运-10运输机

简介

　　运-10（Y-10）是由研制的四发动机喷气式，是中国首次自行研制、自行制造的大型喷气式。运-10设计很大程度上参考了美国波音公司的，因与波音707外观相似曾经有传说运-10的机体设计是由波音707的逆向测绘仿制而来，但据后来报道，运十飞机的研制者和波音公司都否定了这一说法。运-10计划采用涡扇-8发动机，是普惠JT3D的仿制品。运-10只制成两架。运-10由于各种原因最终没有投产。
　　运-10研制工作自1970年8月下达任务后开始，1972年审查通过飞机方案，1975年6月完成全部设计图纸。由于当时的历史条件，提出运-10设计任务时，主要是考虑作为首长，要求能“跨洋过海”，航程7000公里，致使飞机结构及载油重量增加，商载减少。1970年代初，由于对中国实行经济技术封锁的状况尚未改变，因而大量新材料、新成品、新标准均需自行研制。同时“”集团成员企图以运-10飞机的研制作为政治资本，使研制工作受到干扰。
　　1976年7月制造出第一架运-10用于。第二架使用的JT3D发动机（涡扇-8研制不顺利）及部分飞行电子设备来自中国民航机队中波音707的备件。1980年9月26日运-10首次试飞成功，在国内外引起强烈反响。运-10飞机首次试飞成功后，之后进行研制试飞和转场试飞。先后飞抵北京、哈尔滨、乌鲁木齐、郑州、合肥、广州、昆明、成都等国内主要城市，并七次飞抵拉萨。试飞证明运-10飞机性能符合设计要求。但是运-10基本设计在当时已经过时。而且离投入航班运行仍有较大差距。由于经费原因，研制工作难以继续进行，1982年起运-10研制基本停顿。1986年财政部否决3000万元人民币研制费用预算，运-10飞机研制计划彻底终止。
　　从1970年8月下达研制任务到1985年2月停飞，运-10的研制前后历时14年，国家总投资5.38亿元，其中研制费3.34亿元，基本建设费1.75亿元，上海市提供流动资金0.29亿元。

基本性能

　　最大起飞重量 110吨
　　最大商载 25吨
　　最大载油量 51吨
　　最大商载航程3150公里，15吨商载航程可达6400公里；5吨商载航程可达8300公里
　　发动机：四台WS-8涡轮风扇发动机；单台推力8,650kgf(19,000lb)
　　最大巡航速度 974公里/小时
　　巡航高度 11000m
　　实用升限 12000米
　　客舱按混合级布置124座，头等舱16座，排距1.05米（41.34"），经济舱108座，排距0.88米（34.65"）。按全经济级布置149座，排距0.88米（34.65"）；按高密度布置（排距0.7366米/ 29.00"）可达179座。

