C-17“環(huán)球空中霸王Ⅲ”(GlobalMasterⅢ)運輸機
C-17“環(huán)球空中霸王Ⅲ”(GlobalMasterⅢ)運輸機
C-17“環(huán)球空中霸王Ⅲ”(GlobalMasterⅢ)是麥道公司(現(xiàn)并入波音公司)為美國空軍研制的一種采用上單翼、四發(fā)、T形尾、帶后卸貨扳的新型運輸機。機身長53米,機高16.8米,翼展503米,外形尺寸與C-141相當(dāng)。最大起飛重量263噸,最大載荷為150噸。機上帶75.8噸載荷時,C-17可從2320米長的跑道起飛,然后在915米長的簡易跑道上著陸。
C-17采用大型運輸機常規(guī)布局。機翼為懸臂式上單翼,前緣后掠角25°,NASA翼梢小翼高2.90米。懸臂式T形尾翼。垂直安定面與機身連接處向前伸有小背鰭,嵌入式方向舵分為上、下兩段,升降舵分為兩段。液壓可收放前三點式起落架,可靠重力應(yīng)急自由放下。前起落架為雙輪,主起落架為6輪。前起落架向前收入機身,主起落架旋轉(zhuǎn)90°向里收入機身兩側(cè)整流罩內(nèi)??稍阡佋O(shè)與未鋪設(shè)的跑道上使用。起落架裝有碳剎車裝置。
C-17剛一出現(xiàn)就憑借先進性能,創(chuàng)造了許多世界航空記錄。C-17運輸機曾在1993~1994年在貨運類別中22次創(chuàng)造了爬高和速度記錄,這次又刷新了這兩項記錄并創(chuàng)造了11項新記錄。2001年底,C-17在美國愛德華茲空軍基地創(chuàng)造了13項航空新記錄。新記錄有待美國國家航空協(xié)會鑒定確認。最近創(chuàng)造的記錄是:·裝載1000~40000千克有效載荷達到最大高度;·無有效載荷達到最大高度;·裝載最大有效載荷飛到2000米;·無有效載荷、穩(wěn)定持久平飛達到最大高度。
為了使C-17研制計劃減少技術(shù)風(fēng)險,麥道公司最大限度地利用經(jīng)過論證或已經(jīng)掌握的先進技術(shù)。如C-17沿用了DC-10飛機采用的先進復(fù)合材料結(jié)構(gòu)和翼梢小翼技術(shù);發(fā)動機是波音757飛機上用的PW2040的發(fā)展型;采用了MD-11、F-18和波音757/767飛機上使用的先進座艙;特別是在YC-15飛機上驗證過的吹氣襟翼技術(shù)、超臨界翼型、反推力裝置和平視顯示儀等。
吹氣襟翼是一種增升措施,把發(fā)動機噴氣引向雙縫襟翼,達到增加升力的效果,使飛機能進行大角度低速進場,在日常短距著陸時可以獲得著陸速度。發(fā)動機排氣流區(qū)的大范圍襟翼用于起飛和著陸,使C-17飛機將C-5飛機的載重能力與C-130飛機的短距起落能力結(jié)合起來。
C-17空中不加油時,轉(zhuǎn)場航程可達8700公里。C-17的動力裝置為普惠公司的F-117-PW-100發(fā)動機(左圖),就是波音757飛機用的PW2037的軍用型,每臺靜推力185.5千牛。它與民用型發(fā)動機的差別是其反推力噴氣流是向前上方噴出的,因此不會吹起地面的砂石與塵土。這是因為設(shè)計要求C-17能降落在場地條件很差,野戰(zhàn)機場上往往遍布沙子、礫石。
C-17飛機的機組只需3個人,即正副駕駛員和貨物裝卸員。用人如此少,因為座艙采用先進數(shù)字式航空電子系統(tǒng),包括4個陰極射線管顯示器和兩個通用電氣公司電子部的平顯儀,集中顯示各種信息,減輕了駕駛員的工作負擔(dān)。機上采用通用電氣公司的數(shù)字式電傳操縱系統(tǒng)、漢尼韋爾公司的復(fù)式大氣數(shù)據(jù)計算機。發(fā)動機以及飛行操縱數(shù)據(jù)也可由多功能顯示器顯示。導(dǎo)航通信可全頻率調(diào)諧。任務(wù)和通信顯示器具有頻率和頻道預(yù)先存儲能力,它既可人工操縱又可使用預(yù)先編好程序的磁帶來改變正在進行的飛行計劃而不干擾導(dǎo)航系統(tǒng)。采用特里達因公司的操縱警告系統(tǒng),主警告器可自動提供主系統(tǒng)的監(jiān)控,并可在顯示屏上顯示可見監(jiān)控信號,還可在機內(nèi)通話系統(tǒng)中發(fā)出聲響或語音信號。另外裝有德爾科電子公司的航空電子設(shè)備,包括任務(wù)計算機和電子操縱系統(tǒng);漢密爾頓標準公司的飛機和發(fā)動機數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)計算機;漢尼韋爾公司的自動測試設(shè)備和輔助系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng);特列豐尼克公司的無線電管理系統(tǒng)。除了正常的飛行信息外,顯示系統(tǒng)還可提供飛機各系統(tǒng)的狀態(tài)、必要的應(yīng)急程序和常規(guī)的檢查項目表等。下圖為C-17座艙,注意兩個平顯。
