KP-860“祖国之翼”

众所周知，前苏联是一个航空大国，无论在军民用飞机或大小型飞机上，都处于世界领先地位。除成功地研制了大量作战飞机外，同时也研制生产了多种技术成熟、性能先进的大载重量军民用运输机。早在1957年，最大起飞重量达171吨的图－114涡桨飞机就完成了首飞，它可以载客220人。直到60年代宽体飞机出现前，该机一直是世界上最大、最重的批生产飞机。虽然美国洛克希德－马丁公司的C－5“银河”远程军用运输机于1968年6月以最大商载118吨摘取了世界最大飞机的桂冠，但前苏联的安－124“鲁斯兰”在1982年12月又以最大商载150吨重夺第一。前苏联在安－124基础上研制的安－225重型运输机，最大商载250吨，从载重量、起飞重量和翼展尺寸等参数看，至今为止依然是世界上最大的运输机。1989年5月13日，安－225首次背着“暴风雪”号航天飞机进行了飞行表演，曾引起世人的广泛关注。

前苏联解体以后，俄罗斯保留了前苏联绝大部分的航空技术力量和科研生产单位。原属前苏联，现划归独联体其它国家的飞机设计局和航空生产厂中的骨干力量也大多是俄罗斯人。多年以来，俄罗斯一直想发展更大、更先进的飞机，他们积极探索研究，提出过多种设计方案：几年以前，俄罗斯和乌克兰提出了在安－225的基础上发展客运型的方案，如采用双层客舱设计，可载客500～600人；米亚舍夫设计局也曾计划推出在“升力体”机身的高空侦察机M－60的基础上搞一种500座级民用客机。

但是，由于俄罗斯多年来经济不景气，航空科研经费不足，即使有一点也经常到不了位，以及1990年至1998年间俄罗斯国内对航空运输的需求量和消费能力降低等原因，所有这些大型或超大型飞机的研制计划最终都没有实现，新的超大型飞机的研制成了俄罗斯这个航空大国一个难圆的梦。

КР－860“祖国之翼”研制计划的提出，不仅表明世界知名的军用飞机制造商苏霍伊设计局要走军民结合的路子，而且标志着俄罗斯超大型飞机的研制已经拉开帷幕。

研制背景

根据国际民航界专家们的分析和预测，在未来的20年里，航空客运市场的年增长率平均为4.9％至5.2％，而航空货运市场每年的增幅将超过5.9％。因此，世界各国航空公司应该增加运力，而其中相当大的部分将表现在对新一代大型和超大型运输机的需求上。

此外，现代航空制造技术已经证明：飞机的运输效率与其起飞重量的增大是成正比关系的，例如在结构布局不变的情况下，将现有的大型客机尺寸放大一倍，每座的油耗就可以降低9％。为增加运力，使用载客量多的超大型飞机，要比增加航班频率更经济、更有效。

目前，世界整个航空市场共有近万架民用客机，而400座级的大型客机仅占其总数的1％。预计再过20年，400座以上的超大型客机数量将占到客机总量的6％，机座数量将占所有机座数量的18％。这样，400座以上的超大型客机在2020年前的潜在市场将不低于1500架，市场营业额将会超过3200亿美元。鉴于这个原因，世界主要飞机制造商都展开了对能够载客400人以上的新一代超大型客机的研制。

欧洲空中客车公司计划从2000年起开始全面实施550座以上的新型客机A3XX的研制，它的起飞重量达560吨，航程为14000～15100公里，装四台推力为294～333千牛（30000～34000公斤力）的涡扇发动机。该机预定在2004年进行首飞，2005年底投入商业运营。另一航空巨头，美国的波音集团公司则以研制载客量更大的加长型波音747X（包括747－400X）进行应对。

