2013年1月26日，就在歼-20隐身战斗机首飞两年后，国产运-20战略运输机也腾空而起，成为“20”家族中第二位公开亮相的成员。在运-20诞生之前，国产运输机仅有仿制苏联安-12衍生而来的运-8、运-9系列，最大起飞重量只有60余吨，最大载重约20吨。由于这两种平台性能有限，我国不得不从俄罗购买了多个批次的伊尔-76大型运输机，满足海空军远程运输的需求。运-20的横空出世，不仅保障了国内对大型运输机的迫切需求，性能相比原有的几个机型也大为提升，最大起飞重量骤然提升到180余吨，最大载重55吨，并且这还是运-20动力不足的过渡状态，最终设计目标的最大起飞重量220吨，最大载重66吨。对国内航空工业来说，能够从仿制改进中型机一步迈入自研大型机的阶段，可以说实现了历史性跨越。
 拔地而起的运-20气势非凡
更重要的是，运-20项目的研发设计单位，并不是长期耕耘运-8、运-9系列运输机的陕飞，而是一直专精于轰-6系列轰炸机的西安飞机设计所。俗话说，术业有专攻。很多人都很好奇，西飞如何被选中作为大运的牵头单位？如何圆满完成运-20这一先进型号的研发？这种情况下设计出的运-20，性能在全球先进战略运输机中，究竟处于怎样的水平？
 在运-20之前，西飞长期专注轰-6的改进生产
按照官方给出的数据，当前状态的运-20最大载重约55吨，有效航程7800千米（非满载），最大飞行速度约750千米/小时；在载重50吨左右时，能执行3000千米往返，或5500千米单向的远程运输任务。相比之下，俄制伊尔-76最大载重约48吨，有效航程7800千米（非满载），最大飞行速度860千米/小时，其中基础型伊尔-76在载重40吨时，具备执行约2500千米往返，或4500千米单向运输任务的能力。
 最初规划的运-20可同时载运主战坦克和其他装甲车辆
作为全球战略运输机技术标杆的美国C-17A，最大载重高达78吨，有效航程11600千米（非满载），最大飞行速度约830千米/小时，在载重70吨时，可以执行约4000千米往返，或7000千米的单向运输任务。因此，从载重量、航程、速度，这三项最基础的数据来看，运-20基本实现了对伊尔-76的超越，但与美国C-17A仍有明显差距。事实上，无论俄制伊尔-76，还是美制C-17A，都对于运-20的发展起到了至关重要的作用。
 美军C-17A对于运-20有着重要的借鉴作用
1991年，我国从俄罗斯引进了10架民用运输型伊尔-76，最终交付空军联航部队，在之后的使用过程中，逐步了解掌握了这种大型运输机的运用和设计理念。进入21世纪之后，在空警-2000预警机的发展过程中，又从俄罗斯获得了少量伊尔-76，为了满足空警-2000的改造需求，对其中的一架伊尔-76进行了破坏性静力结构实验，进一步了解了内部结构特性，这对于缺乏大型运输机设计、生产经验的中国航空工业非常宝贵，也算是积累了一定的技术基础。到了2007年前后，与俄罗斯达成的引进38架伊尔-76/78的引进协议，因种种原因无疾而终，更坚定了我们独立发展大型运输机的信念，极大地促进了运-20的诞生。
 引进装备伊尔-76也是重要的经验积累
之所以将这份重任交给西飞，原因也并不复杂。一方面，西飞在空警-2000的设计的研发过程中，发挥了相当重要的作用，也深入了解了伊尔-76的技术特性和具体结构。另一方面，当时的陕飞虽然已经在运-8基础上深入研发30余年，积累了大量运输机设计、制造经验，但陕飞的设计单位毕竟只是企业内部下辖的一个设计所，技术实力和储备不足以承担新型大型运输机的主要研发任务。另外，西飞在早年曾经牵头研发“运-9”（并非如今的运-9）四发大型喷气式运输机，后因种种原因终止研发。因此，在研发改进轰-6系列30余年后，西飞承担起了全新型号运-20战略运输机的历史性重任，最终交出的答卷也令空军颇为惊喜。
