亲爹不疼后爹疼的小不点,记运-11轻型通用运输机为国效力的岁月

我很小 , 亲爹不疼我 , 但后爹疼我
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本厂长运11、运11勘测型和运11B运输机侧视图
1974年4月 , 在“农业学大寨”风潮的影响下 , 全国范围内对农用飞机的需求大增 。 而当时农用方面的主力机型——运5乙型运输机在实际使用中暴露出了机体和起飞重量过大 , 1.5吨的载重对于农用播撒方面显得过剩、经济性不佳 , 并且单发布局也不利于飞行安全(虽然运5的低空操纵性能好到不像话 , 但谁也不愿意飞着飞着就空中停车不是?)自运5投入使用后 , 由于其单发布局 , 不管是空军还是民航装备的运5造成的事故不甚枚举(虽然二等、三等事故居多 , 但是这事故也太多了点) 。 所以 , 农林部门提出要求 , 需要一款比运5更轻、更快、更安全的小型运输机 , 可以适用于国内农业、林业、渔业、地质、运输等使用要求 , 尤其要优先满足农林作业方面的要求 。
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本厂长绘制的运-5和运-11等比例侧视图 , 可见运11虽然多了一台引擎 , 但身段比运-5小了一圈
三机部随后正式向哈尔滨飞机制造厂(代号122厂 , 今中航工业哈尔滨飞机制造公司)正式下达了新型轻型运输机的研制要求 。 特别要求新机在引擎、材料、成品设备等方面要求必须立足于国内现有的配套产品 , 制造工艺上也要立足于国内已经掌握的成熟技术 。 要求就是一个字:快!两个字:要快!四个字:一定要快!
此外 , 黑龙江省地质局找上门来 , 提出航空地质调查也需要一型新式飞机 , 122厂认为他们正在预研的新式飞机的方案也适用于地质调查的要求 , 因此将这一要求并入研制需求中 。
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BN-2“岛民”轻型运输机
由于当时中国已经和英美法等国家打开了外交局面 , 在民用飞机领域中国可以比较方便的获得技术参考 , 不再需要像五十年代末六十年代初那段时间搞那种闭门造车式的“自力更生” 。 借此“东风” , 中国从英国获得了BN-2“岛民”轻型运输机的部分技术资料 。 同时此时中国和苏联虽然在政治上已经翻脸 , 但因为民航通用飞机技术门槛低 , 不在苏联对华技术禁止输出的名单上 , 所以中国也从苏联获得了安-14和安-28型轻型运输机的技术资料 。 在“拿来主义”的基础上 , 122厂设计室的技师同志们得以结合本土实际捣鼓自己的双引擎轻型通用运输机 。
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安-28轻型运输机
1974年5月20日 , 也就是三机部下达研制要求仅仅一个多月的时间 , 122厂提交了新型运输机的方案(这个速度即便放到今天也可以称得上“神速”) , 新机基本上沿用了BN-2“岛民”的结构翼型和气动布局 , 但由于国产涡轮螺旋桨发动机的技术不成熟(国产的涡桨-5A涡轮螺旋桨引擎直到1980年才算成熟) , 因此引擎采用两台较为成熟的331厂(株洲发动机厂 , 今株洲南方普惠航空发动机有限公司前身)生产的活塞-6星形气冷9缸活塞发动机(即初教-6的引擎)为新机动力以减少技术风险、加快研发进度 。
1974年7月26日 , 三机部、中国民航总局、农业部和地质总局联合向国家计划经济委员会和国务院国防工业办公室提交了《关于研制双发动机多用途小型飞机的请示报告》 。 10月21日 , 国务院、中央军委批准了这个方案 , 将之命名为“运输-11”型轻型多用途飞机 , 简称运-11飞机 。
