，新模型隻有機身是一體的，機翼等部件都安裝在機身上可拆卸，簡化了模型的制造，同時可對部件進行調整，可以獲得不同構型的氣動外形的各種參數。2019年11月公布金屬模型照片，2020年3月完成兩階段風洞試驗的第一階段試驗。

“大象”重型運輸機設計思路

2018年4月25日，在莫斯科航空學院的網絡學術雜志《Trudy MAI》的第99期上，TsAGI的研究人員發表了一篇名為《新一代重型運輸飛機的概念設計》的文章。這篇文章介紹了TsAGI開展“大象”飛機設計的思路，明确飛機基本設計前提，選定氣動布局和參數，給出了兩種結構布局，并進行了性能計算和分析。

1. 研制新飛機是必要的

安-124

TsAGI的文章指出，像安-124這種帶有貨橋和大開口艙門的重型運輸機，對于空運大型貨物和設備無論對軍用還是民用都是不可缺少，在叙利亞沖突和民航大型特種運輸中都證明了這一點。

安-124不可逆的老化退役，将使俄羅斯喪失大型空運能力，最根本的問題在于發動機，烏克蘭的D-18T發動機在上世紀90年代中期實際上已經停産，沒有可更換的發動機，也缺乏用于維修和升級的部件。

試圖恢複重啟安-124生産一直沒有成功。2016年4月，針對恢複安-124生産線的倡議，擁有原安-124生産線的航星-SP工廠表示沒有計劃也無意恢複安-124生産線。安-124應用70年代的技術，包括氣動、結構、材料等技術已經落後，燃油消耗也大，因此恢複生産安-124是不合時宜的。但是，市場仍然需要能夠空運更大尺寸的貨物的運輸機，因此全新研制一架新飛機是非常必要的。這将是一型經過改進的全新版本的安-124，應用最先進的氣動布局，通過優化設計，采用新材料和航電、飛控系統，提高飛機性能。

2. 發展民用版降低軍用運輸機的單機成本

單獨為滿足俄羅斯空軍需求，研制和小規模生産重型運輸機是非常昂貴的。通過投入民用航空公司運營，增加訂單數量，可以降低生産成本。目前市場上的民用貨機多為由客機進行改型，例如圖-204S、空客A330-200F、波音B777F和B747-8F，或者由退役客機進行改裝，如空客A320、波音737等。隻有少數航空公司運營着擁有貨橋和大開口艙門的運輸機，最著名的是伏爾加-第聶伯公司，該公司經營有伊爾-76TD-90VD和安-124-100。這些飛機最初是為了滿足軍事需要而設計的，因此，這些飛機裝載常規集裝箱的利用效率不及其它貨運飛機。像安-124貨艙裝滿集裝箱時，就達不到最大商載。但是安-124能夠運輸各種各樣的大件貨物，包括質量約為100噸的單件貨物，這是與其它貨運飛機相比的主要競争優勢。因此，研制新的重型運輸機應當既能替代俄軍的安-124，也應滿足民航貨運公司需求，空運的經濟性應媲美其他貨運飛機。

3. 重型運輸機的設計目标

綜合上述分析，TsAGI設計的新一代重型運輸機目标是能夠運載各種貨物，包括重型和超大型貨物，同時具備安-124-100和其他貨機（波音777F、747-8F和空客A330-200F等）使用特點。為滿足上述要求，設定了初步設計指标：