设计经验

　　运-10的设计主要分3个阶段进行。1971年4月～1972年底为总体方案设计，主要是制订飞机设计方案和技术、经济指标，确定飞机的气动布局和各系统的原理方案，提出成品目录，制定强度计算原则，进行首轮强度外载荷计算，提出材料标准选用目录，并提出飞机总体设计方案报告等。1973年为草图设计，主要是开展结构打样，进行必要的设计试验，完善系统原理设计，进行结构、系统的大量技术协调，估算飞机重量、重心等工作。1973年6月～1974年底为工作图设计，全机结构图纸于1974年底完成，各系统图纸于1975年完成。
　　运-10选定美国的FAR-25作为的设计标准，在运-10的设计过程中，还全面考察、学习和分析了参考机（波音707）的设计经验；对于国内尚未成熟的成品和设备，包括动力装置，一律装用国外产品。
　　运-10设计中共提出试验项目179项。其中总体气动63项，结构强度61项，系统30项，特设25项。运-10的设计试验共有163项，在吹风试验方面，共设计、制造了40套模型、分别在高低速风洞吹风1400小时。同时，设计和制造了3架自由飞模型，进行了11架次的试验。运-10飞机01架的全机静力试验共有42项163个情况，都满足试验大纲要求，全机静力试验的破坏载荷为理论值的100.2%，试验破坏部位与理论预计的部位一致。运-10机身破坏试验，当加载到105％设计载荷时，机身在预计部位破坏，试验结果符合设计要求。落震试验1200次，起落架动力特性符合设计要求。此外，在飞机的操纵、液压、燃油、电气等各系统也进行了地面模拟试验，并且还在有关单位支持下进行了各个系统和成品的联试。新成品在装机之前，先进行了飞行试验。
　　运-10的机体制造和总装经历3个阶段。1971～1973年为总体规划阶段，主要是参加总体设计方案论证，确定厂房布局、生产线改造和扩初设计，制订研制工艺总方案。1973～1975年为生产准备阶段，主要进行工艺审查，开展新工艺、新标准、新技术的试验研究，编制各种工艺、管理文件共38931份，绘制模线，制造样板，工装设计、制造，以及发动机短舱和发动机吊挂的试生产等。1975～1979年为制造、装配阶段，全面投入飞机的制造、装配、对接和总装调试。
　　从1972年到1979年，先后进行了7次规模较大的设计质量复查，就运-10的结构疲劳、四大系统模拟试验、风洞试验数据修正和使用，LC-4材料、气动外载荷等问题举办了7项专题讨论会，这些措施对设计质量和安全起了重大作用。
　　运-10试飞分4个阶段。1974～1979年为试飞准备阶段，主要任务是确定试飞科目，提出测试参数和设备，研究试飞方法和驾驶技术。1979年～1980年10月16日为确保首次飞行阶段，主要任务是确定首飞的技术程序和模拟首飞。1980年10月16日～1981年12月8日为调整试飞阶段，驾驶员凭感觉评定飞行品质和系统功能，逐步扩大运-10速度、高度包线。1981年12月～1985年2月11日为研制试飞阶段，主要任务是实施预定的试飞科目，并进行定量测试。在试飞中，运用同类机种的飞行模拟器B707-3J6C和民航第2402号波音707，对试飞方法、驾驶技术作了探索研究，并移植到运-10的试飞中，保证运-10稳妥、可靠、有效地试飞。
　　从1980年9月26日运-10首飞成功到1984年共飞行了130多个起落、170多个飞行小时
　　运10飞机在技术成就可总结为10项：
　　1.国内首次采用FAR-25为设计标准，突破了过去一直沿用苏联规范的局面。
　　2.国内首次采用“尖峰”型高亚音速翼型。
　　3.国内首次全面采用“破损安全”、“安全寿命”概念设计和分析飞机结构。
　　4.国内首次采用全翼展整体油箱（最大载油量达51吨），首次研制出大容量气密客舱（最大容积达318立方米）
　　5.国内首次成功地采用机翼下吊挂4台发动机的总体气动布局。
　　6.国内首次采用由调整片带动操纵面的气动助力操纵形式，省去液压助力装置。
　　7.国内首次进行规模较大的全机各系统地面模拟试验。
　　8.全机选用新材料76项，占18%，选用新标准164项，占17%；选用新成品305项，占70%。这些新材料、新标准和新成品为民机的发展打下了基础。
　　9.国内首次全面地用电子计算机进行型号设计，编写了计算程序138项。
　　10.国内首次按FAR-25要求组织了大型客机的研制试飞（共飞行130架次，170小时）。
　　运-10采用尖峰翼型。其阻力发散马赫数为0.85，优于波音707的0.84；最大巡航速度为974公里/小时，高于和波音707。运-10远航程气动效率最高的马赫数为0.79-0.8，也较波音707高。
　　运-10的座公里油耗均较伊尔-62和低，而与波音707的相当，运-10飞机的上座率只要达到60％，即可回收燃油费和飞机折旧费。
　　运-10在国内航线使用时有较好的机场适应性，飞机的载荷等级数（LCN）为48-56，较三叉戟客机的62-64.5为低。据不完全统计，在当时的机场条件下，运-10飞机可以使用的国内机场有35个，而波音707和三叉戟客机仅为10个，运-10飞机的推重比大，单发升限可达9500米，很适合飞西藏地区。
　　运-10研制的主要经验：
　　1.坚持自力更生的道路，运-10飞机研制的重大成果是在1970年代的历史条件下取得的。
　　2.洋为中用，尽量采用国外先进技术在运-10飞机研制过程中，全面地引进和应用了美、英设计规范，并且对参考机的设计经验进行了全面借鉴。　
　　3.坚持质量第一、安全第一，质量是产品的生命，对于民航飞机来说，尤为重要。