1975年1月7日 , 122厂召开了隆重的运-11型飞机研制动员大会 , 标志着运-11的具体设计工作正式铺开 。 由于方案技术门槛较低 , 又是尽量采用现有的成熟材料和成品 , 因此研制进度较快 , 4月就制成了一架全尺寸木质模型送到三机部627所(即哈尔滨空气动力研究所 , 今中国航空工业空气动力研究院的前身之一)进行气动吹风试验 。 一个月后 , 三机部、民航总局、农业部、地质总局、320厂(南昌飞机制造厂 , 今洪都航空工业集团有限责任公司前身)、北京航空航天大学等单位的各路领导和技术精英齐聚122厂 , 参加运-11飞机方案的最后审议 。 在这次会议中 , 各路神仙集思广益 , 对运-11的气动布局、设计思想、系统原理以及使用维护等方面逐一审核 , 同时解决了不少关键课题的“最后一里” 。 会后认为:运-11飞机的设计是可靠的 , 可以进入下一步的试制 。
1975年7月 , 122厂设计室基本完成了运-11的详细设计 , 一共发出125张明胶模线图 , 1524块样板 , 2645张设计产品图样/9402张标准页 , 2000多张设计静力实验设备图样标准页 , 129份设计技术文件、49份工艺技术文件 。 随后开始全机模线样板及装配型架等工艺装备的制造 , 同年8月 , 880套工艺装备完成制造 , 首批投料试制4架原型机 。
1975年10月29日 , 运-11的第一架原型机01号机完成总装 , 按照惯例 , 这架飞机并不用于飞行 , 而是用于静力试验 , 12月9日 , 01号原型机在122厂静力实验室进行15个大部件的46种情况的强度静力试验 , 结果很让人鼓舞 , 除了机身下部小翼在规定强度之前出现破损外 , 其他14个大部件均一次试验合格 , 达到规定强度要求 。
1975年12月26日 , 用于试飞的02号原型机完成总装 , 12月30日 , 安装使用两台从美国大陆公司进口的TSIO-550-B活塞发动机的02号原型机在哈尔滨首飞成功 , 此时距离运-11正式开始设计仅仅过了11个月又19天 。 实现了运-11飞机原定“当年设计、当年试制、当年上天”的研制进度目标 。 不过 , 在试飞过程中 , 试飞02号原型机的试飞员反映该机操纵起来比较迟钝 , 油量表也曾经出现过指针乱转的问题 , 这直接影响到飞行安全 , 在02号原型机的试飞过程中居然发生了两次影响飞行安全的三等飞行事故 。 其中在1976年4月27日进行的无线电作用距离科目试飞时因油箱漏油导致双发空中停车 , 在机组的奋力操纵下将飞机以滑翔状态迫降在双城县的一片农田中 。 自此以后 , 02号原型机再也没有飞行 , 而是送往北京等地巡回展览后直接报废 , 一切的改进寄期望于03号原型机 。
针对02号原型机试飞中出现的问题 , 122厂叫停了03号和04号原型机的组装工作 , 厂设计室对操作系统进行了较大幅度的改进 , 1976年2月改进完成发出图样 。 当年5月 , 03号原型机完成总装 , 7月13日成功进行了试飞 , 试飞员反映02号机的操纵系统的问题已经有效解决 。
10月总装完成的04号原型机也没有依样画葫芦 , 122厂对这架飞机的机头外形、机身后段、平尾翼型、发动机整流罩、升降舵结构、部分内部设备、燃油系统、滑油散热器以及空速管安装位置等进行了大量的修改 。 这些改进再加上换装国产活塞-6甲型发动机让04号原型机的飞行品质有了较大的提高 , 最大平飞时速较03号原型机增加了将近10千米 。 试飞证明04号原型机具有和运-5不相上下的低空低速操纵性能 , 甚至在1976年11月5日的一次试飞中经受住了考验 。 当天 , 04号原型机在试飞中突然发生垂尾方向舵脱落的严重险情 , 依靠优秀的低空性能和过硬的技术 , 试飞机组竭力依靠副翼调节控制住飞机 , 最终将没有方向舵的飞机安全返场并迫降成功 , 除了“放飞自我”的方向舵外 , 飞机本身损伤轻微 。 造成事故的原因是方向舵和垂直安定面铰接方式设计不合理 , 但运-11优秀的低空操纵性能受到了好评 。
1977年1月到3月期间 , 03号和04号原型机按照设计定型试飞大纲一共飞行了45架次的试飞 , 共计6小时43分钟 。 试飞结果表明 , 运-11基本达到设计要求 。 1977年4月3日 , 航空定型审查委员会审查同意运-11设计定型;7月15日 , 国务院国防工业办公室和国家航空产品定型委员会正式批准经修改完善后的运-11飞机设计定型 , 随后运-11在122厂开始投入小批量生产 。 从1974年10月21日项目立项到1977年7月15日定型投产前后耗时不过2年9个月零6天而已 , 这个速度在当时中国航空工业动辄五年甚至十年的研制耗时的飞机研制项目中显得鹤立鸡群 , 之所以如此神速 , 和该机合理适中的选型要求定位 , 强调立足于成熟技术成品是分不开的 。