 西飞研发空警-2000的过程中受益匪浅
运-20在目前使用俄制D-30 KP2型发动机，虽然与原本规划的动力有一定差距，但最大载重仍然实现了对俄制伊尔-76的超越，航程则旗鼓相当，这也显示了中国航空工业在气动设计、结构材料等方面技术实力，尤其是研发经验几乎为零的情况下，更加难能可贵。分析起来，横空出世的运-20能够达到这个水平，最重要的原因有三个：来自俄制伊尔-76的使用经验和结构特性分析，美国C-17A的先进设计思想参照，国内航空技术的井喷式发展。三者相辅相成，互相促进，最终造就了运-20这款一飞冲天、成就“鲲鹏”之名的优秀型号。
 运-20在抗疫中发挥了重要作用
首先来看一下，运-20身上带有的俄制伊尔-76特质。运-20的整机外形设计符合当今潮流，搭载先进航电设备，应用新型驾驶机制的飞行座舱，机身较为宽厚、粗短，看似与伊尔-76存在明显不同，但这仅是电子设备和战术运用趋势推动的外部造型变化。对一架大型运输机来说，关键的承力机构是机身框架以及两侧机翼，尤其是翼身构造等，才是对飞机性能影响极为关键的区域，这方面就能明显看到借鉴伊尔-76设计的情况。不仅机翼布局和结构构型大致相同，机翼形状和增升结构也有明显相似之处，至于机翼的后掠角、安装角和下反角，更是几乎完全一致。这表明，西飞在大型运输机技术积累较为匮乏的情况下，对于最关键的承力结构设计仍然比较保守，希望采用来自伊尔-76的成熟设计，确保整个项目的设计基础更加安全、可靠。
 运-20的机翼设计有明显借鉴伊尔-76的痕迹
当然，参考伊尔-76的优秀设计，并不代表全盘照抄。事实上，俄罗斯在2010年之后，也对伊尔-76进行了现代化改造，最初被称为伊尔-476，量产后称为伊尔-76MD-90A型。首架原型机在2012年就首飞，比运-20早了数月，但最终交付时间比全新设计的运-20还晚2年，到2018年才交付首架量产型号。
最终的伊尔-76MD-90A，虽然通过延长机身、升级航电、优化结构等措施提高了性能，还更换了全新的PS-90A-76型发动机，起飞推力从117.6千牛增加到142千牛，巡航飞行的单位功率油耗也从0.71降低到0.6。但自苏联解体后，俄罗斯在大型运输机领域几乎就没有什么发展，技术实力下滑严重，使得伊尔-76MD-90A的设计并没有脱离老机型的基础，载重量、航程提升有限，但造价却是一路猛涨。
 伊尔-76MD-90A的改进并不彻底
早年两国签订38架伊尔-76/78订单时，单机价格约3940万美元，伊尔-76MD-90A项目原型机的造价已经达到5500万美元，而当俄罗斯空军在2012年签订生产协议时，价格更是达到1.15亿美元。厂家在最后交付时还表示，这个单价是当初经验不足成本估计有误，实际上每卖出去一架就要亏损约2800万美元。倘若当年我国没有放弃38架伊尔-76/78订单，坚持下去必将付出时间、金钱代价也就可想而知。
因此，我国最终采取吸收伊尔-76优秀设计，但摒弃了原有设计路径，无论经济指标还是性能指标，都极具前瞻性。当然，脱离伊尔-76陈旧设计理念，必然就需要树立一个新的设计和应用理念，而这一次西飞选择了美制C-17A。
 运-20当前的装载能力也很可观