苏联解体后，作为世界航空强国的俄罗斯虽然由于种种原因，目前在国际民用飞机市场上还无法与美国的波音公司和欧洲的空中客车公司相抗衡，但是他们一直都强调：保持和振兴世界航空大国地位，在新型飞机的研制上决不甘心做一个旁观者。图波列夫设计局（现图波列夫航空科学技术联合体）的新型支线喷气客机图－334的研制计划目前已取得了成功，市场前景看好，这大大鼓舞了俄罗斯航空界的信心和士气。

一说起俄罗斯搞新型运输机，人们一般首先想到的是伊留申设计局（现俄罗斯伊留申航空联合体股份有限公司）、图波列夫设计局、安东诺夫设计局（现乌克兰安东诺夫航空科学技术联合体）和雅克福列夫设计局（现雅克福列夫股份有限公司）。这几个飞机设计局在搞大型民用飞机方面有悠久的历史，传统上是以设计制造运输机所见长。许多人都认为苏霍伊设计局（现称苏霍伊设计局股份有限公司）的发展方向一直是在战术作战飞机的研制上，可是只要回顾一下苏霍伊设计局的历史，那么对于他们作出研制КР－860“祖国之翼”超大型飞机的决定就不会感到意外了。

其实，苏霍伊设计局在重型飞机的研制上有着丰富的经验和深厚的技术储备。早在1972年8月，由苏霍伊设计局研制的Т－4远程超音速侦察/导弹载机就成功地完成了首飞，该机最大起飞重量达120吨，是当时世界上最大的、主要用钛合金制造的飞行器。此后，苏霍伊设计局在Т－4的基础上又研制了64座的超音速客机，它的巡航速度达M3.0。随后不久，苏霍伊设计局又开始研制更大型的洲际轰炸机/导弹载机Т－4МС。据航空专家们估计，该机在气动性能和结构设计上都要大大领先于那个时代的世界水平。在80～90年代苏霍伊设计局也都一直没有中断对重型军用飞机的研制和相关技术的研究。

苏霍伊设计局深知，在目前的形势和条件下要想在国际航空市场上取得成功，缩短与波音和空中客车公司的差距，俄罗斯新一代运输机的航线效率（载客数或载货量×航程÷起飞重量）必须比现有水平提高15％至20％。而抓住机遇研制超大型飞机，无论在时机上，还是技术上都是振兴俄罗斯民机业的一个最佳突破口，因此苏霍伊设计局希望在超大型飞机的研制上能有一番作为。

基本构想

研制КР－860超大型飞机其实在1997年就开始制定计划，并进行预研工作。该计划是在苏霍伊设计局总设计师М・П・西蒙诺夫领导下，由副总设计师阿尔塔法・胡斯尼马尔扎诺维奇・卡里莫夫主要负责的项目。

苏霍伊设计局对КР－860超大型飞机提出了“苛刻”的技术要求，设计人员必须综合运用空气动力学、结构材料、航空电子、自动控制等方面最新的科技成果。同时，因为要积极面向国际市场，所以产品要完全符合国际民航组织关于噪声和污染物排放等环保的要求，以及其它各种国际航空制造标准的要求。

按计划，苏霍伊设计局打算发展三种型号的КР－860超大型飞机，其中包括客运型、货运型和客货两用型。

КР－860“祖国之翼”客运型为双层设计，客舱分为贵宾舱、公务舱和经济舱。每层客舱均为双人可并行的三通道，下层每排12个座位，上层每排9个座位。充裕的内部空间将为乘客提供前所未有的舒适。它的客舱将比目前世界最大的客机波音747－400还要宽敞得多。座位宽大舒适，无论哪个等级的舱位都可自由活动和直立。КР－860最多可运载860名乘客，满载航程可达到12000～15000公里。除了可采用传统的登机舱门外，飞机内还设有几个宽敞的可收放的登机舷梯，这样的设计可以显著降低飞机对地面设施和设备的依赖性，增加了客机使用的适应性，大大加快地面周转，从而缩短过站时间，提高运输效率。

