第4章 运输机(2 / 2)

C-5长75.3米,高19.8米,翼展64.9米,相当于6层楼的高度,3节火车车厢的长度。该机空重170吨,仅油漆就用了1.2吨。机翼下方吊挂4台长达8米的涡扇发动机,每台发动机重达3.5吨,进气口直径超过2.6米,每分钟吐下约38吨的空气,输出功率相当于800辆普通汽车或12个火车头。C-5共有12个机翼内置油箱,总燃油量近20万升,接近一架C-130的最大载重,可以装满6.5个美国常规铁路油槽车。满载的C-5可飞行4000千米,几乎可以从美国东海岸直接飞到西海岸。

C-5主货舱长36.9米,宽5.7米,高4.1米,容积985立方米,载重高达120吨,几乎可以装载美军的全部战斗装备,包括坦克、导弹及发射装置、架桥设备等大重量大尺寸设备,如2辆M1坦克,或16辆0.8吨载重卡车,或6架“阿帕奇”武装直升机,或1枚“潘兴”导弹及发射车辆,或重达74吨的移动栈桥,或36个标准集装货盘(2.24米×2.67米);如果用于运兵,C-5可容纳350名全副武装的士兵。

虽然C-5身躯庞大,但它的行动却颇为灵活。它满载时可在2300米的距离内起飞,在1493米的距离内降落。起落架机轮共有28个,可以有效分散机身的重力,使飞机能在战地土跑道上起降,极大提高了其战场适用性。此外,C-5前起落架可向后收起,使飞机向前“下跪”,从而使货舱的地板与汽车高度相当;除了尾部的货桥式舱门,驾驶舱下面的机头罩还能向上打开,成为可装卸货物的前货舱门,使货仓头尾直通;地板上装有大量小滚棒,重型货物可在上面进行推动,这些都大大方便了货物装卸。

C-5先后共生产了100余架,全部用于军事领域,其强大的运载能力大大提高了美国的空中机动能力。1997年的研究表明,使用25年的C-5机身仍有80%的寿命,因此,美军计划将C-5都改进为更加现代化、更具可靠性和实用性的C-5M“超级银河”运输机,计划使用到2040年。首架C-5M已于2002年12月试飞上天。可以预见,巨大的C-5M必将在未来如“银河”般继续闪耀。

空运补给战

1973年10月正值伊斯兰教中重要的“斋戒月”,而埃及与叙利亚分别打算收复六年前被以色列占领的西奈半岛和戈兰高地,引发了第四次中东战争,又称为“阿以斋月战争”。

战争伊始,受到双线夹击的以色列损失惨重,而欧洲国家拒绝对其进行援助,以色列不得不求救于美国。那时,危在旦夕的以色列完全无法接受海上运输的速度,而美国的后勤基地也没有通往以色列的公路和铁路,空运成为唯一的选择,行动代号“镍草”。1973年10月13日,尼克松总统下达命令后9小时,第一架载有87.7吨物资的C-5运输机已整装待发,准备飞往以色列。当时,美国的运输机还缺乏空中加油装备,因此必须找到一个中途可降落加油的机场。欧洲国家大多担心阿拉伯国家的抵制而拒绝提供机场,甚至不允许美国运输机飞越他们的领空,最后,只有葡萄牙同意提供拉日什机场作为美国运输机的前进基地。

接下来,C-5等美国运输机飞行了567个架次,沿着敌方阿拉伯国家和拒绝其使用领空的欧洲国家之间的狭窄航线,在美军第六舰队与以色列的战斗机共同护航下,向以色列运送了2.2万吨装备和物资。在10月24日战争双方停火前,美国支援的所有装备都来自空运。这些装备到达后立接卸载至排队等候的卡车上,然后运往以色列各地。许多最急需的装备(如反坦克武器、火炮弹药、坦克等)抵达机场后的几个小时内就投入了战斗。“镍草”行动迅速补充了以色列的初期损失,使以色列起死回生,被评价为“救了以色列一命的行动”。

在此期间,C-5出动架次仅为总量的1/4,但运输重量却占到50%,有29架次运送的是以色列最需要的M-60和M-48坦克,此外还空运了陆军155毫米榴弹炮、CH-53直升机等大型装备。虽然C-5才交付3年,但在首个测试场上却交出了圆满的答卷。

其实,就在C-5夜以继日地奔波时,苏联也对阿拉伯联军进行了空运补给,而且空运行动比美国还要早5天开始。尽管拥有时间优势,而且美国运输机的飞行距离是苏联的4倍,但美国的空运效率却完胜苏联。美国的C-5共飞行145架次,平均每架次运送74吨物资,总计超过1万吨;而苏联运输机共飞行了935个架次,但只运送了1.5万吨物资,平均每架次仅有16吨。除了运输机本身的性能差距,苏联的运输计划也过于原始,很多装备到达后需要重新组装,阿拉伯国家的卸载也不够高效,这些都大大影响了军援效果。

最终,以色列赢得了战争,但美国的“镍草”行动严重激怒了阿拉伯国家,他们联合对美国实行了石油禁运,造成美国油价暴涨,导致了1973年石油危机的发生。

搭档C-141“运输星”:搭建美军全球空运体系

C-141“运输星”是原洛克希德公司研制的大型远程军用运输机,1964开始服役,是美军全球空运体系重要的一部分。在20世纪80年代以前,美国空军主要由C-5执行洲际间远程战略空运,然后由C-141运到战场的后方基地,最后由C-130运到前线。

C-141长51.3米,高12米,翼展48.7米,载重量达40吨。C-141货仓长28.4米,宽3.1米,高2.8米,容积323立方米,可装载154名士兵或123名全副武装的伞兵,也适用于轻型坦克、卡车、火炮等重型装备,曾运送过巨大的美国国家航天航空局(NASA)“哈勃”望远镜。机身尾部的货舱门由两扇侧舱门和一扇下舱门组成,下舱门打开后成为与货仓地板相平齐的货桥,可空投货物或从卡车上装卸货物。

C-141机翼前下方吊挂4台涡扇发动机,是世界上第一架使用涡扇发动机的运输机。涡扇发动机在涡轮喷气式(涡喷)发动机的基础上,在压气机部分增加了风扇机,形成内、外函道,一部分空气经风扇压缩后直接从外函道排出,另一部分空气经风扇、压气机、燃烧室和涡轮,仍从尾喷口排出。涡扇发动机飞行速度高于涡桨发动机,耗油率低于涡喷发动机,是两者的折中。“银河”C-5运输机以及现代多种飞机都使用了涡扇发动机。

1990年8月2日,伊拉克军队突然入侵并占领了科威特。为了阻止伊拉克进攻缺乏自卫能力的沙特,美国决定尽快派出部队来阻挡伊军。然而,美国本土距离沙特接近15000千米,运输船队需要14天才能到达,只有空中运输才能快速实现作战目标。美第82空降师领命后,在48小时内便从美本土启程,远程奔袭上万千米,作为快速机动力量首先进入沙特。在接下来的在3个月内,24万装备齐全的军队及保障物资经过“战略大空运”部署到了海湾地区,有效震慑了伊拉克,也为后来的“沙漠风暴”行动做了重要准备。