飛機可運載150噸載荷，航程達到7000千米，最大載重達到180噸；

巡航速度850～870千米／時（馬赫數0.8～0.82），飛行高度9000～12000米；

起飛距離2500～3000米；

能夠運載所有安-124可運載的特大型貨物和重量可達150噸的單件貨物；

前後均有大開口貨艙門和貨橋；

貨艙可改裝為雙層，高度可調節，可方便裝載各種集裝箱和貨盤，或者同時裝載設備和人員，充分利用貨艙空間。

機艙内配有可裝卸集裝箱和貨盤的機械設備；

内置可拆式電動吊車，每台最大起重能力30噸；

裝載時間（一般貨物滿載）：1～2小時；

150噸單件貨物裝載時間為4～6小時；

使用現代航空電子設備和飛控系統。

4. 選擇常規飛機氣動布局設計

新一代重型運輸機“大象”的總體布局參考了安-124-100、安-225和波音747-8F的特點，TsAGI應用自身開發的工程計算方法，進行反複叠代計算來優化飛機布局參數。同時假設PD-35發動機的燃油效率和目前民用發動機相當。根據飛機／道面等級系統（ACN/PCN），按照滿足A級和B級道基強度起降要求進行了分析評估。

TsAGI最終選擇了常規氣動布局設計，同時對一些非傳統布局進行計算分析，解釋了沒有選用的原因。一是“翼身融合布局”（BWB）運輸機的升阻比雖然接近24，但機身結構能否承受内部增壓存在疑問，同時，缺少尾翼和平尾不利于俯仰力矩控制，非對稱機身的制造也是難點；二是“混合翼身布局”（HWB）雖然降低了飛控難度，但是增壓對非對稱機身強度的要求和機身的制造仍存在問題；三是“複合機翼布局”飛機在500噸同等起飛重量下，可以獲得較小的翼展，但是隻能在低空和馬赫數0.4情況下才能獲得高效率，如果對飛機氣動布局進行優化，使其能在10000米左右高空，馬赫數達到0.8，最終的機身将會面臨和HWB類似的缺陷。四是雙機身布局運輸機具有一定潛力，可以減少機身尺寸，可以在機身之間的機翼下運載各種特大型貨物，雙機身的問題是起降距離遠，機場移動困難，需要平衡雙機身的載重，側風也對起降安全影響大。五是雙機翼布局飛機，可以減少翼展寬度，缺點包括動态穩定性差，額外機翼加固會增加阻力，生産成本高等。因此，TsAGI認為，傳統布局飛機經過大量應用證明了其合理性和實用性，通過優化設計，可以得到安全可靠的飛機方案。

經叠代優化之後的“大象”設計方案：升阻比可達到18.5～19，配備先進的發動機，可以獲得較大的航程和較高的燃油效率。“大象”常規氣動布局方案，但是展弦比≥10（安-124為8.6），根梢比≈4，采用超臨界機翼，翼吊4台大推力發動機（PD-35），采用可拆卸雙層貨艙，應用先進的金屬材料和複合材料以及其他先進技術等。

按照不同任務需求，TsAGI分别設計了兩種不同寬度的機身方案。窄體方案機身貨艙的尺寸為5.3米×5.2米（寬×高），雙層貨艙适合空運普通貨物，例如集裝箱和标準貨盤等，針對航空貨運公司的使用需求進行了優化。寬體方案機身貨艙的尺寸為6.4米×5.2米（寬×高），能夠空運裝甲車輛，例如卡車、裝甲運兵車等。這個機身寬度和安-124一樣。兩個方案的吊車均能将貨物提升到4.01米高度。

從表1中對比可看出，窄體方案中段橫截面積最小，阻力降低了，寬體方案優勢是可以裝載大型車輛，可以并排裝載2輛車寬大于2.5米的牽引車或裝甲車等。

5.“大象”飛機詳細參數的計算分析

根據選定的機身參數以及對商業載荷、航程、巡航速度和起降條件的特定要求，對“大象”飛機參數進行了進一步的計算研究。經過優化計算，得出較詳細的“大象”飛機設計方案：

飛機總體布局為常規布局，後掠上單翼，翼吊4台發動機，後掠尾翼位于機身尾部。

機翼有整體油箱，機翼展弦比為10.34，機翼呈梯形，根梢比為4，1/4弦線處後掠角為27.5°，機翼相對厚度為14%-12%-10%，翼型根據巡航速度進行了優化（馬赫數為0.8～0.82），配備有可折疊翼梢小翼，減少翼展寬度。

