(第一节)运输机及经典运输机
运输机是专门运送人员、武器装备和其它军用物资从空中快速机动的飞机,是连接前方和后方的空中桥梁,对于提高军队快速反应能力具有重要作用。运输机有较为完善的通信、领航设备,能够在昼、夜和复杂气象条件下飞行,具有较远的续航能力和较大的载重能力。按载重量可以分为战略运输机和战术运输机。战略运输机能够跨洲际进行战略输送,战术运输机能够在战区内实施空运、空投、空降和机降。
一、运输机及军用运输机
1.运输机的发展历程
第一次世界大战后,各国将部分作战飞机改为运输机,1919年8月,英国成立空军运输机构,1919年2月,法国用法尔曼·戈利斯式飞机开辟巴黎一伦敦航线。同年,德国开辟几条国内航线。
运输机是在20年代到第二次世界大战爆发开始全面发展的。这期间,英、德、美、苏等国先后设计制造出一批专用运输机,如美国的DC-3(即美空军的C-47),前苏联的AH-9和里-2等,这些飞机既有民用型,也有军用型,在第二次世界大战中,大都成为交战国的主力运输机,在运输物资和空降作战中起了重要作用。
美国的DC-3运输机于1935年12月首次飞行,1940年9月改为C-4。飞机总重12吨,有效载重3吨,这种飞机产量达10500架,为保障美军的作战发挥了相当大的作用。
目前世界上只有美俄具备战略空运能力。美俄战略运输机能在几小时或数周内,远距离空运大量重型装备、物资和部队。在现役战略运输机中,美国有C-5A/B“银河”运输机94架,C-141B“运输星”293架和KC-10A运输/加油两用机59架及C-17运输机11架。俄罗斯的战略运输机有45架安-22“雄鸡”,297架伊尔-76M“耿直”,此外,还有民办最大、最新运输机安-124“秃鹰”26架。
中程运输机有美国的C-130“大力士”,法-西德的C-160“协同”和俄罗斯的安-74“运煤船”等。这些飞机的特点:一是装备数量较多。如C-130运输机已生产了1814架,其中美国有520架,另有1294架在53个国家服役;二是能胜任中远距离战区作战任务。其航程范围在3300~5000千米之间,搭载有效载荷能力为10~19吨之间,最多可运90名士兵;三是多数飞机将服役到21世纪初。
中短程运输机和通用运输机的特点是:一是中短程飞机有效载荷大多数在5~9吨,航程在800~2500千米之间,一次可运送28-60名士兵。部分通用运输机一般有效载荷为3吨,一次可运送30名士兵;二是机型庞杂,生产数量较多,同一机型多国使用;三是价格比中程运输机便宜,飞机利用率高,可承担大量的中、短程运输任务。典型的机种有俄罗斯的安-32“斜坡”,已生产204架;美国有C-2A“灰鹿”;英国有BAel46STA小型战术运输机163架,BAe748370多架,法国有ATM42L、ATM42R等。
当前只有美俄两国各类军事运输机配套齐全,形成了完整的运输体系,可根据不同的军事任务,灵活采用不同功能的军用运输机。有了远、中、近程,重、中、轻型匹配的完整空运体系,就可遂行战略、战役、战术不同层次的运输任务。
(1)战略运输机的性能水平
(1)动力装置以采用涡扇发动机者居多,功率重量比都明显提高。美国的C-5B、C-141B、KC-10A、C-17和俄罗斯的安-124、伊尔-76M等战略运输机都采用涡扇发动机。
(2)美国的战略运输机都有空中受油能力。c-5A运输机是最早安装空中受油系统的运输机。C-141改装为C-141B后,加装了空中受油系统。此外,美国把DC-10-30CF改装成KC-10A,既可用作空中加油机,又具有空运能力,加强了美空军战略空运的灵活性。俄罗斯的三种战略运输机尚无空中受油能力。
(3)新型及改进型战略运输机起飞着陆滑行距离普遍较短。它们所需的起飞跑道最长不过2590米,着陆跑道最长只有800米,而俄罗斯安-124运输机起飞跑道只需1200米。由于采用多轮结构和低压轮胎,这些飞机能在简易跑道或土跑道上起飞降落。
(4)可运载地地战术导弹、直升机、主战坦克、装甲输送车及榴弹炮等,多数采用前后大开口舱门,滚动装卸系统,地面可升降式起落架等等,从而提高装卸速度,减少被敌火力攻击机会。例如,美C-5A运输机全部装货时间只需1小时,卸货时间不超过15分钟;C-141A运输机卸掉23吨货物只需7分钟。
(5)俄制战略运输机有空投伞兵能力。俄安-124、安-2和伊尔-76N运输机可分别空投320名、175名和125名伞兵。
(2)战术运输机的性能水平