在未来相当长的一段时间内，860座级的超大型客机对于俄罗斯国内航空客运市场来说可能会出现载客能力过剩，因而国内市场对КР－860客机的需求不会很大。基于这种分析，КР－860客运型从一开始就主要是面向国际市场而研制的。在未来数年中，国际市场对超大型客机的需求将会越来越大。КР－860客运型的潜在用户首先是经济发展势头强劲的亚太国家，其中包括中国和印度。因为定位于以外销为主，所以苏霍伊设计局希望就КР－860客机计划进行积极的国际合作，寻求外国合作伙伴的参与。目前在这一方面已经有了初步进展。

相比之下，货运型和客货两用型的КР－860“祖国之翼”则兼顾国内和国际市场。КР－860货运型的机身头部可以向上打开，机头、机尾均设有货桥和先进的装卸设备，货物装卸极为方便快捷。该机将来还可以作为俄罗斯空军现役安－124“鲁斯兰”军用战略运输机的替代机型。

由于航空货运将持续增长，世界航空货运公司对超大型运输机表现出了极大的兴趣。世界上60％的货运量是洲际的航空枢纽至枢纽的运输，而最大载重量达300吨的КР－860货机将完全能够满足这一增长的需求，而且会给货运公司带来更多的利润，因此КР－860货机在国际运输市场上预计将有很强的竞争能力。

经初步计算表明，使用КР－860货机运输货物的成本将与铁路运输相差无几。КР－860的最大商载达300吨，一次可以装载30个40英尺（12.2米）的标准集装箱。与安－124“鲁斯兰”及世界其它现有的大型运输机相比，其运输能力（运输的货物重量和集装箱数量）要高出50％至100％。其相对低廉的成本，高效率和快捷的速度是铁路运输、远洋运输所无法比拟的，特别是对于许多有特殊要求，时效性强的货物（如易腐食品和时间紧迫商品等）来说，航空集装箱运输则更具有吸引力。“祖国之翼”货运型将是日本、中国和其它亚太国家与欧洲和美国之间货运的最佳选择。一个由15～20架КР－860货运型飞机组成的机队，就可以轻松胜任日本和西欧之间每年22万个集装箱的运输量。可以肯定地说，使用КР－860飞机的洲际航空运输航线，会给俄罗斯带来相当可观的外汇收入。

货运型和客货两用型的КР－860“祖国之翼”对俄罗斯本国也具有极大的现实意义。由КР－860货运型支持的高速空中走廊能够大大促进国土广袤的俄罗斯各地区之间的经济合作，对俄罗斯本国有着巨大的经济价值。在俄罗斯国内，使用КР－860超大型货机来进行能源的空运，也是未来一个相当重要的发展方向。俄罗斯也是世界上的能源大国，能源出口在其外汇收入中占有相当大的比例。在其广阔的北部地下蕴藏着极为丰富的石油和天然气资源，开发北部能源是俄罗斯经济发展的一个重要方面。但是在目前，对这些资源的运输却是一个难题。该地区大范围的冻土带、广阔的原始森林、遍布的山岭、众多的河流和西伯利亚的沼泽，使铺设新的输油（气）管道，不仅成本高昂，而且极为困难。况且俄罗斯输油（气）的管道的年生产能力只有1000公里，无法满足石油天然气工业的需求。另一方面，俄罗斯现有近50000公里长的输油管道和150000公里长的输气管道，其中近三分之一处于危险状态。现有的输油（气）管道近年来泄露和事故频频，给北部生态造成很大破坏，而且由于自然条件的限制，修复管道线路特别困难。早在70年代，美国有一个专家小组，专门针对用飞机从阿拉斯加运输液化气和石油进行了可行性研究，其结论是：与管道运输、海上运输和铁路运输相比，空中运输能源能够大大提高运输过程的安全性。他们已经证明，飞机运输能源的生态安全性是管道运输的20倍，是铁路运输的2～3倍。КР－860超大型飞机项目所需的30～40亿美元资金，也仅仅是俄罗斯北方地区建设一条新输油管路的成本。利用超大型飞机直接从北方向南方运输石油和天然气，是俄罗斯石油和天然气开采工业走出经济困境，解决目前面临难题的有效途径。