海湾战争被誉为现代战争史上最成功和最重要的一个空运战例。从“沙漠盾牌”到“沙漠风暴”,美国动用了350架运输机并租借来180架民航客机和货机,投入12700架次空运飞行,累计运输近44万名各类作战人员和44万吨军事物资到战争前线。其中,美国C-141完成了7000余架次运输任务,90%的“运输星”都投入了战争,运送了超过4万名人员和12.5万吨货物,包括美国主力导弹“爱国者”和相关装备。在战争爆发前70天内,美国空军共动用了280架C-5和C-141运输机,日平均飞行300架次,总空运量达20亿吨千米,占美国空军实施的14.5万飞行小时的作战支援空运任务的85%。

除了海湾战争,C-141还大规模地投入越南战争、中东战争、科索沃战争等多个局部冲突,1969年运送过美国“阿波罗”11号宇宙飞船的登月宇航员,1973年将第一批越南战俘运回美国,是冷战期间美国空军机动司令部的空运主力。C-141先后共生产285架,在辉煌了40年后,至2006年底全部退役。

4.9 C-17“空中霸王”:大空运时代的精品力作

C-17“空中霸王”运输机是目前美国最新一款运输机,也是性能最为先进优异的机型。该机凝聚了20世纪军用运输机精华元素,是大空运时代的精品力作。

传世精品

1980年2月,美国空军提出研制一种新型运输机,既可担负起战略运输任务,又可像C-130一样具备短场起降能力,还可运载美国陆军和海军陆战队的所有装备。1981年8月18日,麦道公司赢得了这项计划。第一架原型机于1987年11月开始生产,1993年2月开始交付。

值得一提的是,开发C-17是美国迄今为止历时最久的飞机研制计划之一,从1980年提出需求草案到1995年完成全部飞行测试,一共耗时15年;此外,C-17的研制耗资巨大,在美国军机里仅次于B-2隐形轰炸机和E-3空中预警机,共约155亿美元。如今,C-17单价约2亿美元,算是不折不扣的“贵”族战机。

C-17之所以如此耗资耗时,是因为它的性能实在太过精美。

首先,我们来看看C-17的运载能力。C-17机长53米,高16.8米,翼展50.3米,最大载重78吨,其货舱长26.8米,宽5.5米,高4.1米。经过细心的比较,我们可以发现,C-17外形尺寸和C-141差不多,但货仓尺寸却接近C-5,约是C-141的2倍,C-130的4倍,可容纳3架AH-64攻击直升机。货舱后部的货桥式舱门坡度可调,使车辆可以直接进出,大大提高了装卸效率。例如,在30分钟内,一架C-130可卸载15吨货物,而一架C-17却可超过70吨。此外,普通运输机的舱门承重较低,而C-17的货舱门却能承重18吨,接近C-130的最高载重,因此,18吨以下货物可直接通过舱门货桥进行装卸。此外,货舱地板由铝合金纵梁加强,能运送155毫米自行榴弹炮、多管火箭发射系统和油罐车等重型装备,也能装载美国陆军最重的装备—55吨重的M1主战坦克。货仓地板上布置了系留环、导轨等设施,这些设施可延伸到货桥,货桥上有降落伞拽出装置,在飞行时放下货桥便可进行空投,这些性能使C-17成为唯一能装载并空投美国陆军新式超大型步兵战车的飞机。

难能可贵的是,C-17不仅胜任战略运输,还具有同战术运输机一样出众的灵活性和短距起降能力。C-17按照在恶劣的环境条件下提供前线战场支援而设计,满载时可从2320米长的跑道起飞,在915米长的简易跑道上着陆,与C-130飞机的战场适应性相近。据统计,在20世纪80年代末,西德境内只有47个机场可供C-141起降,其中有18个适用于C-5,而C-17可用的机场多达132个。如今,世界各地有上万个C-17能使用的机场,比C-5多5倍以上。此外,C-17在地面上的最小转弯半径为27.4米,而C-5运输机则是45.1米,在一块面积为46450平方米的停机坪上只能放置3架C-5,却可以摆开8架C-17。

新世纪空运

2003年3月,英美等联合部队发动了伊拉克战争,此次战事又是远离美国本土,几乎所有美军都是依靠空运完成部署,可谓是美军战略空运能力的一次大展示。美国出动了大量C-17等运输机,同时征调了民用飞机,执行了2万余架次的飞行任务,运送货物约12万吨,兵力约34万人。

除了从美国本土实施跨洋战略大空运,C-17在战术运用方面也大显身手。在3月31日美军实施的空降作战行动中,土耳其拒绝美军使用其空军基地,美军15架C-17从意大利维琴察附近的阿维亚诺空军基地起飞,利用夜视镜在黑暗中飞行了9小时,将近1000名伞兵组成的第173空降旅空运到伊拉克北部,迅速占领了巴士拉机场,建立了战场补给中心。在接下来的几天里,C-17又向巴士拉空降了1200名士兵,4月8日从德国空运了5辆M1A1坦克、5辆布雷德利步兵战车、15辆M113装甲输送车和41辆悍马吉普车,有力地保障了前线作战。而如果采用海运方式运送美军,战争早已结束。

由此可见,性能卓越的C-17包含了C-5战略运输机和C-130战役战术运输机的所有作战范围和功能,是当前世界上唯一融战略和战术空运能力于一体的运输机,称其为“空中霸王”,可谓实至名归。

麦克唐纳-道格拉斯公司

麦克唐纳-道格拉斯公司(简称麦道公司)是美国从事飞机和导弹制造的大垄断企业,其前身是1939年由詹姆斯麦克唐纳创办的麦克唐纳飞机公司和1921年唐纳德维尔斯道格拉斯创建的道格拉斯飞行器公司,1967年二者合并,总部在密苏里州的圣路易斯,军用产品包括F-15“鹰”式战斗机、C-17“空中霸王”运输机、KC-10A“致远”空中加油机、F/A-18“大黄蜂”战斗/攻击机、BGM-109“战斧”式巡航导弹等,在民用客机的研制和销售领域也具有重要的地位。除生产飞机、火箭、导弹外,麦道公司还从事宇宙飞船电子系统设备、计算机、数据处理设备、太阳能、风力发电设备等多种经营项目,并在加拿大、日本设有子公司和工厂,1996年被波音公司兼并。

4.10 An-12“幼狐”与An-22“雄鸡”:苏联功勋战机

An-12和An-22都是冷战时期苏联使用的主要运输机,由安东诺夫设计局研制,在多场局部战争中担负空运、空降任务。

苏联“大力神”