研制过程

　　1970年，国家计委、中央军委批复上海市试制生产运输机的报告，任务定名为708工程，飞机代号运10（Y-10）。工程目标是为国家领导人研制出国访问的专机，为了在国际外交场所树立中国的大国形象。最初确定了以作为基础改型设计的研发思路。1970年7月29日，在第三机械工业部召开的研制大型运输机预备会议上，归纳了8条设计原则：载客100人左右；在基础上改，不是重新设计；安装3台或4台发动机；航程5000公里；高度1万米；速度每小时1000公里；全天候。1970年8月27日，国家计委、军委国防工业领导小组正式业下达了运-10飞机研制任务，批准在上海试制生产运输机。同年9月14日，为大型客机配套的发动机制造定在上海第一汽车附件厂。1971年，三机部决定为运-10和轰炸机配套的涡扇-8发动机的研制分别在上海和成都两地同时进行。
　　在上海方面要搞“大飞机”的指示传达到西飞以后，后来的运-10总师马凤山提议大型运输机虽然以轰-6为基础，但是不一定要完全仿照图-104的路线，运-10也由此成为了中国第一架按英美(CAM4b和后来的FAR25部)设计的国产飞机。1971年4月确定新的设计技术要求：实用航程不能少于7000公里，要在每小时900公里以上，要达到1.2万米以上，起飞滑跑距离不得大于1300米。
　　1971年12月19日，巴基斯坦的一架波音707飞机在新疆着陆时损坏。1972年1月13日，叶剑英元帅便指示要迅速去剖析残骸。上海708工程设计组负责人立即带队前往新疆，整个过程共历时3个多月，前后去了32个单位的约500人。通过对这架残骸的剖析和研究，对波音-707的主要数据有了一个基本的了解。
　　1972年，三机部提出了运-10飞机的设计方案。1972年6月确定主要设计原则：运10采用机翼下吊装4台国产涡扇-8发动机的布局。飞机技术性能指标是：实用航程不小于7000公里，巡航速度850～900公里/小时，起飞滑跑距离不大于1300米，飞行升限1.2万米，载人100～120名，为110吨，最大商载为17吨，远航程商载为5吨；开始研制时，按国际航线班机的要求进行设计，待飞机研制出来后，再根据上级要求，改为首长专机或其它型别飞机。1972年8月，三机部和上海市联合召开“大型客机总体设计方案会审会议”，审查通过了修改后的运-10总体设计方案。1973年初，运-10设计和试验工作开始全面铺开。
　　运-10的研制由上海市和三机部的联合领导，由640所和上海飞机制造厂具体负责。1973年6月国务院、中央军委联合发布《国发[1973]77号》文件，明确大型客机的研制工作由上海市统一领导，并负责组织实施，技术业务由三机部负责归口领导。确定以三机部、航空研究院、空军来沪的600多名设计人员为基础在上海组建大型客机设计院，既640所，具体负责运-10的研制工作。零批试制3架样机、12台发动机；将空军5703厂下放给上海市；同意海军航空兵和5703厂共享大场机场，有关机场跑道延伸和总装厂房等建设由上海市负责等。总理亲自领导了运-10飞机的早期研制计划，1973年有人提出买英国的专利进行试制，周总理在1974年2月批示：“同意不买这种专利，我们进口飞机品种已够多了”，保证了自行研制运-10不受干扰。总共有来自中央各部委、军队及全国21个省、市、自治区的262个单位一同参与了运-10的研制工作。所需要的机床、轴承、大型锻件、型材和板材，由一机部、冶金部安排。1974年5月国务院批准由民航总局调拨1架波音707，试飞的机组和相应的地勤维护人员亦由民航总局负责配备；
　　运-10的研制也打上了鲜明的时代烙印，在具体工作中，突出了那个时代极为流行的三个“三结合”，即“设计、制造、使用三结合”，“领导干部、工程技术人员、工人三结合”，“产、学、研三结合”，实施研制、生产并行工程。在运-10项目上，确定了“自力更生、自主创新、‘洋’为中用，发展国防科学技术”的路线。
　　运-10的气动设计吸收了来自英国的技术，结构设计和系统综合则参考了来自美国波音707的技术。至1975年6月，运-10的设计图纸全部完成，共发图143,000标准页，同在6月，仿制自美国普惠JT3D-7涡扇发动机的国产涡扇-8发动机在上海完成。1976年9月，运-10静力试验机制造完成。至1978年11月30日完成了全机静力破坏试验。1980年6月，运-10飞行试验机（装JT3D发动机）制造完成。1980年8月，运-10飞机的操纵、液压、燃油、电网络四大系统的模拟试验全部完成。
　　1980年9月26日，运10飞机在进行首次试飞。飞行时间上午9时37分～10时05分，起飞重量80吨，不收起落架和襟翼，飞行高度1350米，速度310～330公里/小时，绕场两周后着陆，运-10首飞成功。与运-10同步研制的涡扇-8型发动机装在波音-707上进行了飞行试验，实现了中国在大型商用涡扇发动机上“零的突破”。
　　从1980年10月至1984年6月，运-10先后转场试飞北京、合肥、哈尔滨、乌鲁木齐、广州、昆明、成都等地，7次成功飞抵西藏拉萨。
　　1981年12月8日，运-10首次转场北京，做飞行表演。
　　1983年4月25日，运-10转场试飞到哈尔滨，航程1840公里。1983年11月4日，运-10进行了最大起飞重量110吨，商载15吨，航程3680公里转场乌鲁木齐的长途试飞。1983年12月23日，运-10转场广州，为外贸公司运送了13吨出口商品。1983年12月29日，运-10从广州转场至海拔1900米的昆明，当时正值大雪天气，运-10经受了气候变化的严峻考验。
　　1984年1月31日，运-10首次从成都飞到海拔3540米的拉萨市，此后又连续六次带商载进藏。
　　1980年代初，在运-10进行试飞测试各种相关数据的同时，提出了一系列运-10改型的设想。从军民两用和技术进步的角度对运-10进行改型。首先通过运-10的改型完善该机的技术性能；其次，通过对运-10的进一步开发，推动航空业在材料、工艺等性能上的全面进步；通过改型在技术水平不断提高的同时，使开发技术能力不断增长。运-10如改装CFM56涡轮风扇发动机，将使燃油消耗率下降20%，提高经济性，降低噪声水平，可满足FAR-36的第三阶段噪声标准要求。如果加长机身3.5米，则可提高装运量，从而进一步提高经济性。如在机身左前方开大口，则可改成客货两用机，也可用于军用运输。酝酿中的运-10改型机包括：客货两用干线飞机，货运最大载重35-40吨，装运12个集装箱或载客189名；四发加长型民用干线客机，全经济级234座；双发中短程民用干线客机，全经济级189座；军用空中预警指挥机总体方案设计论证；军用运输机，军用救护机。

