運-10是我國大飛機夢本可以早日實現的一個起點,很遺憾的是雖然歷經十年之功,最後還是在中美MD-82聯合制造下成了歷史過客。對於這款舉國之力打造的百噸級大飛機,1980年9月26日首飛後,在國內外獲得一片讚譽。

運-10研製期間正值中西方關係轉暖,可以借鑑機型技術條件更加便利,而且外型上類似波音707這就有了是否模仿複製之說。先來兩段美國人的評價,首先是美國駐華武官,一位有着波音707客機2000小時飛行經驗老飛行員。他說:凡是熟悉波音飛機的人,在運-10艙門前看一眼就明白這不是複製品。另一位是波音副總裁,他說:運-10不是波音707的翻版,更準確的說她是中國曆經十年研製的成果。

運-10

用民航塗裝的波音707對比,兩者相似度很高,這也是以往運-10抄波音707的直接判斷。不過就連美國麥道公司副總裁,MD系列客機技術負責人也曾這樣表示:運-10將中國民用飛機設計水平推進了15年。雖然MD-82最終以中美合作方式將運-10擠下馬,但這個點評也充分體現了運-10的價值所在,自主研製纔是核心競爭力。

波音707

就圍繞運-10的參考借鑑原型,以及創新設計思路,我們把時間再往前推一點來到設計之初,看看科研人員在這款大飛機上到底花了多少心血。1968年,當轟-6(仿自圖-16)成功首飛之後,當是就曾提出能否在此基礎上研製一款客機。1970年7月29日,三機部關於研製生產大型運輸機會議正式召開。

會議商討方案有三個發展方向,首先基於轟-6大改,換裝JT3D-3B或者斯貝511發動機,備選方案三發或者四發。其次在此基礎上參考三叉戟,以及波音707氣動佈局特點,進行借鑑參考。性能方面:最大航程要求達到5000千米,最大升限10000米,最大飛行速900千米/小時,具備全天候飛行能力同時載客達100人。

第一款參考機型表面看是轟-6,實際是圖-104噴氣式客機,蘇聯曾於1956年推出圖-104。這是一款以圖-16爲基礎改裝而來的客機,主要外形變化採用了一個直徑3.5米全新機身,以及一副前緣後掠角37度下單翼(圖-16爲35度)。看下圖,正常感覺就是一架刷了民航塗裝的圖-16,兩者區別不大。

圖-104方案模型
圖-104方案模型

第二個參考對象是英國“三叉戟”客機,上面提到的三發佈局正是以它爲原型,當然設計之初沒有經驗,只能在現有能接觸範圍內儘量吸收先進技術。“三叉戟”客機於1962年首飛,1964年投入航空運營,我國也在70年代引進39架,相對來說這款機型接觸的比較多自然也成了重點參考對象。

“三叉戟”客機

“三叉戟”客機最終被運-10採用的是機翼造型,當時設計團隊對美國、蘇聯、英國三家不同翼型都進行了風洞試驗,最後擇優選定“三叉戟”的尖峯翼型,氣動性能上甚至優於波音707。

“三叉戟”客機三視圖

到此爲止,實際上當時大飛機研製還是以轟-6爲基礎,三機部六院旅客機方案小組明確提出《轟-6改旅客機說明》。以轟-6爲基礎進行改進,可以快速又節省的推出新機型,然後在操作使用習慣上還有繼承性。這個觀點在當時很受歡迎,不過到了1970年8月13日,方案小組根據上海方面要求提出了參照波音707佈局特點方案。

這個方案採用下單翼、上反角、微調水平尾翼,翼下吊掛四臺發動機佈局。不過發動機佈局同樣事先參考了美蘇英三款機型,包括:圖-104翼,三叉戟尾吊式,波音707翼吊式。翼根佈局率先被否決(坐在發動機邊上舒適度就不用考慮了),然後通過製作尾吊式和翼吊式1:1全尺寸樣機進行風洞試驗,最後確定選擇了今後很主流的翼吊佈局。

新的總體造型方案得到批覆,任務定名爲“708工程”,飛機代號運-10。定位遠程大型客機,主要用於國際航班兼顧國內航線,和設計之初的性能相比最高升限提高到12000米,最大航程達到7000千米,其他方面基本不變。

波音707

成品的運-10三視圖就如下面所示,“三叉戟”客機尖峯翼型,波音707翼吊式發動機佈局。

運-10三視圖

運-10發動機研製試飛階段採用JT3D-3B渦扇發動機,同步還有配研製915發動機(渦扇-8,用於量產型),性能和JT3D-7相當。整個研製過程進行了1840小時地面實驗,同時還成功安裝在波音707上做了飛行試驗,不過可惜的是隨着運-10下馬最後也荒廢。

渦扇-8(安裝在波音707上試飛)
運-10

1973年,正式畫草圖之前,一次意外事故讓研發團隊對波音707有了深入研究機會。1971年12月15日,巴基斯坦一架波音707-340C型AP-AVZ號貨機在烏魯木齊迫降,這架飛機是當年初美國剛剛交付新機。趕上這麼巧的機會,703工程團隊趕緊前往進行了殘骸剖析研究,對於波音707結構性能有了進一步瞭解,也對後續運-10研製有很大借鑑作用。

1974年,民航總局另外調撥了一架波音707交給研發團隊,隨後就是畫草圖、進行高低速風洞試驗,以及強度計算等。1975年正式完成所有圖紙,1980年首飛,測試期間共計飛行107架次(155小時)。測試期間最遠航程達3600千米,最大飛行速度930千米/小時,最大起飛重量110噸,最大飛行高度11000米,最長滯空時間4小時29分。

運-10首飛
運-10飛行測試

看起來運-10項目在研製過程大量借鑑各國機型,實際上確實在翼型、氣動等方面進行了採納,不過這只是大家能看到的外形。實際在新工藝、材料、技術規範等方面完全是自主創新,甚至還成爲中國航空業中大量使用計算機輔助設計的第一款機型。耗時十多年最後由於MD-82介入,以及缺少3000萬研製經費,最後不得不下馬。

雖然這其中還包括了運-10可靠性不足、配套發動機研製超期,以及各種技術等問題,但是未能堅持以至設計團隊解散,資料遺失等不能不說是個遺憾。運-10下線,直接瓦解了大飛機研發配套能力,和歐美在同領域的差距出現巨大剪刀差。

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