有機頭和機尾兩個大開口貨艙門，有貨橋，可在一定角度鎖定，機頭艙門是機鼻向上擡起，機尾艙門為三開門；機身内有兩個增壓區：上層駕駛艙、休息室和客艙最大壓差為0.55×105Pa，下層貨艙為0.25×105Pa。

前起落架為2對4個機輪，主起落架為14對28個機輪，起落架可下蹲控制貨艙地闆和地面的高度以及傾斜角。

4台PD-35型渦輪風扇發動機，單台最大推力為32～35噸。

TsAGI的文章也給出了兩種方案飛機重量參數的權重對比，如表3。

“大象”的兩個方案中，都可以增加可拆卸的第2層貨艙地闆，根據運輸任務的不同，調整裝載空間。同時，滿足空運超大件貨物需求，這種能力是其他貨運飛機所不具備的。

“大象”最大起飛重量490~500噸，最大載重180噸，需要跑道長度3000米，對比安-124-100最大起飛重量392~402噸，最大載重120~150噸，則需要跑道長度3000米，747-8F最大起飛重量447.6噸，最大載重132.6噸，則需要跑道3100米。在載重航程方面，“大象”也具有一定優勢。

波音747-8F

“大象”分别按照起飛跑道是2500米和3000米進行計算，2500米時需要限制最大起飛重量，在相同載重範圍内，“大象”比安-124-100和安-124-100-150的航程多4000～5000千米，與波音747-8F相當，空客A380-800F（僅是方案）比“大象”具有一定優勢。“大象”具有較高最大載重，僅次于安-225，載重航程能力同時具有優勢，貨艙尺寸也具有較大優勢，貨艙高度超過安-225。“大象”的綜合運載能力優勢明顯。

以上是文章基本觀點和結論，TsAGI以此研究結果将作為研究取代安-124重型運輸機的基礎，後續将進一步開展空氣動力學、強度和飛行動力學研究。

對“大象”項目的評價

文章發表後不久，2018年6月，包括俄羅斯軍事航空運輸機部隊司令、上議院國防安全委員會主席以及聯合飛機公司（UAC）副總裁等軍方、政府和企業官員都對外表示要重啟安-124生産。對此安東諾夫的反應是安-124知識産權屬于安東諾夫，俄羅斯無權單獨重啟生産，同時，安東諾夫擁有安-124飛機的設計、性能、壽命和适航性等關鍵數據和信息，包括維持結構完整性所需的測試數據等，俄羅斯缺少這些也就沒有能力重啟生産。

在2018年6月重啟安-124生産的報道中聲稱：“重啟的安-124将進行大幅升級，包括新的航空電子、起落架和發動機等，将是架全新的飛機，會被賦予新的代号”。從目前掌握的報道信息分析，所謂“重啟安-124生産”極可能就是“大象”。為獲得完全的飛機設計參數和數據，因此有必要開展空氣動力學、強度和飛行動力學研究，排除安東諾夫的限制。同時，為投入民航運營，取得各國的适航認證，也有必要規避與安東諾夫關于飛機知識産權争端，因此最後必須是全新生産的俄羅斯飛機。同時，盡可能借鑒安-124方案、技術以及生産經驗，可以大幅縮短研制周期。

作為着眼于新一代重型運輸機方案探索，具有預先研究性質的試驗項目，“大象”方案則略顯創新不足。TsAGI文章前面讨論的選擇常規布局的理由，是因為新概念布局運輸機方案存在各種缺陷，因此，從“穩妥”角度仍選擇常規布局方案，反映出“大象”具有很強的型号背景，如此選擇是合理的，較少創新可以降低未來工程化應用的不确定性。