夭折

　　运-10飞机是在“”政治形势下开始研制的，在运-10的研制不可避免的打上了那个时代的烙印，所谓的“王洪文工程”便由此而来。当时的飞行试验研究所的所长熊焰回忆录写到，“上海当时有些人对飞机的研制横加干预，要求飞机不用做太多的试验，只要能上天飞到北京向中央报喜就行。甚至嫌型架的进度太慢，要求手工打造一个外壳，装上发动机先飞一飞。遭到飞机研制人员抵制后，竟然给研制人员扣上政治帽子，说他们‘怀疑中国工人的能力’”。运-10实际上是在文革结束后才走上正常发展轨道。造民航客机不能用“人有多大胆，地有多大产”的指导思想去确定发展方向。
　　运-10不是由航空部门研制，而承担研制的工厂当时只是一个空军飞机修理工厂，由于上海没有研制的经验和足够的人员，所以当时从航空部门抽调了好多人员充实运-10的研制队伍。贪大求洋，未能量力而行。
　　运-10的研制过程中，一直是政出多门，领导多头，决策多变。各部门之间互相扯皮，严重影响了工程的正常进行。研制运-10由上海主管、三机部归口管理；国务院方面，负责主管运-10项目的先是国家计委、国防工办，后来又改称国家机械委，再后来又是国防工办、管，不断出现间隙和无人负责的现象。
　　到1980年运-10首飞，但是还有大量的试验工作没有进行。机身结构尚存在问题，仪表系统可靠性方面也不完善。当时较早研制的飞机首飞已经十年还没有定型，运-7于1970年首飞，1982年才正式定型。而运-10显然比运-7面临更多的问题需要解决。同一时期涡扇-8发动机的研制进展也不顺利，漏油问题严重。运-10数年甚至十年内无法投入运营，连专家们也不能描述出其景。当时作为飞机的用户民航局曾明确表态：从可靠性方面要求，不需要运-10这种干线飞机。
　　1981年4月国务院副总理专门委托三机部和上海市，联合在上海召开运-10飞机专家论证会，邀请了包括樊绪箕(航空专家，原南京航空学院院长，时任中国交通大学校长)、(发动机专家，中国科学院院部委员)、等航空专家，以及经济方面、冶金化工方面的专家55位同志，组成多方面联合评审小组，对运-10进行详细的实地考察，充分肯定研制运-10取得的成果，并提出应走完研制全过程的建议。评审小组作出结论：“工程不能停，成果不能丢，队伍不能散。”会后，三机部和上海市提出继续研制的4个方案，但未获批复。
　　尽管没有发布一份文件正式通知708工程中止，但实际情况是，运-10飞机02号原型机因用于试飞的3000万油料费没有批准而停飞（至1985年2月停飞），由该机试飞获取的数据无处可得，计划中的运-10第3架样机的半成品已配齐60％左右被遗弃。
　　上海飞机制造厂原是海军的飞机修理厂(5703)。为运-10项目升格为飞机制造厂。除运-10外，没有其他产品，运-10项目下马则无法维持，后来依靠MD-80／MD-90项目维持下去。