在冷战期间，苏联与美国在运输机领域的发展节奏惊人相似。两者第一代机型分别是安-12与C-130中型涡浆运输机，并一直延续使用至今，最新的C-130J，以及中航工业在安-12基础上衍生的运-9，仍然是该领域的中坚力量。在安-12与C-130之后，两国又分别发展了吨位更大、载重能力更强的C-141和伊尔-76大型喷气式运输机，此后又推出了C-5和安-142为代表的洲际战略运输机，最大起飞重量超过300吨，最大运输重量超过100吨。最终，美俄两国都形成了中型涡浆运输机、大型战役级运输机、洲际战略运输机组成的三级运输机体制（像安-225这种空中超级霸主级别的特种型号，由于并未大规模量产，并为计算在内）。
 C-130是中型运输机中的“常青树”
早在80年代末期，美国空军就意识到，C-5洲际战略运输机虽然性能强悍，载重量极高（约118吨），但对起降机场的软硬件要求非常苛刻，以至于将重型装备及大量人员运输到高标准机场后，仍然需要C-141或C-130重新装载运抵前线野战机场，期间环节繁琐、耗时较长、效率偏低。因此，美军萌生了将C-141与C-5的性能特点，进行有效结合的想法，最终在90年代初诞生了C-17A大型运输机，除了性能在全球首屈一指，其设计理念在当时也是最先进的。
 C-5性能极强但使用不便
C-17A最大载重78吨，位介于C-141与C-5之间，满足美国军方对战略运输机的需求，能够搭载一辆M1A2主战坦克进行跨洋运输（C-5最大载重为118吨，理论上能够运输两辆M1A2，但为了保证运输安全，实际一般只运载一辆），原本由C-5负责运输的绝大部分重型装备，C-17A基本都能够胜任。同时，C-17A还凭借搭载的反推力装置和特意强化过的短距起飞特性，具备在前线机场甚至野战机场起降的能力。相比于C-5至少需要2500米的机场跑道，C-17A在典型的1300米野战机场上就能够成功起降，基本适用于绝大多数军用机场，从而实现了以一种型号完成大型装备运输和较低起降要求两项对冲需求的融合，堪称现代大型运输机的技术标杆。
 C-17A在技术上引领了发展趋势
相比之下，国内运输机队面临的情况，无疑比美国严峻得多。美国空军在C-17A应用先进设计理念，是想解决C-5和C-141配合复杂的问题，属于对现有装备的优化。而我国早年装备的伊尔-76加运-8的组合，根本无法实现大尺寸重型装备的运输，在短期也不可能获得类似美制C-5、俄制安-124这种洲际战略运输机，因此运-20除了要承担原本伊尔-76负责的远程运输任务外，实际上还要兼顾重型装备战略运输任务。因此，运-20在设计时确定的66吨载重、约8500千米航程，虽然看起来与C-17A的78吨载重、11600千米航程有一定差距，但实际上已经是借鉴C-17A的设计理念，依靠自身技术基础，充分考虑技术风险之下的合理选择。
 运-20的应用范围与C-17A很接近
事实上，运-20自诞生之后，就被外界看做与99A主战坦克配搭的黄金组合。运-20在伊尔-76基础上大幅提高载重能力，但却设定目标为66吨，也有与国产主战坦克匹配的考量。毕竟国产99A正常重量在55吨左右，为了保证飞行安全，以66吨的最大载重并预留一定富余，还是一个比较合理的选择。但由于目前动力系统的拖累，运-20暂时还无法做到这一点。当然，想要在基础比较薄弱的情况下，实现与国际最先进机型对标，必然需要在设计和制造技术上实现突破。
 C-17A在沙漠临时机场起降测试战场适应能力
就目前来说，运-20除了先进驾驶舱，以及搭载的整套航电设备，基本看齐美国C-17A，超越伊尔-76之外，最大的特点在于其机身内部货舱的设计。按照中航工业公布的相关数据，运-20机身宽度约为4.0米，超过伊尔-76的3.4米，可以轻松兼容99A。战略运输机货舱宽度扩大，已经是大势所趋，毕竟由运输机负责运输的重型装备尺寸是越来越大，只有更大的货舱宽度，才能够兼容更多的重型装备。对比来看，俄制伊尔-76最新型号伊尔-76MD-90A，就是由于货舱宽度没有改进受到外界诟病，普遍认为其性能提升有限，不符合现代运输理念。至于美制C-17A的货舱宽度，更是达到了夸张的5.5米。当然，运输机货舱宽度的扩大，注定要付出很大的设计和制造代价。