An-12于1959年投产,1973年停产,共生产了近900架。该机规格、尺寸、性能都与同时期的美国C-130“大力神”运输机相似,采用了涡桨发动机、高单翼机构以及空降、空投兼用的货桥式后舱门,最大载重20吨。此外,An-12尾部还安装了机关炮塔,可以进攻尾随的敌机。一经问世,An-12便成为苏联的主力运输机。

An-12共生产了近900架,出口到埃及、印度等多个国家,也被改装为加装泡形雷达整流罩的电子情报搜集机、加装电子设备舱的电子对抗机、装配雪上滑橇的极地运输型等。直到2006年8月,还有179架An-12在航空公司服务。在2005年美国电影《战争之王》中,尼古拉斯凯奇饰演的尤里奥洛夫前往非洲盗卖军火时,搭乘的便是An-12。

An-22于1967年交付使用,1974年停产,共生产85架。该机长57.9米,高12.5米,翼展64.4米,最大载重80吨,是人类历史上最大的螺旋桨式飞机,可在边远地区的简易机场起落。An-22可运送大尺寸、大重量的重型军事装备,包括“飞毛腿”导弹、火箭发射车、导弹运输车、桥梁、汽车等;如果运送兵员,一次可乘载400名全副武装的士兵。直到1979年,An-22还是苏联唯一可运载T-62重型坦克的运输机。

布拉格闪电

1968年8月20日,捷克斯洛伐克首都布拉格一切如常。到了晚上23点,布拉格上空的一架苏联An-12运输机突然发生了发动机故障,要求紧急降落,鲁其内机场只好按国际惯例允许其迫降。转瞬之间,机上蹿出了70多名荷枪实弹的特种兵,以迅雷不及掩耳之势迅速占领了机场各重要位置,威逼工作人员照常工作。

在接下来的3个小时内,后续An-12机群装载着苏联第105空降师的人员、坦克、装甲车等在该机场顺利着陆,空降兵搭乘战斗车辆向布拉格市区进发,不到6小时便控制了布拉格的全部交通要道。由于捷克斯洛伐克缺乏军事准备,面对苏联的突然袭击,不得不束手就擒。21日凌晨1点50分,布拉格广播电台向全国发布特别公告:“昨天,苏联、德国(东)、波兰和匈牙利军队越过了捷克斯洛伐克边境。党和政府希望全国人民保持平静,不要采取抵抗行动。”

之所以上演这一幕,是因为位于欧洲中心的捷克斯洛伐克拥有重要的战略位置,二战后,苏联一直对其拥有绝对控制。到了1968年初,上任的捷克斯洛伐克共产党总书记亚历山大杜布切克有摆脱苏联的苗头,于是苏联发动了武装入侵。其实,针对如此重要的位置,西方国家也部署了大批雷达和电子侦听设备,但苏联在实施空降时,对西德、奥地利方向实施了大规模强烈的电子干扰,使西方用来监视布拉格上空的雷达荧光屏上一片雪花,耳目完全失效。苏联运输机宛如划过布拉格上空的一道闪电,空降部队从天而降,将捷克要员一网打尽。

而且在空降布拉格的同时,An-12还运载着苏联空降师在捷克斯洛伐克南部的布杰约维策、布拉迪斯拉发、布尔诺等战略要地着陆,波兰空降第6师一部在捷克斯洛伐克北部赫拉得茨克拉诺维着陆并控制了机场,为后续的空运军队和补给物资提供了前进基地。在空降兵先锋部队的配合下,地面部队21个师超过20万人于8月21日0时从三个方向以60千米/小时的速度向捷克斯洛伐克纵深突进,仅用了22小时即控制了捷克斯洛伐克全境,几乎是兵不血刃地完成了所有军事入侵任务。

横跨亚非欧的空中桥梁

1977年9月,索马里军占领了埃塞俄比亚欧加登省的绝大部分土地,苏联联合古巴、东欧等国家表示支持埃塞俄比亚,开始为其空运大量武器、军事顾问和作战人员。根据古巴提供的资料,包括An-12、An-22在内的至少225架苏联军用运输机参与此次行动。

这座由苏联运输机搭建的“空中之桥”横跨亚非欧三大洲,空运分别从乌克兰和中亚的塔什干出发,交汇于苏联外高加索地区,然后抵达伊拉克首都巴格达,再沿波斯湾进入南也门首都亚丁,加油后直飞埃塞俄比亚首都亚的斯亚贝巴,航程约7500千米。此外,运输机卸货后还要飞往2500千米以外的安哥拉,将古巴革命军及其使用的苏联武器一起运到埃塞俄比亚。

1977年11月25日,第一批空运BM-21火箭炮到达了亚的斯亚贝巴,使埃塞俄比亚在雨季到来前打退了索马里军队的进攻,也拉开了这次跨洲大空运的序幕。在空运前两周,每隔20分钟,便有一架运输机飞往埃塞俄比亚。

在4个月里,苏联共运送了约600辆T-55、T-62和PT-76型坦克,300辆BMP-1履带式战车、BTR-60和BRDM-2轮式装甲车,近400门火炮、迫击炮和火箭炮,百余架固定翼飞机和直升机(均以散件方式运输,然后就地组装),总价值近10亿卢布。为保障运输安全,苏联还专门发射了一颗“宇宙”-964军用卫星。经过苏联的强大的空运支持,埃塞俄比亚军队的战斗力得到了飞速提升,1978年1月开始在欧加登省转入反攻。3月3日,苏联运输机群全部投入到空投埃塞俄比亚伞兵的行动,索马里军队一溃千里。3月16日,欧加登省所有领土全部回到埃塞俄比亚手中。

1977年12月12日,一架An-22降落在亚的斯亚贝巴机场后,由于跑道宽度不足,飞机在转弯时滑出跑道,陷入到旁边的草坪中。不幸的是,该机场设施简陋,无法将庞大的An-22拖回正轨,导致机场关闭了两个昼夜。为了不影响空运,驻埃苏联军事总顾问彼得罗夫大将请示莫斯科,决定销毁这架An-22。不过,该机的航空装备机械师巴拉诺夫不忍眼睁睁地看到自己的爱机就此“牺牲”,最终劝说彼得罗夫先拆除起落架上的所有立柱,然后在轮胎下面铺设多层垫板,用两辆坦克将An-22拖出了草坪。

与1973年“镍草”空运行动相比,苏联实施的这次战略空运效率大为提升,震惊了整个西方世界,证明了苏联有能力在欧洲平原上彻底打垮北约常规力量。

4.11 空中巨无霸:An-124“鲁斯兰”和An-225“梦想”式运输机

如果比拼军用运输机,“大”无疑是最重要的性能参数之一。在这方面,C-5“银河”无疑是美国现役军用运输机的佼佼者,然而,它在全世界运输机家族中仅排行老三,位居安氏运输机家族的An-124和An-225之后。