运-11轻型多用途机采用了双引擎、带撑杆上单翼、单垂尾的总体布局 。 机翼为双梁带斜撑杆式结构 , 平面形状为带圆弧边角的矩形 。 在机翼的前缘安装了可以随飞行速度大小自动打开的前缘缝翼 , 机翼后缘则安装有双缝后退式襟翼以及和襟翼连动的襟副翼 , 这种双保险的配置保证了运-11具有良好的起飞着陆性能 , 起飞滑跑距离只需要160米 , 而着陆滑跑距离更是只要140米 , 这点继承了前辈运-5的优良传统 , 对机场跑道条件的要求很低 , 可以在农田林区旁临时平整出来的简易场地上进行起降 , 这一条对于农业用途和野外勘探而言十分重要 , 总不能到一个地方先给你修一个机场伺候你不是?
和前辈运-5一样 , 运-11也具有较好的低空低速性能 , 飞机的最大飞行时速为200公里 , 作业时速控制在160公里 , 有利于保证农林飞播喷洒的作业以及航空物理勘探作业质量 。 机身截面为带圆角的矩形(这点类似肖特360) , 机头是可容纳两名飞行员的驾驶舱 , 驾驶舱正前方安装有两块面积较大的、带弧度的风挡玻璃 , 比起运-5那“条条框框”式的风挡 , 运-11在起降时的视野通透性比运-5飞机有了一定的改善 , 操作环境的舒适度也有了不小的提升 。
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运-11拥有良好的前向视野
运-11飞机尾翼由梯形垂直尾翼和矩形水平尾翼组成 , 垂直安定面和水平安定面为全金属结构 , 升降舵和方向舵采用了金属结构骨架加帆布蒙皮 。 由于飞机的设计速度不高 , 可收放起落架意义不大并且复杂的收放机构会增加不必要的死重 , 因此运-11采用了前三点不可收放式起落架 , 前起落架固定安装在机头部的接头上 , 主起落架则安装在机身下部的子翼上 , 均为简单的支柱式 , 带有油压式缓冲器以适应粗糙的土跑道 。 前轮和主轮均采用低压轮胎 , 前起落架为单轮、主起落架为双轮形式 , 使飞机能较好地满足在简易土跑道或草地跑道上起降的要求 。
运-11(生产型)的动力装置为两台安装在机翼下挂短舱内的活塞-6甲型九缸星型活塞发动机(仿制自苏联A11-14P型发动机) , 配装J9-G1型自动变距两叶金属螺旋桨 。 这款发动机和螺旋桨当时也是初教-6初级教练机的主动力 , 以安全可靠著称 。
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活塞-6发动机
活塞-6甲型是在活塞-6型的基础上通过增大压缩比的增大马力型(发动机本身尺寸和重量均保持不变) , 最大功率由260马力增大到285马力 。 最大载油量为390千克 , 分别装在左右机翼内的金属油箱中 , 由于活塞-6甲型发动机的非常省油 , 因此 , 区区390千克的载油量也能让运-11的最大航程达到965公里 , 续航时间达7小时30分钟 , 这对野外地质勘探十分有利 , 地质总局的同志们对运-11的留空时长这一指标表示非常满意(80年代运-11换装了功率提高到300马力的活塞-6丁型引擎 , 飞行性能有了进一步的提高) 。
运-11飞机驾驶舱仪表板安装有常规飞行仪表和发动机仪表 , 两名驾驶员之间是共用的发动机油门操纵台 , 此外机载设备还包括CT-1超短波电台、WL-7无线电罗盘等通讯导航设备 。 还有JDT-2高频无线电、JT-5A机内通话器、WG-4无线电高度表及XS-6信标接收机等 。
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本厂长绘制的运-11轻型运输机二视图