技术方案

起初苏霍伊设计局也研究了在КР－860超大型飞机上实现新的气动布局和技术方案，如采用“飞翼式”的翼身融合体。苏霍伊设计局的研究表明，飞翼式布局可以将飞机的重量和气动载荷沿整个机体得到最佳分布，使机翼和机身都成了升力体，从而可以使空气动力效率改善高达30％，使直接使用成本降低30％，但该设计要用在大型和超大型飞机上，目前还有许多技术问题难以解决。

“分段式”或“组合式”机翼也是方案之一。但是，考虑到要采用这些目前还都不十分成熟的技术，将大大增加研制项目的技术风险，还可能导致成本失控，所以最后决定在现有和未来技术之间寻求一种明智而合理的平衡，以确保研制计划的实现，这就是决定КР－860基本布局的原因和基础。

现在的КР－860超大型客机方案仍采用了比较传统的气动布局，后掠下单翼。机翼上安装了翼梢小翼，可以明显减小飞行阻力。表面看起来，КР－860的外形显得有些墨守陈规，并没有突破常规设计，但设计局联合俄罗斯中央空气流体动力学研究院的专家们，共同精心设计的КР－860飞机的气动布局，却可以达到相当高的空气动力性能。他们认为，目前世界上在气动效率方面最佳的大型飞机是美国波音的B－52和俄罗斯米亚舍夫设计局的超音速战略轰炸机，它们的巡航升阻比为18.0～18.5，而КР－860尽管机身要宽大得多，这一指标却可以达到约19.5。

КР－860的起降性能也是非常出色的，与世界上现有的主流大型客机一样，它完全可以在现有一级机场起降。但是苏霍伊设计局并没有满足，目前他们还在研究进一步提高飞机起降性能的措施，因为短距起降性能对于军民用运输机都是非常重要的。

КР－860还采用了类似于舰载战斗机的外翼可折叠式机翼，即发动机外侧的机翼可向上折叠。这在俄罗斯国产运输机上尚属首次。它可以大大减小其停机尺寸和占地面积。КР－860在外形尺寸和载客（载重）量上虽然比波音747大得多，但是其在地面所占面积却与波音747相当，因此现有可以起降波音747飞机的机场不需要为使用КР－860做任何改造，就可以供它使用。

目前КР－860的动力装置有几种方案。俄罗斯与美国通用电气公司（GE公司）已经结束了谈判，俄罗斯将购买一定数量的CF6－80E1涡扇发动机（空中客车公司550座的新型A3XX客机也计划采用该型发动机），随后将取得生产许可证，在俄罗斯一家大型发动机公司实行国产化。同时也考虑将来使用四台“双排式”的俄罗斯国产ПС－90（推力157千牛）或НК－93（推力176.5千牛）涡扇发动机。预计，价格更为便宜的8台发动机方案，首先会出现在专门面向俄罗斯国内市场的КР－860货运型上。КР－860超大型飞机的备选发动机还有罗尔斯・罗伊斯公司的“遄达”型涡扇发动机和普拉特・惠特尼公司的PW4168发动机。专门用于运输液化气的КР－860则将使用以液化气为燃料的发动机，俄罗斯对此种高性能发动机的研制已开始多年，特别是图波列夫设计局在这一方面有着相当丰富的实践经验和技术储备，在世界上也是首屈一指的。

КР－860将综合运用俄罗斯近年来在航空电子方面的最新研究成果和先进技术，在驾驶舱内装备先进的多功能控制和显示装置，以及数据通信装置和导航系统。飞机将具有良好的人机界面，其飞行机组人员可以减少到2～3人。