运输巨人An-124

An-124绰号“鲁斯兰”(俄罗斯民间故事中一位英雄的名字),其开发初衷是为了研制一款比An-22更大的运输机。该机由安东诺夫设计局透漏研制,1982年12月26日完成首次试飞,1985年在巴黎航展上首次公开亮相,1986年1月交付使用,分别由俄罗斯的航星工厂和乌克兰的前进工厂制造。

An-124长69米,高20.8米,翼展73.3米,停放时高度与7层楼房相当,占地面积约为一个足球场,如果把机翼作为停车场,那么上面可以停放70量轿车。An-124配有4台涡扇发动机,起飞重量达405吨,比C-5高出25吨,最大载重为150吨,比C-5高出30吨。飞机不仅可以在土跑道及冰冻沼泽地上起降,而且前起落架的双轮和主起落架的前轮都可以转弯,大大提高了其灵活性。此外,An-124采用了多种新技术。例如,该机机身的1200平方米表面使用了5.5吨复合材料,比全金属材料减重2吨。

与C-5相似的是,An-124在机头、机尾均设有全尺寸货舱门,可分别在7分钟和3分钟内打开,并可兼做货桥,货物能贯穿货舱自由出入。而且An-124的前起落架也可以收起,使机腹贴近地面,装卸非常方便。飞机上层客舱可容纳88名旅客,下层主货舱长36米,宽6.4米,高4.4米,容积超过1000立方米,货舱顶部装有2个起重能力为10吨的吊车,地板上设有2部牵引力为3吨的绞盘车,运送坦克、装甲车、战略导弹、桥梁等大型军事装备都不在话下。在民用市场上,该机常用于运输飞机机身、火车车厢及大型战略物资。

如此令人叹为观止的An-124在苏联解体时也难逃厄运。该机在基辅的生产线曾一度短暂中断,之后一直低速生产,直至1995年停产。至此,乌克兰共生产了19架(包括试飞原型机)An-124,俄罗斯生产了36架,共计55架。2005年,在民用市场的支持下,An-124才恢复生产。

“太空大战”遗孤An-225

迄今为止最大的飞机并不是An-124,而是最大起飞重量600吨、最大载重250吨的An-225“梦想”式运输机。

An-225是“太空大战”的产物,研制目的是为了运输“暴风雪”号航天飞机与其他火箭设备。由于时间紧迫,An-225以An-124为基础进行设计,主要对机身进行延长,涡扇发动机的数目增加到6个,机尾改为具有标志性的“H”形,目的是为了避开背负“暴风雪”号航天飞机时产生的乱流。An-225长84米,高18.1米,翼展88.4米。其货舱长43.5米,最大宽度6.7米,最大高度4.4米,最大载重250吨。除了其他运输机可装载的直升机、坦克等装备,An-225还可装载大型航空航天器部件或石油、采矿、能源等大型成套设备和部件,机背上还可负载超长尺寸货物,如直径7~10米、长20米的精馏塔,“能源”号航天器运载火箭等。如果完全用作客机,An-225可容纳1500~2000名乘客。

An-225一号机于1988年11月30日出厂,1989年5月12日完成了背负“暴风雪”号的首次飞行。然而,苏联此时恶化的经济情况已难以继续支撑昂贵的“暴风雪”计划,专门为此打造的An-225随即停止了生产,一号机也成为唯一一架An-225实机,二号机仅仅制造出零件。苏联解体后,该机由安东诺夫设计局所在的乌克兰接管,而乌克兰的经济能力也无法管理An-225,可怜的An-225被弃于工厂,机上零件甚至被拆卸下来用于制造其他飞机。

虽然An-225的产量屈指可数,但其卓越的运输能力创造了多项世界纪录。2001年9月11日,An-225一口气创造了124项世界纪录,包括飞行高度2000米时载重253.82吨,载重250吨时爬升到10570米高度,在1000米封闭飞行路线载重250吨时飞行速度达到763千米/小时,等等。加上先前创造的世界纪录,An-225飞机在载重量、起飞重量、飞行速度和飞行高度等方面已累计创造了200余项世界纪录。

民用市场的转世重生

大家可能会有疑问,既然运输机是“大大益善”,那么An-124、An-225这些巨型机怎么会被“束之高阁”呢?其实,运输机的运载能力需要与经济适用性达到一个较好的平衡。随着运输机体积、载重的增加,其研制技术难度以及维护成本也迅速增长,保证安全性和可靠性的难度也随之加大。例如,航空发动机的功率需要大幅提升,机身和货仓地板材料需要量身定做,就连机场地面都需要特殊处理。

除了使用成本问题,政治环境更是An-124和An-225的灭顶之灾。幸运的是,两种巨型运输机的命运并未就此终结,反而在民用市场上焕发出新生。

早在20世纪90年代初,俄罗斯就研制了An-124的民用型An-124-100,也正是后来民用空运对大飞机的需求为An-124带来了春天。20世纪末,欧洲各国在反恐、维和和人道主义行动中急需大型运输机,而其联合研制的A400M一直未能服役,美国C-5仅供美国军方使用,于是,各方将目光投向了可立即投入使用的An-124。

自1999年起,安东诺夫设计局开始将旗下拥有的An-124机队出租给多个国家运输超重、超大型货物,包括卫星、地铁、轮船、直升机、火箭等,甚至还运送过能搭载214名乘客的图-204客机的机身部分。广州地铁修建时曾特别租用了An-124运送德国新型列车,德国曾租用该机紧急援助我国100万条防洪沙袋,阿联酋曾租用该机运送50多吨黄金,澳大利亚曾租用该机长途低空飞行运送长颈鹿(因长颈鹿无法忍耐高空低压条件)。正是因为民用包机经营方式的大获成功,2004年8月31日,乌克兰基辅航空厂与俄罗斯乌里扬诺夫斯克航星股份公司正式签署协议,商定2006年至2020年在俄罗斯生产80架An-124飞机,An-124也成为目前世界上最大的生产型飞机。

An-124民用化项目的成功使安东诺夫设计局将目光又转回废弃的An-225上。经过约1年的改装与机身强化,An-225于2001年重新飞翔于天空。目前,该机偶尔会担负跨大西洋航线的货运飞行任务。安东诺夫设计局还在积极探讨进一步大量生产An-225作为超大型民用运输机的可行性。

在中国,石家庄正定机场是中国大陆唯一可起降An-225飞机的机场。2006年9月30日,An-225第一次飞抵该机场,2010年又在此降落3次,最近一次光临是在2011年3月24日上午。An-225携带139吨运往日本的车辆、机械设备、远距离机械长臂等急需救灾物资从法国起飞,途径白俄罗斯、哈萨克斯,降落在石家庄进行油料补充和机务保障,然后于25日凌晨1时飞往日本东京。据有关报道称,2011年4月乌克兰总统访华,主要目的就是希望中国投资乌克兰,乌克兰也很有可能将世界上唯一一架An-225卖给中国,乌克兰方面还希望可以与中国合作生产An-225。