除了以上国产设备外 , 还可以选装诸如柯林斯公司的VHF-251甚高频电台、HF-220高频电台、ALT-55B无线电高度表、VIR-351甚高频全向信标系统、DME-451测距器、TDR-950空中交通管制应答机以及MCS-65陀螺磁罗盘等进口设备 。
运-11的驾驶舱左侧设有飞行员登机舱门 , 后部还设有通往货舱的小门 。 机身中部为货舱 , 每侧侧壁设有四个方形有机玻璃舷窗 , 货舱左侧开有大小两扇的货舱门(小货舱门直接开在大货舱门上 , 小货舱门为侧开式 , 大货舱门为平移式 , 小门用于乘客登机 , 大门用于货物装卸) 。
操纵系统采用Y柱形结构的盘式双操纵 , 脚操纵采用前后位置可调整的四联杆机构脚踏板 。 电动机械混合传动襟翼和副襟翼 , 舵面由软硬混合式机械传动控制和升降舵和方向舵的调整片采用电动机构传动 。 冷气系统供发动机起动和主起落架刹车用 。 电源系统为2台ZF-15直流发电机和1个12HK-30蓄电池 , 交流电通过GBL-250单相变流机和SBL-40、SBL-125三相变流机供电 。 机载设备包括各种仪表、GT-1超短波电台和WL-7无线电罗盘等通讯领航设备 。
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运-11的驾驶舱正副驾驶仪表板
【亲爹不疼后爹疼的小不点,记运-11轻型通用运输机为国效力的岁月】运-11的客/货舱内两侧各布置4个简易折叠椅 , 作为小型客机时最大载客量为8人 , 在折叠收起时可以腾出更大的空间来装载货物、农业飞播喷洒设备或地质勘探仪器 。 最大装载量为800公斤 。 在进行农用喷药作业时 , 货舱内可安装一个粉剂和液剂共用的玻璃钢药箱 , 在播撒种子作业时可安装一个容积1.4立方米的种子袋 , 并可在机翼下配套装有喷洒设备 。
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DHC-6“双水獭”轻型通用运输机
就在运-11功德圆满 , 准备请民航总局喜提新机时 , 原本作为需求方的民航总局此时已经拥有了从加拿大引进的DHC-6“双水獭”轻型通用运输机 , 这又回到了“没有对比就没有伤害”这个老话题上 , 从性能上看 , “双水獭”不论从商载量(作为支线客机“双水獭”可以乘坐20人)、航程(满载航程1344千米)都全面“碾压”运-11 。 因此 , 民航总局以运-11商载小、航程短、安装设备不全为由拒绝接收122厂已经生产出来的18架运-11(含“不能飞”的01号和“飞不好”的02号原型机) 。 即便是三机部出面协调、好话说尽 , 民航总局就是蛤蟆吃了秤砣铁了心了不要运-11(各位小伙伴是不是觉得民航总局的嘴脸在对运-10的态度上有点类似) 。 原本万众瞩目的运-11一下子成了爹爹不疼、妈妈不爱的可怜孩子 。
万般无奈之下 , 三机部只好提出自行组建农业航空服务队来“内部消化”这18架运-11中的10架(另外8架中的2架被黑龙江佳木斯农业航空实验站接收 , 包括01、02、03、04号原型机在内的6架被留在了122厂) , 权当为将来研制新型轻型通用运输机积累经验 。
三机部的提议得到国家农委、林业部、农垦部、农业部的支持 。 1980年2月24日 , 以上部门联合三机部下达了《关于提供运-11飞机为农林牧服务的通知》 , 确定由122厂组织农业航空服务队(即后来的航空航天工业部航空服务队) , 并先在东三省以及河北、安徽、内蒙古自治区等省区试点 。 当年5月23日 , 国务院和中央军委批准122厂组建农业航空服务队 。 10架运-11被改装成农用型 , 利用该机设计布局合理、低空低速作业性能好、对机场跑道条件要求低、使用维护简单等优点 , 应用于飞播小麦和水稻、农业施肥、除草杀虫、植草造林等用途 。 当然 , 在市场经济的大潮下 , 也兼顾空中照相以及支援短途运输、旅游、考察丹顶鹤和东北虎等野生动物等各项作业 。 使用单位评价该机低速性能良好 , 座舱宽 , 视野好 , 起降要求低 , 使用维护方便 , 是一款不错的好飞机 , 只不过是生不逢时而已 。
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用作农用机使用的运-11 , 虽然民航总局不肯要 , 但还是使用了中国民航的涂装
