2016年6月15日，首架投入现役的运-20重型运输机正式加入中国人民解放军空军（PLAAF）。中国由此与美国和俄罗斯并列，成为少数几个能够自行设计和制造战略运输机的国家。它由西安飞机工业集团制造，据传被赋予了“鲲鹏”的呼号，取自神话中的巨鸟。事实上，在目前仍在生产的飞机中，200吨级的运-20是世界上最大的，它比2015年停产的俄罗斯伊尔-76和美国C-17A环球霸王要大。
目前，中国空军第四师第12团已接收多架运-20运输机，包括11051和11052号。运-20原型机于2012年12月首次试飞，截至2016年2月，已有四架试飞原型机完成。运-20的最大起飞重量为200吨，可携带66吨载荷，能够运输从人道主义救灾物资托盘到中国最重型坦克ZTZ-99A的各种装备。其最大航程超过7800公里，但满载时航程会缩短。目前其四台发动机为俄罗斯制造的D-30KP2涡扇发动机，但国产WS-20涡扇发动机预计将在2020年左右安装，届时将提高运-20的重载航程和短距起飞能力。运-20还可以改装成空中加油机，以延长其他运输机、战斗机和轰炸机的航程，或作为预警指挥机，以控制和引导战斗机和无人机的作战行动。
中国空军的首批现役运-20部署在四川省邛崃。该地点靠近成都这一主要航空中心，能够快速响应从南海到喜马拉雅山脉等任何方向的运输需求。
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