4.12 生不逢时An-70

从美国的C-130“大力神”到苏联的An-12“雄鸡”,从美国的C-5“银河”到苏联的An-124“鲁斯兰”,我们可以发现一个有趣的现象:苏联总在针对美国装备进行开发,一边借鉴对方的经验,一边试图进行超越。其实,这种“针锋相对”和“后发制人”是冷战时期苏联和美国在武器研制方面的主旋律。作为美军精品力作的C-17,也有一个“苏联版”挑战者,这就是An-70重型运输机,只是An-70的命运与C-17迥然不同。

先进设计

同C-17一样,An-70可以说是当今世界上最先进的运输机之一。

An-70是世界上第一种采用桨扇发动机的军用运输机。桨扇发动机是介于螺旋桨和涡扇发动机之间的一种高亚音速推进方式,通过喷气发动机驱动多片桨叶,获得比传统螺旋桨或喷气发动机更好的推进性能,推进效率、燃油消耗率都明显优于传统螺旋桨、涡桨或涡扇发动机,很大程度上解决了高速度与低油耗之间的矛盾。美欧等国都对此进行了深入的研究和试制,但第一个成功应用的飞机是An-70。

An-70包括4台桨扇发动机和大推力对转桨扇,以最大巡航速度750千米/小时飞行时,油耗比其他同级别运输机要少20%~30%。此外,该机具有较高的战场适应性,可在铺设层不厚的180米水泥跑道或未经铺设的600~900米跑道上起降。

An-70货仓容积是C-130的3倍,载重高达40吨以上,可一次运送300名士兵或170名全副武装的伞兵,俄罗斯95%以上的军事装备都可以通过该机进行运送。An-70配有先进的航空电子设备和货物装卸系统,可执行各种高度的空投任务,单件空投物品重达20吨,尤其是在超低空空投方面能力突出。

更重要的是,An-70具有低廉的全寿命费用和饱满的出勤率,销售价格仅为同类美制运输机的一半,其生产、维护成本比起美制C-17、C-130J等运输机也低得多,在众多国家需要新型运输机的21世纪具有巨大的市场潜力。

动荡局势下的半成品

虽然An-70代表了当前最尖端的运输机研制、生产技术,但它无法像美制运输机一样在相对宽松的环境下完成开发,而是受到了政治、经济等多方面的严重影响,命运非常坎坷。

An-70的研制工作可以追溯到1975年,可是An-70还没有造出来,苏联就解体了,拥有安东诺夫设计局的乌克兰又缺乏研制如此高端飞机的相应财力,这对An-70产生了灾难性的影响。尽管如此,乌克兰还是克服了各种困难,于1994年1月制出了第一架An-70,1998年8月交付俄罗斯空军试飞。令人不可思议的是,仅仅两个月后,这架An-70就与后面尾随的An-72相撞坠毁。第二架An-70于1997年4月开始试飞,相继在俄罗斯航展、柏林航展和珠海航展上亮相,受到了一致好评。而在2001年1月27日,这架An-70起飞后因两台发动机损坏而从40米的高空坠落,机身断为两截,直到6月才修好。

难产的An-70不仅总是厄运连连,而且俄罗斯和乌克兰这两个“离婚父母”在资助An-70方面也矛盾重重。在20世纪末,独联体各国使用的An-12运输机都亟须更新,俄、乌两国都决定加快An-70的研制步伐,并约定开发An-70所需的80%资金由俄罗斯政府提供。但这笔资金一直没有到位,在1998年以前,90%以上的资金都是安东诺夫科学技术联合体自筹的。最初,俄罗斯空军有意采购500架An-70,乌克兰空军计划购买100架,但这个数字在1999年被分别更改为164架和65架。而到了2003年1月,俄罗斯空军宣布An-70不适合于俄空军,2月25日冻结了俄乌两国间的联合验收试验。无奈,乌克兰议会于2004年2月决定自主完成An-70的后续研制工作,而交付时间也一推再推,到目前为止仍未见飞机交付的相关信息。

安东诺夫设计局

安东诺夫设计局创建于1946年,以苏联最杰出的飞机设计家之一奥列格康安东诺夫的名字命名。

安东诺夫出生于1906年2月7日,自幼热爱航空科学,曾设计50余款滑翔机,后来转为设计飞机,1936年推出了个人的首架动力飞机。1938年,安东诺夫进入雅克福列夫的飞机设计局,二战期间设计了A-7、A-40等重要的苏联前线滑翔机,在斯大林格勒、列宁格勒等战役中发挥了重要作用。1946年,安东诺夫成立了自己的设计局,第二年便推出了具有重大影响力的An-2轻型农业飞机。An-2堪称近代最精巧的双翼型飞机,生产期长达45年(1947~1991年),产量超过18000架,至今仍在某些国家飞行,被誉为“飞机寿星”。

此后,安氏飞机变得越来越大,最初设备简陋的农业飞机设计局变成了苏联研制大型军用运输机的主要机构,产品包括An-10、An-12、An-24、An-26、An-72、An-74等中型运输机以及An-22、An-124、An-225等重型运输机。安东诺夫逝世后,彼得巴拉布耶夫管理设计局继续专注大飞机研制。An-124、An-225、An-70等都是后安东诺夫时代的作品,但继续以安东诺夫来命名。

安东诺夫是为数不多的可以驾驶飞机的设计师,每当有一架新飞机出厂,他都要亲自驾机试飞,其试飞的最后一架飞机是重型运输机An-22。安东诺夫在飞机设计过程中坚持创新,他曾说“研制与世界同等水平的飞机并不够,而是应当超前,落后等同于死亡。”因此,无论安氏飞机遭受了多少政治牵连,其设计的先进都得到了世人认可。因此,安东诺夫一生获奖无数,于1984年4月4日逝世,为苏联的航空事业做出了卓越贡献。

苏联解体后,总部位于基辅的安东诺夫设计局归属乌克兰共和国,后更名为安东诺夫航空科学技术联合体。

4.13 伊尔-76:军民两用明星机

伊尔-76是伊留申设计局开发生产的一种中型运输机,在外形和载重能力上都类似于美国的C-141,1975年开始投入成批生产并交付苏联空军和民航使用。凭借着卓越的经济性和实用性,伊尔-76一直是苏联以及俄罗斯的主力运输机。

军民两用

伊尔-76机长46.6米,高14.8米,翼展50.5米,装有4台涡扇发动机,基本型的最大起飞重量为170吨,可在粗糙的前线机场跑道上起降。机头最前部分是安装有大量观察窗的领航舱,为飞行员提供了良好的视野,机上装有全天候昼夜起飞着陆设备以及电子对抗设备,非常适合军事用途。货舱长20米,宽3.5米,高3.4米,载重39吨,地板用钛合金加固,货舱后部有蚌壳式舱门和货桥。伊尔-76可运载装甲车、运兵车、高炮、导弹等货物,并可伞降、空投货物甚至军用车辆,一次可空降一个连的伞兵或3辆伞兵战车。