 相比运-20，C-17A机身更加粗壮
首先，机身宽度增加，必然会带来机身横截面积的上升，最直接的影响自然是迎风阻力大增，这也是运-20看起来圆滚滚，以至于被外界亲昵称为“胖妞”的原因。就目前来看，运-20与伊尔-76基础型都搭载了四台D-30 KP2型发动机，但最大飞行速度却有非常明显的差距，尽管运-20已经应用了包括超临界翼形、后退式三缝增升装置等一系列先进气动技术，有效降低了飞行阻力，但在最大飞行速度上，仍然无法比拟上世纪70年代设计的伊尔-76。显然，如今的大型运输机对速度的要求并没有那么重要，而机体加宽对运-20飞行阻力的影响也可见一斑。
 称运-20为“胖妞”不是没有道理
另一方面，机体尺寸加大，不可避免地会增加加工制造的难度。就目前来说，现代大型运输机往往都将机身设计为桶状，但绝大部分军事装备往往是方形，在实际装载货物时，机舱往往存在很多剩余空间。从理论上来说，如果将机身内部结构设计成方形，无疑可以更加有效地利用空间。但之所以方形结构没有得到应用，其难点就在于制造加工难度更大，这并非由于直面的机身材料成型难度大，而是方形直面结构带来的应力更为集中，对抗扭转力矩的强度要求是当今技术的无解噩梦。
 桶状结构具备天然优势
使用桶形结构在扩大直径的情况下，为了保证机体强度，外部结构承力设计必须达到更高的标准，最直接的影响就是增加机身重量，进而影响飞机载重能力。对于这一问题，国内的解决办法是大量应用复合材料，这从国内的相关报道，以及运-20在试飞后期表现的状态可以得到证明。事实上，无论是近年来出现的歼-20、歼-35，甚至是歼-16、歼-10C，机身上应用的复合材料比例都是越来越高。但在运-20机身上，如此大比例应用复合材料，在当时依然是非常罕见的，最终在运-20的研制过程中，也确实起到了非常重要的作用。
 我们仍然缺少C-5这种级别的洲际运输力量
就目前来看，国内早年发展的20吨级运-8，如今已进一步演化出更先进的20吨级运-9，在飞行性能、战场适应能力和造价、维护成本上，取得了相当不错的平衡。如果再加上换装国产发动机之后，最大载重提升到66吨的完全体运-20，国产运输机队实际上已经形成了由运-20、运-9为主力的空中运输格局，基本能够满足当前的战略和战术运输需要。未来，运-30或将加入进来，进一步丰富和细化空中运力构成。像美制C-5、俄制安-124这类最大载重超过100吨的洲际运输型号，目前尚无国产型号研发计划流出，事实上，目前海空军在此领域的需求也不是很迫切。当国产运-20技术真正成熟后，在其基础上进一步拓展研发更大更强的洲际运输型号，应该没有太大难度。
 未来还需要更大更强的洲际运输机
总的来说，运-20在国内相关领域几乎空白的情况下横空出世，无论是应用的技术水平还是设计理念，均达到了极高的水准，比起歼-20隐身战斗机和直-20中型运输机，在各自领域的地位也毫不逊色，不愧是“20”家族中的成员。唯一有所遗憾的就是仍在使用的进口D-30 KP2型发动机。好在官方已证实，运-20正搭载国产动力试飞，媒体曝光的影像也提供了佐证，这些或都表明运-20全面更换国产动力已经近在咫尺。届时，运-20的性能势必将再上一个台阶，与歼-20、直-20一样，实现从早期过渡型迭代为完全版的蜕变，在蔚蓝空中展示“鲲鹏”应有的磅礴气势。