(1)多数运输机都采用两台涡桨发动机,其功率范围一般在2100C-2700千瓦之间。惟有美国的c-130H运输机采用4台“艾利松”T56涡桨发动机,其功率为13440千瓦。采用涡扇发动机的只有俄罗斯安-74,其2台洛塔列夫D-36发动机的推力为127.4千牛。
(2)采用低空引导伞系统(LAPES)空投重型装备。该系统由引导伞、主伞、货盘等组成,使用LAPES时,飞机必须有尾部卸货平台。目前,这一系统已在C-130、C-60、DHC-5及G222等飞机上采用。
(3)起降滑行距离较短。自70年代以来,各国重视发展短距起降飞机。现役几种典型战术运输机中,起飞距离略大于1000米的有英国的BAe748、荷兰的F-27;起飞距离在660C-760米的有意大利的G222、美国的C-2A、法国/意大利的ATM-42R、加拿大的DHC-5D及俄罗斯的安-32等;起飞距离在415~554米的有英国的330/UTT、西班牙/印尼的CN-235。
(4)欧美中程运输机具有空中受油能力。美国的C-130H和法国/西德的C-160都具有空中受油能力。
2.运输机的未来
2000年美军战区空运能力已达到每天10560万吨千米,与此同时俄罗斯的空运能力也将大有提高。在这种前提下,军用运输机技术和装备将有突破性的发展。
(1)21世纪初将形成新老运输机并存的格局
目前美俄等国在军事开支紧缩的情况下,仍然拨出巨资研制新型军用运输机,如美国空军的C-17大型运输机,C-27、C-26A低强度战争运输机,海军陆战队的V-22战术运输机以及欧美四国(英、法、西德、美国)的“未来国际军事运输机”(FIMA)等。同时现役多数运输机,如安-124、伊尔-76M、C-5B、KC-10A、C-130H、C-160等将继续服役。此外,在现存中短程运输机基本型基础上不断改进完善,使之适应未来作战任务的需要。
(2)新研制的战术运输机将具有短距离起落性能
欧美四国合作研制计划中的FIMA运输机、美国空军的C-27、C-26A都将是短距离起落飞机。
(3)新型倾转翼运输机将问世
美国海军陆战队研制的V-22“鱼鹰”运输机可垂直起飞降落、短距离起飞降落、空中改变旋翼桨盘倾角。它兼有固定翼机和旋翼机的双重特性。可遂行攻击、运输、搜索、救难等任务。海军陆战队的MV-22A攻击/运输饥有7米长的货舱,可载运24名全副武装士乓或3·8吨货物,活动半径370千米。
(4)飞机结构将越来越多地采用复合材料
复合材料有重量轻、强度高、刚性好、抗疲劳、耐腐蚀、易加工等优点,在安-124、C-5B等飞机上已开始采用,在未来军用运输机中必定得到大量应用。例如,美国的V-22运输机采用百墨/环氧树脂复合材料占总重的59%,玻璃纤维复合材料占11%,金属材料占20%,其他材料占10%。该飞机的机翼、机身几乎全由石墨/环氧树脂材料制成。
(5)超音速运输机可能研制成功
多年来美俄等国在探索高超音速运输机的发展。根据美国航空航天局的高速运输机计划,到2000~2010年,可研制出马赫数为2~3、航程5000海里许能载运250~300人的民用运输机。
3.军用运输机及其分类
军用运输机是用于运送军事人员、武器装备及其他军用物资的飞机,具有较大的载重量和续航能力,能实施空运、空降、空投,是提高部队机动性、加强应变能力的重要运输工具。军用运输机有较完善的通信、领航设备,能在昼夜复杂气象条件下飞行,有的还装有自卫武器。
为了能运载尽可能多的武器和大型装备,军用运输机一般都采用不影响货舱高度的上单翼布局,具有大的货舱容积的椭圆形宽机身,便于从后面装卸的上翘的尾部大舱门,以及利于顺利起降和滑行的多轮式起落架和低压轮胎。
(1)远程运输机
远程运输机又称战略运输机,主要用来远距离运输大量兵员和重型武器装备,具有运输量大、航程远、速度快的特点,主要在远离作战地区的大、中型机场起降,飞机起飞重量一般都在150吨以上。
(2)中程运输机
中程运输机又称战役运输机,能胜任中远距离战区的运输任务。它的航程为3300~5000千米,载重量为10~20吨,最多可运送90余名士兵,是战役中空运力量的骨干。
(3)近程运输机
近程运输机也称战术运输机,是在作战区域附近进行近距离人员和货物运输的飞机。它们都具有短距离起降的能力,载重能力一般为5~9吨,航程为800~2500千米,承担战区内战术作战和中低强度战争的空运任务。
C-130“大力神”运输机(美国)