伊尔-76的每吨千米使用成本比An-12降低40%以上,甚至可与水上运输成本相比,所以在民用运输中也得到了广泛应用,并向伊朗、英国、叙利亚、印度、波兰、古巴等国大量出口,价格仅约为西方同类运输机的一半。此外,伊尔-76还被改装成多种专用机,如A-50空中预警机、伊尔-76P消防机,伊尔-76MⅡK宇航员失重训练机、伊尔-76MⅢC搜寻救护机、伊尔-78M空中加油机等。

伊尔-76家族的最新型号为伊尔-76MΦ,于1996年投产。伊尔-76MΦ货仓容量增加到400立方米,载重达52吨,比伊尔-76提高了12吨。宽敞的货仓可运载3辆BM-3型战车或2辆大型公共汽车,而且配有货物装卸系统,摆脱了对地面专用设备的依赖性,具有较强的野外作战能力和独立执行任务的能力。

在1999年的科索沃维和行动中,俄罗斯出动了6架伊尔-76运输机,先将1000名士兵和物资运送到科索沃境内,然后空降了200多名伞兵,以迅雷不及掩耳之势抢占了普里什蒂纳机场,成为进驻科索沃的第一支外国维和部队,而美英等西方国家在表示“震惊”后才慌忙派兵进驻。这使俄罗斯在此博弈过程中赢得了同北约讨价还价的重要筹码。

入侵阿富汗

阿富汗是中东通往亚洲东部和东南部的陆上交通要地。1973年阿富汗建国后,对苏联依赖性一直较强。1979年9月,哈菲佐拉阿明出任国家元首,出现脱离苏联的倾向,于是苏联发动了武装入侵。在1979年的阿富汗战争前期,苏联使用伊尔-76、An-12、An-22等运输机执行的空降行动增大了入侵的突然性,提高了作战速度,有效配合了地面作战,在战术上获得了巨大成功。

1979年11月至12月初,苏联以阿富汗政府请求清理境内反动武装为借口,向阿富汗喀布尔前后空运了1个空降团,加上之前空运的1个摩步营,总计约2000人。这些部队控制了喀布尔、巴格兰姆、贾拉拉巴德等地的数个机场和军事战略要地。12月20~23日,苏联以援助阿富汗军事装备为名义,平均每天出动50架次运输机,运送了大量武器弹药和军用物资。从12月24日起,空运速度进一步加快,3天时间出动了各种运输机2000余架次,运送了约8000名空降兵、1000吨物资以及近900件大型武器装备。此时,苏联在阿富汗兵力已超过1万人,为军事占领喀布尔做好了准备。

1979年12月27日19时30分,集结在喀布尔郊外的苏联第105空降师战斗车部队开进市内,包围了总统府,占领了广播电台、政府大厦、国防部等要点,切断了通往机场的道路。由于阿富汗部队缺乏战斗力,苏军在3个半小时内控制了喀布尔,阿明及其家属被击毙,多数政府部长被捕。次日凌晨,新政府宣布成立。与此同时,着陆于巴格兰姆机场上的空降兵迅速控制了周边军事要点,为地面部队的进攻清除了障碍。12月28日早晨,集结在苏阿边境的地面部队开始推进,部分空降部队先后在赫拉特、坎大哈、阿萨德巴德等地通过机降或伞降的方式进入阿富汗,7天内就控制了阿富汗全国主要城镇和交通要道。

这为长达10年的“阿富汗战争”拉开了序幕,然而被认为是苏联对外政策的重大失败,遭到了阿富汗人民的顽强反抗以及国际社会的强烈谴责。1988年,苏军在政治、外交、经济、军事上的多重压力下被迫撤离。

伊留申与伊留申设计局

谢尔盖弗拉基米罗维奇伊留申是苏联著名飞机设计师,一生获奖无数,为苏联的航空事业做出了巨大贡献。

伊留申于1894年出生于季利亚列沃村一个贫苦家庭,22岁开始成为飞机机械师,1921年进入茹科夫斯基空军工程学院学习。1931年,伊留申成为苏联中央飞机设计局局长,2年后成立了伊留申设计局,先后研制了苏联最优秀的战略轰炸机伊尔-4、二战最卓越的对地攻击机伊尔-2等军用飞机。苏联的《真理报》曾评价:“伊留申的飞机不仅是航空科学的成就,而且是重大的战术发明。”二战后,伊留申将研制重点转为大型飞机,推出了伊尔-22、伊尔-28、伊而-54喷气式轰炸机以及伊尔-14、伊尔-18、伊尔-62等客机。其中,伊尔-18曾为周恩来总理出访专机。

1977年,伊留申逝世,伊留申设计局继续致力于大飞机的研制,产品包括著名的伊尔-76军民两用运输机、A-50空中预警机、伊尔-78M空中加油机以及伊尔-86、伊尔-96宽体客机等。苏联解体后,一直致力于大飞机研制的安东诺夫设计局留在乌克兰,伊留申设计局便成为当前俄罗斯大飞机设计和生产的支柱。

4.14 A400M“灰熊”:期待中的运输界新贵

2015年的《碟中谍5》故事开始,一架大型运输机后舱门放下,一辆载满神经毒气弹的卡车直接通过舱门货桥驶入,飞机随即起飞。主人公进入飞机后,后舱门又打开,货物后面的降落伞在空中开放,货盘直接通过舱门空降平台飞了出去……飞机机身上赫然写着“A400M”,这即是欧洲空中客车军用飞机公司研制的新世纪运输机A400M“灰熊”。

一波三折

A400M的开发主要来源于欧洲多国对新型运输机的需求。

欧洲多国于20世纪60~70年代购买了大量美制C-130运输机,但到了90年代,这些“大力神”已接近设计寿命终点。而且作为战术运输机的C-130缺乏战略运输能力,改造空间有限,难以满足重型装备快速部署的需求,也严重制约了新一代陆军装甲车辆等重型军用装备的更新改进,因此,发展新一代军用运输机成为当务之急。此外,美国短时间内没有研制新型运输机的计划,而世界各国有数千架运输机需要更新,形成巨大而诱人的市场潜力,因此,欧洲多个国家决定联合开发A400M。

由于涉及多个国家,A400M的研制并不是一帆风顺的。1993年,比利时、法国、德国、意大利、西班牙、土耳其和英国政府签订了“未来大型飞机”(FLA)项目谅解备忘录,同年推出项目预案。接下来,多个国家陆续加入,而各国在生产任务和研发经费的分配比例方面存有较大分歧,英法等国相继退出,后来又返回,工业争议、议会争论等也不断发生,德国开始推荐An-70,意大利也悄悄购买了C-130J,FLA前途未卜。于是,西欧人开始使用商业模式开发FLA,欧洲空客公司成立专门的军用机部门,并于1999年2月正式提交了其关于“欧洲未来大型军用运输机”的投标书,FLA被正式命名为A400M。