TsAGI文章中主要對比了民用貨機，沒有與另一款重要的重型軍用運輸機C-5進行比較分析。從載重航程和貨艙尺寸指标看，安-124比C-5具有優勢，“大象”方案則肯定超過C-5。但C-5翼展更小，主起落架24個輪胎呈分散并列布局，對起降跑道要求更低，可以在較簡單的機場起降，對各種軍事空運極為有利。

“大象”方案起落架布局繼承安-124起落架布局，實際上和安-225一樣，主起落架輪胎有28個，但仍為串列布局。這種布局對跑道強度有較高的要求，限制了能夠起降機場的數量，這對民航貨運來說是不利的因素，對于軍事空運也會受限很多，“大象”沒有對此進行改進設計比較遺憾。

“大象”與伊爾-106的關系

俄羅斯從2013年開始提出未來運輸機系統（PAK TA）項目，計劃在此項目框架下研制載重50噸、80噸和120噸的系列軍用運輸機，以替換各型老舊運輸機。2015年，伊留申總經理對外稱将在PAK TA項目框架下研制載重80噸以上軍用運輸機，并将其命名為“埃爾馬克”（Ermak），2016年總經理正式宣布命名為伊爾-106，載重可能在80～120噸之間，并計劃2027年投入服役。

媒體将上述計劃稱之為“重啟伊爾-106項目”，伊爾-106是1987年伊留申擊敗安東諾夫和圖波列夫設計局赢得的軍用運輸機研制項目，用以取代伊爾-76和安-22軍用運輸機，由于蘇聯解體導緻項目終止。

2018年12月，伊留申首席設計師接受采訪，稱：“新的伊爾-106将是原伊爾-106的深度升級版，将充分吸收原伊爾-106的研究成果，除了采用全新航電設備，發動機将配備還未完成研制的NK-93涵道槳扇發動機，最大推力為24~26噸，正常情況最大載重80噸，緊急情況下超載可達到110~120噸。”首席設計師還表示：“新伊爾-106貨艙尺寸和安-124一樣（也許在原伊爾-106基礎上進行了改進），将是替代安-124的合理選擇，貨艙可以滿足俄軍所有軍事空運需求，根據俄羅斯國防部的要求，這架飛機将在2025年至2026年間完成設計被制造出來。”2019年5月，伊留申在公司年度報告中說：“新伊爾-106研發工作已完成計劃中‘預合同’研制階段，已經簽署了第三至第五階段研發工作的國家合同。”2019年9月，伊留申希望在2020年獲得批準開展制造原型機，計劃在2027年開始批産交付。

TsAGI的職責是開展概念研究、探索技術方案，到具體型号研制仍要交給飛機制造公司完成，因此“大象”方案出來之後，有媒體報道其就是新伊爾-106項目，伊留申将以“大象”為基礎，制造新伊爾-106的原型機。

原伊爾-106的研制是對标美國C-17A，是一款戰略戰術運輸機。同時，安-124在1987年剛開始批生産，因此1987年立項研制的原伊爾-106并不是為了取代安-124。加上同20世紀在80年代中期開始研制的安-70戰術運輸機，蘇聯是希望形成能夠取代原安-12、伊爾-76、安-22的空運裝備體系，形成安-70中型戰術級、伊爾-106大型戰略戰術級和安-124重型戰略級三級空運裝備體系。

時過境遷，新伊爾-106以原伊爾-106為基礎，從公布的性能指标看，空運能力可以一定彌補安-124退役所産生的運力空缺，但仍不足以完全取代安-124，且從性能指标上看，“大象”比新伊爾-106要大的多，發動機方案也不一樣，“大象”還在進行方案驗證，新伊爾-106正在争取進入工程研制。因此可判斷“大象”并不是為新伊爾-106做技術驗證，“大象”和新伊爾-106應該沒有直接關系。

兩型飛機各有優缺點：“大象”要更大，空運能力更強，但機場适應能力弱，單機和運營成本都會較高，大批量裝備成本高周期長，投入民航貨運能降低一定成本。新伊爾-106更小一些，空運能力基本夠用，對标C-17A應具備較好的戰術空運能力，能夠适應簡易跑道等，單機和運營成本相比較低。發展哪個，主要看俄羅斯在有限資源下，更願意支持哪型機發展。