C-130是洛克希德飞机公司在20世纪50年代制造的4发涡扇式多用途战术运输机,也是美国最多的现役运输机,因而享有“大力神”的美誉。
C-130的研制始于1951年,1954年8月首飞,1956年12月装备美空军,Ag已生P72000余A,目前仍在生产中,除被美国空军装备外,还出口到60多个国家和地区。
C-130被看作是现代运输机的“鼻祖”,培训采用的高单翼、四发动机、尾部大型货舱门的机身布局,奠定了“二战”后的中型运输机的设计“标准,此后绝大多数中型运输机都没有跳出这个设计模式,众多的重型运输机也采用了相似的设计。
除了基本型C-130A、B、E、H外,C-130目前已经发展出了几十种改型,包括各种专用型(如用于试验研究、军援出口等)、武装型、电子型(用于空中指挥、控制和通信等)、特殊任务型、空中加油型、海上巡逻型和各种民用型。
C-5“银河”运输机(美国)
C-5是洛克希德·马丁公司研制的亚音速远程运输机,也是美军中载重量最大的飞机,在世界运输机家族中排行“老二”,仅次于乌克兰的安-225运输机。由于美军对C-5情有独钟,所以给它起了个绰号叫“银河”,希望它像银河一样在空中“恒久永远”地飞行。该机于1963年开始研制,1968年6月原型机首飞,1970年开始装备。
C-5装有美军标准通信和导航设备,包括本迪克斯公司的彩色显示气象雷达,3台德尔科公司的惯性导航设备,以及多功能电子探测/分析记录系统,它可以同时扫描和分析800多个目标点,这在军用运输机中并不多见。
C-5最与众不同的设计是它的“免下车装卸服务”,即装甲车能够由C-5“银河”的尾部开进货舱,并从位于驾驶舱下方的前舱门驶出。
20世纪80年代初期,美军发现好几架C-5A的机翼后梁出现了裂纹,这促使美军决定立即更换全部C-5A的机翼。改进后的“银河”编号为C-5B,一共被美军装备了50架。
C-5B新型战略运输机与C-5相比,最主要的特点是飞机有效载重增大。一架C-5B可运载2辆m艾布拉姆斯主战坦克,或16辆3至4吨卡车,或1辆M1坦克和2辆布雷德利装甲车,或6架AH-64A武装直升机,或10枚潘兴式导弹及发射车,或350名全副武装的士兵。
1989年12月,美军入侵巴拿马期间,10天内出动C-5运输机486架次,空运人员23796名,物12800吨。1990年8月至1991年1月,美空运力量加上征用的民航飞机,共出动10940架次,向海湾地区运送人员385400名,占此期间抵达海湾的美军总人数的90%以上;运送物资32.2万吨,其中44%的装备物资由C_5承担。
C-5执行过的最刺激的任务是空中发射“民兵”战略弹道导弹。这是冷战时期美军的试验计划,其过程为:先由C-5空投“民兵”弹道导弹,待降落伞使导弹竖直稳定后,“民兵”点火发射。不过,由于该计划缺乏实用性,后被取消。
安-124“秃鹰”
安-124是前苏联安东诺夫设计局研制的四发运程重型运输机,其起飞总重超过美国的C-5A重型运输机,是目前世界上最大的运输机之一,用来取代1974年已停产的远程战略运输机安-22。1982年12月原型机首次试飞,1986年1月交付使用。
1985年7月26日,安-124载重171219千克飞到10750米高度,超过美国C-5A所创造的飞行绍录。后来安-124又创造了20项各种飞行纪录。
安-124的主要特征是:悬臂上单翼,平尾安装较低,翼下装四台涡扇发动机,单台推力229.320千牛,有反推力装置。
其基本特点是:
(1)载重量大。最大有效载荷达150吨,比美国C-5运输机多四分之一,在同一航程下,能比C-5飞机多运11吨货物。它能运送SS-20地地战术导弹及其牵引、发射车辆,以及坦克、直升机等重型武器装备;
(2)采用4台D-18T涡扇发动机,每台额定推力230千牛,发动机设计寿命18000~20000小时,首次翻修期4000~6000小时。安-124有两台辅助动力装置,可在荒野冻土带起发动机和操纵机载设备;
(3)起飞、着陆滑行距离较短。起飞着陆距离分别为1200米和800米。飞机可从冻土地面起飞,起落架能在地面升降,使飞机倾斜一定角度,便于装卸货物;
(4)大量采用复合材料。除主要承力结构和主控制面外,飞机机头、舱门,起落架整流罩、机轮刹车等部件都采用了复合材料。复合材料总用量达5500千克。
(第二节)加油机及经典加油机
空中加油是使飞机增大航程的唯一手段,而飞机在空中加油,比汽车在地面加油要复杂得多,需要有特殊的“加油站”,这就是空中加油机。
一、空中加油及空中加油的作用
1.空中加油