终于,在提出FLA这一概念10年以后,2003年5月27日,AMC与比利时、法国、德国、意大利、西班牙、土耳其、英国七个国家在波恩签署了总价值200亿欧元的A400M研制和生产合同,这成为了欧洲有史以来最大的军事订单之一。2005年1月初,七国代表、政府官员和空客公司军机项目的高层管理者们在空客德国公司的工厂见证了第一个下机身框架的加工,标志着A400M主要机身部件生产阶段的开始。第一架A400M于2008年6月26日总装下线,2009年12月11日在西班牙首次试飞。2013年8月,首架A400M交付法国空军。

精美的“多国产品”

A400M可谓名副其实的“多国产品”。法国玛特拉宇航公司生产玻璃座舱、飞行控制系统、机头和发动机短舱,英国宇航公司生产机翼的外翼盒,德国戴姆勒-克莱斯勒宇航公司负责中机身后段和垂直安定面,意大利阿利塔莱娅公司负责后机身和货运系统,比利时弗莱贝尔集团生产机翼前缘和襟翼,土耳其宇航工业公司制造中机身前段和起落架舱、舱门和升降舵,西班牙飞机公司进行总装。除了欧洲国家外,南非政府于2005年4月加入A400M项目,南非丹尼尔航空公司负责机身上部壳体和碳素复合材料机翼-机身整流蒙皮的制造,并于2006年6月8日开始交付。

作为新世纪运输机,A400M凝聚了运输机多年发展精华。该机长42.2米,高14.7米,翼展42.4米,是有史以来最大的涡桨式飞机,配有4台西方最大的涡桨发动机以及直径为5.18米的8叶片螺旋桨,而且该动力系统具有换向能力,使飞机在小型机场上也能灵活使用。

A400M货仓宽敞,前后直通,长17.71米,高3.85米,容积274立方米,远大于C-130,可运送军用直升机、装甲车、防空导弹系统、重型工程机械等,可运载2架“阿帕奇”或1架“超美洲豹”直升机,或并列两排共6辆越野吉普,或同时运载7个标准军用集装箱(2.23米×2.74米)和120名全副武装的作战人员。货舱顶部设有负荷5吨的起重装置,以便于货物的移动和摆放。货舱内部可进行改装,可执行空投、人道救援、货运等不同任务。飞机装有一体化全自动货物装卸系统,只需一名装卸员就能根据不同任务需要来安排货舱最佳装货方案和空投精度。其空投性能也非常出色,可在几分钟内将38吨货物全部空投完毕,并能在4.5米高度贴地空投。机身后部左右两侧各有一个伞兵空降专用舱门,可在短时间内空降大量士兵。此外,A400M还可在2小时内改装为空中加油机。

除了优异的飞行性能和安全性,A400M还具有低廉的全寿命使用成本和良好的维护性,其价格和全寿命周期费用远低于C-17。在12年的服役期内,计划性维修造成的停飞期不超过84天。可以预料,作为运输机新贵的A400M将在21世纪的空运中发挥重要的作用。

机身材料的变革

近百年来的人类航空技术进步不仅仅在应用发动机、航电设备等核心部件,机身材料也凝聚了最先进的科学成果,是让飞机变得更大、更快、更轻的重要基础。

选择机身材料,主要是要达到机体强度、刚度、性能和经济性的平衡。机体要能够满足速度和机动性的要求,承受起降、飞行及装载过程中产生的巨大压力,而且还不能变形。每当设计一种新的飞机,最先制造的几架样机中必须有一架进行静力试验,也就是根据计算出的各种数值,通过在地面上各种人工方法来模拟飞行时飞机所承受的各种压力,从而检验机体材料是否能达到预期标准。

最初的飞机主要是由木头骨架和布罩组成的,很快,不断提升的速度就对机体硬度提出了更高要求,飞机开始走向全金属时代,机身多由铝和钢制成。二战后,超音速甚至超2倍、3倍音速的飞行要求机体拥有更高的强度和耐热程度,高速飞机开始采用钛合金。钛合金价格昂贵且难于加工,但它耐高温、抗疲劳等方面比铝合金好得多,被大量应用于当代战斗机上。F-22战斗机上使用的钛合金高达39%。

20世纪80年代以后,人们开始越来越多地使用复合材料,相关技术也在不断改进,使用比例不断提高。复合材料在环氧树脂的基础上埋入增强纤维组成,机械特性和化学防护性能都非常好,不仅保证了飞机的刚度和强度需求,还易于加工。但它的缺点是战场生存能力较差,受到小破损(如被弹片击中)后强度就会大大降低,这限制了其在战斗机上的应用,但在军用运输机等大型飞机的研制中大受欢迎。不仅是A400M,波音787、A350等客机上复合材料的比例都占据首位。

4.15 未来运输机何去何从

从以上运输机的介绍和使用中可以看出,在当今的“全球化”战争中,作战人员和装备的机动已经不再依赖于传统的陆上和海上运输,而是主要由军用运输机来完成,战略空运能力在很大程度上也决定了战争的成败。因此,军用运输机的研发、改进和配置得到了前所未有的重视,建设一支以大型军用运输机为主力的战略空运力量,已成为当前和未来一段时期内各国追逐的重要目标。那么,为未来的运输机会是什么样子呢?

性能进一步提升

随着人类科技的进步,运输机的性能必将进一步提升,战场生存能力将不断增强,功能和作用将向多维方向发展。

向前线运送补给的军用运输机机体较大,极易被敌方发现,加之其飞行性能(尤其是机动灵活性)存在一定局限性,在敌方火力之下显得格外脆弱。随着防空武器的不断升级,运输机的生存能力受到了越来越高的挑战。如何抗击来自空中和地面武器的攻击,已经成为军用运输机发展所必须考虑的问题。

为了提高抗打击能力,未来军用运输机可加装自卫保护系统来抗击防空武器的袭击,如A400M已加装了一套先进的飞机自动保护系统,包括防御辅助计算机、红外告警传感器、ALR-400型雷达告警接收机、金属箔条/诱饵弹发射系统等。美国、以色列等国也已开始在军用运输机(甚至在大型客机)上装备机载自卫保护系统。第二种方法是将在空气动力、材料、结构等方面采用具有防御能力的新技术,特别是通过隐身技术降低军用运输机在战时的暴露概率。例如,美国空军从2003年就开始研制一种采用复合材料的隐身运输机,既能在前线机场完成空投空降任务,又能最大限度地躲避敌方雷达的侦测,接近于隐身版的C-130。该机由美国空军研究实验室和洛克希德马丁公司研制成功,并于2009年6月进行了首次飞行,如果成功,将成为“臭鼬”工厂的另一绝世精品。

