是否采用外置中央翼盒,这主要由运输机的定位决定的。比如C-17,它的货舱采用了极端设计,是该级别运输机中能够设计出来的最大货舱,其货舱尺寸为:20.8m×5.5m×4.5m(长宽高,货舱长度不含货桥),其5.5米的货舱宽度仅仅比C-5“银河”运输机略窄29公分,但4.5米的最大高度却比C-5还要高30公分,甚至比世界上最大的运输机安-225“梦幻”还要高10公分。如此高大的货舱,C-17选择内置中央翼盒当然不在话下,虽然一定程度上会影响货舱的最大高度,但就算在中央翼盒之下,货舱仍有3.96米高。内置中央翼盒,只有大型运输机才能采用这种设计,比如美国的C-5、C-17,俄罗斯的安-22、安-124、安-225,货舱较矮的运输机是无法接受货舱在高度上这么大幅损失的,比如近几年才面试的一些新型战术运输机,如欧洲的A-400,乌克兰的安-70、日本的XC-2等等,他们采用的全都是外置中央翼盒。

鲲鹏扶摇九万里,怒飞翼若垂天云——深度解析中国“运-20”战略运输机(一)

图3:美国C-17运输机的剖面图,可以清楚看到中央翼盒从货舱正中间穿过,原本4.5米(14英尺9英寸)高的货舱,在中央翼盒处骤减为3.96米(13英尺),货舱较矮的运输机是无法承受这样的损失的

鲲鹏扶摇九万里,怒飞翼若垂天云——深度解析中国“运-20”战略运输机(一)

图4:中央翼盒穿过C-17运输机货舱正中央,该图为阿联酋空军的C-17

在翼型设计上,运-20采用了超临界机翼。超临界机翼中国研究较早,早在三十年前研制运-10时就成功应用了超临界机翼,近年又用K-8教练机改装过新型超临界机翼验证机,之后又在ARJ-21上成功应用,现在用在运-20上,自然是水到渠成的事。超临界机翼最早是由美国NASA兰利研究中心的著名空气动力学家理查德·惠特科姆博士(Richard Whitcomb)在1967年提出的。

飞机的机翼是靠流经机翼上下不同的气流速度产生的压力差来产生升力的。一般的亚音速民航客机或是军用运输机,当飞机速度超过0.8马赫,进入高亚音速区域时。此时机翼表面的气流速度已经超过了音速,如果飞机继续加速,机翼表面就会出现激波,引起气流分离,从而产生激波阻力,使飞机整体阻力大增。超临界机翼就是通过对机翼剖面的特殊设计,让气流在通过机翼时加速性放缓,使飞机在继续加速中,推迟激波产生,或是产生较弱激波。这种设计可以使飞机保持较高经济航速,还具有内部容积大、结构重量轻、翼展较短等优点。