出于对国产飞机的支持 , 运-11又陆续收到了一些单位的小订单:如贵州双阳通用航空公司订购了4架、常州飞机制造厂航空服务队(即江南通用航空公司)订购了3架、沈阳通用航空公司(苏家屯农航站)订购了1架 。
幸好地质总局没有像民航总局那般始乱终弃 , 毕竟该局在运-11的研制过程中深度参与了进去并先期投入了大量的资源 , 如今亲爹(民航总局)不疼后爹来疼 。 现在既然飞机以及是现成的了 , 那么地质总局适时向122厂伸出橄榄枝 , 希望能将20世纪70年代后期研制的DKM-1型脉冲式航空电磁仪和CHHK-1、CHHK-2型航空质子旋进磁力仪安装在运-11飞机上 。
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地质勘探型运-11 , 陈应明绘制
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正准备试飞的运-11地质勘探型 , 左侧机翼翼尖安装有DKM-1型脉冲式航空电磁仪
1980年6月7日 , 地质部、三机部联合发出《关于运-11飞机地质型、地址探矿飞行队伍问题的协议》 , 决定由122厂农业航空服务队成立地质分队 , 编制和经费由地质部负责 , 人员归122厂负责 。 1980年7月利用闲置在122厂无人认领的运-11改造的运-11地质勘探型飞机在徐州地区 , 进行航空电磁测量试生产飞行 , 双方协作良好 。
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飞龙航空涂装的运-11通用飞机
这架飞机的良好表现让地质总局非常满意 , 由哈尔滨飞机制造厂和地质矿产部航空物探遥感中心联合组建的飞龙通用航空公司在接收了这架原型机后 , 又给122厂下了一张17架的运-11地质勘测型的订单 , 这是122厂获得的运-11型飞机最大的一张订单 , 飞龙通用航空公司也成了运-11最大的用户 。 这批飞机广泛的用于全国各地的地质勘探和空中遥感探测 , 取得良好的效果 , 为八十年代中国航空勘探和遥感测控工作的开展立下了汗马功劳 。
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本厂长绘制的运-11勘测型二视图
至1989年 , 运-11停产 , 连同原型机一共生产了44架 , 其中38架投入了使用 。 在使用过程中一共发生过两起机毁人亡的一等飞行事故:
1993年3月24日 , 隶属于贵州双阳通用航空公司的B-3898号运-11在广西壮族自治区天峨县下老乡圭里村纳翁屯执行林播任务时由于左侧引擎空中停车 , 机组驾驶飞机迫降失败 , 撞上了一座海拔978米的山坡 , 机长遇难 , 副驾驶重伤生还 , 飞机报废 。 原因是左侧引擎第四缸连杆折断 , 第三缸连杆折断且连杆和活塞在气缸内卡死 , 第七缸连杆与活塞的连接孔损坏 , 第五、第九缸连杆弯曲导致左侧引擎空中停车 , 且运-11不具备单发飞行能力最终导致坠机 。
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新疆龙垦航空的运-11
1999年6月19日 , 隶属于新疆通用航空有限责任公司(前身为航空航天工业部航空服务队新疆支队)的B-3886号运-11在克拉玛依市执行灭蚊灭蝇任务时因撞到高压线导致飞机垂直尾翼被整个切掉 , 失去操纵后撞击电线杆后坠地 , 飞机报废 , 机长遇难 , 副驾驶重伤生还 。 原因是机组思想麻痹、缺乏安全意识 , 对作业区没有进行认真的地面观察和空中观察 , 也没有绘制作业图 , 对障碍物的分布心中无数 。
运-11投入运营后 , 逐渐暴露出了诸多问题 。 比如活塞-6甲引擎大修间隔时间较短、功率不足、商载马力比较小 , 作业经济性差 , 飞机由于不具备单发飞行能力 , 安全性也不佳 , 无法满足适航要求 。 此外为飞机配套的农业设备技术落后、系统附件不配套、故障多 , 种子播撒设备没有控制播量的装置、播幅较窄 , 播撒质量难以保证 , 常量喷洒设备的农药泵压力小、雾化效果差 , 无法充分发挥飞机应有的能力 。