在传统意义中,军用运输机的主要任务是空运军事人员和各类物资装备,而目前大型军用运输机已经成为预警指挥、空中加油、电子对抗等特种作战飞机的载机平台。例如,俄罗斯以大型军用运输机伊尔-76飞机为平台发展了预警机A-50、空中加油机伊尔-78等;美国以大型民用客机波音-707为平台发展了空中加油机KC-135、空中预警机E-3、空中通信机L-6、远距雷达监视飞机E-8等;澳大利亚正在生产的A330运输机不仅可作为运输机,还将作为主力空中加油机使用,在需要时也可以成为医疗救护飞机。在世界新军事变革的步伐下,航空航天装备将朝着一体化的方向发展,战略运输机未来还可能成为执行其他特殊使命的大型空中平台或基地,如航天器(包括卫星)的空中发射平台等。

战略与战术型将融为一体

随着航空科技的发展和现代战争对军用运输机要求的提高,战略运输机和战术运输机之间的界限已经变得越来越模糊,今后的军用运输机除了要具备战略运输机的航程与载运量,同时还要具备战术运输机的机动和灵活。战术运输机的货舱也越来越宽大,运载量越来越高。例如,An-70在研制之初明确定义为取代An-12的先进中型运输机,但它却拥有如同大型战略运输机一般的宽大货舱和大运载量;欧洲多国联合研制的A400M战术运输机体现了相似的趋势。

其中,短距起降能力将是运输机性能的关键元素。前线的每一寸土地都至珍至贵,缩短起飞和着陆距离是提高军用运输机战时适应能力的重要措施之一,无论是战术运输机还是战略运输机,在设计时都十分注重飞机的短距起落能力。例如,美国的C-17载重高达76吨,属于典型的大型战略运输机,但它具有和C-130战术运输机一样良好的短距起降能力,可在不足千米的跑道上起降,也可以在战区狭小的前沿野战机场跑道上起落,从而直接把兵员和物资运送到前线机场。与此相似,俄罗斯伊尔-76可在550米的跑道上起降;而欧洲的A400M在某些条件下,起飞滑跑距离仅850米,着陆距离仅450米。

另外,为了进一步缩短起飞距离,现代运输机还采用了辅助动力装置,如加挂助推火箭。同时,垂直起落战术运输机也成为了一个新颖的研制方向,如美国的V-22“鱼鹰”与普通运输机一样具有机身、机翼、发动机的组件,载重可达9吨,但它机身两边的机翼上各有一个大旋翼,因此能像直升机一样垂直机降,可以彻底摆脱对机场跑道的依赖。

新概念运输机逐步出现

未来的运输机将不再局限于燃油动力的固定翼飞机,新能源运输机、高超音速运输机、飞艇式运输机、地效飞行器等也许都会在不久的将来成为可能。

近几年,“能源”可谓是全世界的关键词,全球能源危机为运输机的大规模应用带来了巨大困扰。美国空军研究实验室在2005年提出了一项“能效革命的技术状态”计划,其目标是在2030年能减少运输机机队90%的燃料使用量。目前,该机构已提出多种新型运输机方案,其中之一是研制一种换装多台发动机、两侧机翼的上表面布满太阳能板的运输机。现在,这种新能源飞机的空气动力、结构、发动机、功能系统、应用等方面正在进行验证研究,美国奥罗拉飞行科学公司、波音公司和洛克希德马丁公司都参加了相关的探索工作。

目前,美国、俄罗斯、英国、法国、意大利、日本、德国等都在进行高超音速运输机的研究和探索。例如,美国空军研究实验室和澳大利亚国防科学技术机构合作开展了“高超声速国际研究飞行试验”,于2006年11月启动,最终目标是研制一种时速超过6700千米(约6倍音速)的超燃冲压喷气发动机,可用于运输机、轰炸机等战机。再如,欧洲的“长期先进概念和技术计划”集中了来自欧洲6个国家的12家工业公司和大学,目标是共同发展一种液态氢作为推进燃料的高超声速运输机,飞行速度为5~8马赫(5600~9000千米/小时),能运载250~300人,在2~4小时从比利时的布鲁塞尔飞到澳大利亚的悉尼。日本的“S-发动机计划”由日本航宇开发局负责,于2007年启动,希望研制出速度达到5马赫(约5600千米/小时)的运输机,这意味着从日本飞到美国仅需2小时。除此以外,高超声运输机研究项目还包括法国和欧洲导弹公司合作开展的“高超声速试验飞行器计划”、俄罗斯的“基础高超声速磁流体动力学研究项目”、德国的“高超声速尖锐前缘飞行试验计划”、意大利的“亚轨道再入高超声速飞行器计划”等。

为了适应远程大规模空运的要求,美国国防部正在发展一种将超大型飞艇和飞机结合起来的运输机,由飞艇和飞机两部分组成。目前,投资商洛克希德马丁公司“臭鼬”工厂已完成了该方案的缩比演示机。其飞机部分包括4台巨大的涡桨发动机、飞控系统和基于气垫技术的起落架;飞艇部分的气囊可以充氦,密度比空气还低,体积为70万~100万立方米,能提供70%的升力。该运输机可载运500吨货物以240千米的时速进行洲际运输,航程可达9700千米,飞行高度可从近地到海拔3000米的高空。虽然该机的飞行速度只是C-17运输机的1/4,但其运输量却是C-17的10倍,并且可将人员和货物直接运送到野战机场。2009年初,俄通社向外透露了俄罗斯正在研制一种军用巨型飞碟式飞行器,并称其为“锅驼扫描机”,直径达254米,高达100米,能载1500吨货物。该飞行器集飞机、直升机和飞艇的功能于一身,具有十分广阔的军事应用前景。如果它能研制成功,空中运输能力将实现质的飞跃。

早在20世纪30年代,人们就发现飞机贴海面飞行时耗油率更低,这是因为当飞行器贴近地面或水面飞行时,气流流过机翼后会向后下方流动,地面或者水面产生的反作用力会显著提高升力、减小阻力,也就是地面效应,利用地面效应研制的飞行器又称地效飞行器。地效飞行器拥有更好的升力-阻力平衡,装载量巨大,航行速度高,尤其适于远程运输。其制造成本仅为飞机的一半,且可实施水上起降,无需机场保障,起降中转迅速,运营费用低廉。低空飞行的地效飞行器可越过水平障碍进行机动,并不受大气紊流和海浪的影响,还能利用雷达盲区实施隐蔽。苏联在上世纪就研制了“里海怪物”地效飞行器,时速800千米,载重200吨,令西方震惊。苏联解体后研究中止,直至2010年俄罗斯又宣布将继续研制。美国正在研制的“鹈鹕”地效飞行器长152米,翼展109米,有效载重达到1270吨,相当于5架世界最大运输机An-225的最大起飞重量。目前,地效飞行器仍有诸多技术阻碍,相信不久的将来,它将大大改变空运的面貌。

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