苏霍伊设计局是世界上设计和生产数字电传操纵系统的“领头羊”之一，КР－860上将使用成熟而可靠的多余度数字电传操纵系统。

新型飞机的飞行安全性和乘客舒适性将受到特别的重视，苏霍伊设计局为此进行了专项的系统研究，并将争取在这一方面取得突破。

从目前公布的技术方案来看，КР－860超大型飞机的主要技术数据为：翼展88米（外翼折叠后翼展64米），机长80米，机翼面积700平方米，最大起飞重量620～650吨，最大有效载重300吨，载客量（座位数）860人，巡航速度1000公里/小时，航程12000～15000公里。

未来前景

КР－860“祖国之翼”超大型飞机项目如果能顺利完成，它可以对俄罗斯经济产生明显的促进作用，会给俄罗斯石油和天然气开采业带来新的生机，能从根本上解决俄罗斯北方的运输问题和向偏远地区（如勘察加半岛）提供能源的难题。因此，发展新型的超大能力航空运输工具――研制КР－860超大型飞机具有很大的市场潜力，不仅是俄罗斯国内货物运输的急需，还能从国际市场上赚取可观的外汇收入。如果进展顺利，该型机能批量生产，还会给正苦于没有大宗订货和生产严重不足的俄罗斯航空工业打一针强心剂。

目前，КР－860“祖国之翼”超大型飞机项目受到了俄罗斯航空界、工业界和许多地区重要领导人和企业家的大力支持，如鞑靼斯坦共和国的总统米京梅尔・沙米耶夫和俄罗斯石油天然气工业集团的总裁列姆・维亚西列夫都已表示将积极支持该计划。“祖国之翼”超大型飞机的研制也将是俄罗斯航空界全面合作的典范。早在1997年，苏霍伊设计局就与图波列夫设计局、雅克福列夫设计局等研制生产商就共同研制КР－860进行了谈判，目前谈判进行得非常顺利，各合作单位的分工、职责等合作条款已基本敲定。

预计，КР－860将在喀山航空工业联合体组织生产。该企业是俄罗斯最大的航空制造厂之一，曾经是图－22、伊尔－62、图－204、图－160等诸多前苏联名机的诞生地和主要生产厂，现在也有多种俄罗斯近年研制的运输机（如远程干线客机图－214）也在该厂生产。俄罗斯其它许多航空制造企业也将参与КР－860项目。苏霍伊设计局预计，一旦作出全面启动КР－860研制项目的决定，第一架批生产的КР－860飞机将在6年至6年半的时间内问世。批生产КР－860飞机的单价不会超过1.6亿美元，比空中客车公司的A3XX至少便宜6000万美元，在价格上也将极具竞争力。

但是该项目要想取得成功也决非易事。空中客车公司A3XX客机的研制费用为110～120亿美元，波音集团公司新型加长型波音747X计划也要花费至少45亿美元，而苏霍伊设计局的КР－860超大型飞机项目的成本则要控制在30～40亿美元以内，但在俄罗斯目前的经济形势下，这笔资金的筹集也不是一件轻而易举的事。

КР－860“祖国之翼”超大型飞机的研制可以说是俄罗斯全国规模的复杂项目，要想成功实现必须得到俄罗斯政府、国家杜马（议会下院）、联邦委员会（议会上院）和国内资金的大力支持。此外，为了有效地竞争国际市场，苏霍伊设计局乃至俄罗斯航空工业还必须进一步建立和完善高效的面向市场的公司机制，丰富资金进入的渠道，增强其内部的决策能力，提高市场分析能力，加强向国内和国外航空公司进行产品宣传及销售工作，增加对用户的技术支持及服务能力。

只要能解决以上问题，按时完成研制计划，俄罗斯在全球超大型飞机市场上就完全可以与波音和空中客车公司一争高下。

从苏霍伊设计局在几十年中所积累的丰富而独特的科技储备和技术实力，人们可以相信，只要苏霍伊设计局把握机会，联合国内外可能的技术力量和资金，КР－860超大型飞机计划是有可能变为现实的，而且会在世界航空市场上占有一席之地。