批评声音

　　当年中国是一个航空工业并不强大的国家。当时中国只能够生产运-5（仿安-2）客机。运-7（仿安-24）和运-8（仿安-12）还在研制尚困难重重。
　　中国当时选择民航客机方向未进行全面而科学的调研和论证，贪大求洋，未能量力而行。造民航客机可不能用“人有多大胆，地有多大产”的指导思想。 造作战飞机（包括军用运输机）可以按“有条件要上，没有条件创造条件也要上！”的指导思想。因为这是在同敌人战争的需要。但是民用客机“安全第一”是关键，可靠性是第一要素。而且运-10是先有产品，才想到去找市场。
　　运-10比波音707短几米，但空重却更重。当时中国在短时间内不可能实现大型涡扇发动机的自给，采用进口的707备件形式来组装运-10。运-10在工艺上有严重的问题，不能量产。民航部门从使用上提出几个问题：成本太高，包括采购成本和使用成本；故障率太高；维修复杂。
　　运-10作为中国航空业首次研制（仿制可也是研制）的大型客机，作为一个试验是成功的，作为一个产品不成熟，还没定型就已经落后了。成功试飞不等同于安全可靠。而且在运营中能否赚钱还是疑问。自主开发具有安全保障的民航客机要花费大量的人力物力和财力，中国当时经济基础不能负担开发运-10的巨额经费，继续研制运-10占用经费，会殃及运-7,运-8的研制。

其它相关

　　1980年代初期，中国也在尝试与国外合作进行大型喷气式客机的研发，作为候选合作商之一的是美国麦克唐纳•道格拉斯公司。航空部门在多种因素的作用下，放弃获取外国技术进一步改进运-10，选取了配件组装麦道DC-9超80(即)这一形式来进行合作。在运-10下马的同时，作为运-10试制基地的上海飞机公司与麦道公司合作总装/90系列客机。
　　1984年6月4日，上海飞机研究所的219位同志联名上书《不要花巨额外汇去组装DC-9超80，建议在运-10基础上发展我国民航工业》。
　　1985年4月12日麦克唐纳·道格拉斯公司与上海航空工业公司签订合同，在上海总装25架MD-82，合同于1991年完成。
　　空中客车工业集团研制的第一种客机：，1968年12月确定设计方案，1972年10月原型机首次试飞，1974年5月开始交付。1978年7月开始研制，1982年4月原型机首飞。1983年3月开始交付。
　　于1978年2月宣布发起研制计划，1981年9月波音767飞机首飞，1982年12月投入运营。波音公司在1979年3月正式启动了7N7研制计划（后正式命名）。1982年2月波音757飞机首飞，1983年投入运营。
　　波音707民用型在1982年停产，最后一架民用型707于1982年3月交付。生产线于1991年关闭，最后一架军用型1992年5月交付。
　　麦克唐纳•道格拉斯公司研制系列更换发动机改进型号DC-8-70系列1981年首飞，可选用CFM56或JT3D涡轮风扇发动机，更换发动机后飞机燃油消耗以及噪音大大降低。DC-8-70系列1987年停产。