针对上述问题 , 已经改制成哈尔滨飞机制造公司的原122厂于1988年开始按照中国民用航空适航条例CCAC-23部开始对运-11飞机做进一步的改进 。 1988年12月航空航天部批准了改型设计总体方案 , 命名为运-11B型 。 改型方案分为两种 。 一种是采用国外发动机和机载设备的运-11BI型 , 另一种是采用国内发动机和机载设备的运-11BII型 。
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运-11BI型运输机 , 陈应明绘制
首先上马的是运-11BI型 , 该型首先重新设计了机翼的结构 , 机翼中部设置了结构密封整体油箱 , 垂直安定面采用成组铰孔螺栓与机身尾段连接以方便拆卸下来装箱运输 , 并换用面积更大的水平尾翼以增大飞行的稳定性 。 动力装置改用美国大陆公司研制的带有涡轮增压器的TSIO-550-B型活塞发动机 , 单台功率为350马力 。 与发动机配套的螺旋桨也改为哈泽尔公司的配有调速器和回桨累积器的三叶螺旋桨 , 由于螺旋桨直径有所增大 , 因此发动机在机翼上的安装位置向外移动了少许 。 最大水平飞行速度增加到了265公里/小时 , 巡航速度200公里/小时 , 最大航程增加到1080公里 。 机载设备包括符合通用航空飞行的目视及仪表飞行规则所要求的全部航行仪表、发动机仪表和电子设备 , 其中通讯系统里的短波电台和甚高频电台(两部)及音频控制板 , 导航系统的信标机、无线电罗盘、陀螺磁罗盘均选用美国金氏公司的产品 。 空机重量增加到2350公斤 , 正常起飞重量达到3500公斤 , 商载为900公斤 。
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进行首飞的运-11BI原型机
1989年10月 , 哈飞完成了运-11BI的设计工作 , 1990年6月完成全套图纸 , 8月开始工艺装备制造和零件生产 , 定为生产2架原型机 , 1架用于全机静力测试 , 1架用于试飞 。 12月5日第一架原型机完成了总装和地面试验 , 12月26日第二架原型机首飞成功 。 1992年运-11BI获得了中国民航局颁发的型号合格证 。 但由于当时哈飞已经开始投产了更加先进的运-12轻型多用途运输机 , 运-11BI的性价比不高 , 因此没能投入生产 。 而原计划采用活塞-6K型引擎和国产机载设备的运-11BII型方案连原型机都没能有机会试制就被束之高阁 。
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本厂长绘制的运-11B原型机二视图
运-11作为一型轻型多用途运输机 , 具有低速性能好 , 座舱宽 , 视野好 , 起降要求低 , 使用维护方便等优点 。 但运-11也存在飞机和发动机的可靠性不高 , 大修间隔短的问题 , 而且两台活塞-6丁型发动机的功率仍显不足 , 商载马力比较小 , 作业经济性差 , 飞机由于不具备单发飞行能力 , 安全性不佳 。 但该型机的研制成功为国产运-12轻型多用途运输机的研制打下了坚实的基础 。
运-11型机退出运营后 , 有数架被保留了下来 , 其中B-3884号机被保存在北京航空博物馆 , B-8569号机保存在新疆 , 向我们叙述着运-11这一机型亲爹不爱但有后爹疼爱的服役岁月 。
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保存在北京航空博物馆的B-3884号运-11
运-11性能数据
乘员:机组2人+载员8人
长度:12米
翼展:17米
高度:4.64米
空重:2140千克
最大起飞重量:3900千克
最大商载:900千克
发动机:两台活塞-6甲型活塞发动机 , 单台285马力 。
最大飞行速度:220千米每小时
最大航程:965千米


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