總結啟示

俄陸軍新一代坦克裝甲車輛陸續投入服役，但空天軍現役運輸機已不能滿足空運這些新裝備的要求。現役的伊爾-76貨艙寬度有限，現役T-90主戰坦克都要拆除側裙闆才能裝運，新一代主戰坦克T-14“阿瑪塔”坦克更寬更重，伊爾-76已無法運載。伊爾-76原可以運載3輛BMP-3步兵戰車，但新一代BMP-4至少增重5噸，意味着同樣數量步兵戰車，伊爾-76需要出動更多架次才能完成。安-22已嚴重老化，安-124僅有10架左右在使用（大部分封存提供備件），俄烏沖突使該機難以升級延壽，特别是發動機。安-124在俄羅斯介入叙利亞沖突中更是凸顯自己的戰略價值，直接空運了大量裝備和補給，包括直升機、S-400防空導彈系統等，使俄軍能夠在遠離國土的地方維持強大的作戰能力。因此，俄軍在2020~2030年間需要新的機型來填補安-124和安-22退役後的重型運載能力空白。

俄伏爾加－第聶伯等航空貨運公司憑借安-124寬大的貨艙和大開口艙門，在世界超重／超大航空貨運市場上處于壟斷地位，賺取了豐厚的利潤。有數據顯示，同樣裝備這類運輸機的烏克蘭安東諾夫航空公司（裝備6架安-124-100和1架安-225），每年可創造1億至1.5億美元的利潤，使安東諾夫設計局能夠存活下去，而安東諾夫航空公司在在世界超重／超大航空貨運市場上僅占35％的份額，其餘大部分均由伏爾加－第聶伯占據。但是安-124機隊機齡普遍近30年，維護成本持續增加，尋找替代機型成為當務之急，如果沒有後繼機型，俄航空貨運公司将失去豐厚的收益。俄航空貨運公司多次對安-124後繼機提出需求，希望政府盡快啟動下一代重型運輸機研制，以維持其超重／超大航空貨運市場的壟斷地位。

2．運輸機體系化發展的經驗值得借鑒

俄羅斯在目前經濟困難情況下，仍分階段啟動老舊機型的替換工作，維持較完整的運輸機體系：小／輕型運輸機伊爾-112V正在抓緊研制，用于取代載重10噸以下級的安-26；在和印度合作“多用途重型運輸機”（MTA）項目終止後，俄羅斯決定獨立研發載重20噸級的伊爾-276中型運輸機，用于取代安-12；新改進的載重50噸級伊爾-76MD-90A正在批生産；如果載重80噸級的伊爾-106能實現型号發展的話，可用來替換安-22；“大象”則可以替代安-124覆蓋120噸級以上的載重能力。可能過程會很漫長，但是形成較完整的空運能力體系是大國的重要标志，是軍事力量的重要延伸，俄羅斯正在實實在在地開展具體工作。

3. 發動機是關鍵

無論是“大象”還是新伊爾-106都要依靠大推力發動機的研制成功，安-124延壽升級困難重要原因在于D-18T發動機停産。俄羅斯還未研制過這種等級的大推力發動機，特别是能夠滿足适航要求的大推力發動機，技術不确定較高。例如，C-5M升級換裝的是成熟民用發動機，伊爾-76MD-90A升級換裝的是在伊爾-96客機使用的發動機的改型，性能都較升級前有大幅提高，C-17A直接使用的是民用發動機改型。相反，為軍用運輸機配套全新研制的發動機風險較大，例如安-70就因為配套D-27槳扇發動機缺陷導緻項目啟動近30年仍未完成，A400M研制進度大幅拖後很大程度是因為配套的新研TP400-D6發動機問題不斷。因此，俄羅斯發展重型運輸機，必須首先解決發動機問題。

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