C-17的主起落架有22個輪子。該機最窄可在18.3米寬的跑道上起落,能在90×132米的停機坪上運動,在27.5米寬的跑道上就可以完成180`的轉(zhuǎn)彎。
C-17容戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)空運能力于一身。在貨艙設(shè)計上,盡管C-l7外形尺寸和C-141差不多。但其貨艙尺寸卻與外形尺寸比C-17大的C-5“銀河”相當(dāng)。按能在貨艙中兩排布置6輛卡車的要求,貨艙寬度為5.48米,長26.82米,高3.76米。吉普車可3輛并列,也可裝運3架AH-64攻擊直升機。各種被空運的車輛可直接開入艙內(nèi)。機艙中心線和機艙兩壁可裝折疊式座椅??胀赌芰Π胀?7215~49895千克貨物,或空降102名傘兵。為了裝載陸軍最重的裝備——55噸重的M1主戰(zhàn)坦克,貨艙地板由鋁合金縱梁加強,達到了60噸的最高承載能力。有消息說,陸軍最新的62噸的M1A2型主戰(zhàn)坦克也可順利承載。地板上布置了系留環(huán)、導(dǎo)軌、滾珠、滾棒系統(tǒng)等設(shè)施,這些設(shè)施延伸到可在飛行中放下的貨橋上,貨橋上有貨物降落傘拽出裝置。每個系留環(huán)可承受11340公斤拉力。機尾裝貨平臺可承重18150千克。機身尾部兩側(cè)各有一跳傘艙門。尾部機身頂上和機翼前的機身頂上分別有兩個水上降落應(yīng)急出口。下圖為英國皇家空軍的C-17裝載一架卡車,可見C-17內(nèi)部的寬敞。
C-17可實現(xiàn)大型裝備超低空傘降功能。C-17全機乘員3名:2名駕駛員,1名貨載員負責(zé)裝貨與卸貨。當(dāng)該機運送兵員時,可在貨艙的每一側(cè)布置27個可折疊式座椅,機身中部還可安排48個座椅。共計102名全副武裝的士兵。在執(zhí)行救護任務(wù)時,C-17可裝載48副擔(dān)架及醫(yī)務(wù)人員。在C-17的貨艙里,美國陸軍的裝甲車可以裝兩列,吉普車可以并排裝三列。C-17還是唯一能空投大型火力裝備的飛機,如陸軍的新型步兵戰(zhàn)車,一次裝3輛。
C-17能把目前只有C-5才能承擔(dān)的大型裝備的空運能力,和只有C-130才具備的短距跑道起落的能力結(jié)合在一起。據(jù)介紹目前世界上能起落C-5這樣的大型運輸機的機場只有850個,而能使用C-17的機場有上萬個,這將大大加強空中部署的機動性。
麥道公司曾作過一次分析,美國為了把兩個師運到外國某作戰(zhàn)地點,目前需要C-141運輸機飛497架次,先運到條件較好的后方機場,然后再用 C-130運輸機飛1177架次,轉(zhuǎn)運到前沿機場。而同樣的任務(wù),如果使用C-17,則只需要260架次,不需轉(zhuǎn)運。由于能空中加油,因此也不要中途著陸。
綜上所述,C-17是一種比較先進的新一代軍用運輸機,與任何一種新的飛機一樣,C-17在發(fā)展過程中也遇到不少困難。首先是第一架飛機比預(yù)定計劃晚了四個月,這主要是由于電傳操縱的計算機軟件發(fā)展遇到了困難。隨后飛機又超重,迫使空軍將其航程從9110公里減少到8704公里。國會又一再削減經(jīng)費,1991年最后由國防部部長拍板的訂貨數(shù)從原來的210架減少為120架。
幾經(jīng)波折C-17原型機(編號T-1,87-0025)終于在1991年9月15日首飛。第一架生產(chǎn)型飛機也于1992年5月18日上天。隨著試飛結(jié)束,將轉(zhuǎn)入批生產(chǎn),麥道公司計劃每年至少生產(chǎn)12架C-17。93年2月5日,美國中軍宣布給C-17冠以“環(huán)球空中霸王III”的名字,這是因為在40年代未,道格拉斯公司生產(chǎn)了C-74(環(huán)球空中霸王I)與C-124(環(huán)球空中霸王II)。美國空運司令部前司令漢斯福特·約翰遜將軍在國會軍事委員會上說,如果1991年海灣戰(zhàn)爭時空軍已裝備了C-17的話,則可以提高20%~35%的運送裝備與士兵到戰(zhàn)場的速度。由此可見,雖然前蘇聯(lián)已經(jīng)解體,克林頓又銳意削減軍費,C-17計劃仍舊得以保存是有其理由的。
近年來,C-17比較引人注目的一次飛行,是將在前南飛機失事而喪生的前美國貿(mào)易部部長布朗的遺骸運回本土。
2001年6月28日,波音公司向英國政府交付了首批四架中的兩架C-17。英國是首家C-17外國客戶。英國并非購買C-17,而是采用租用方式,租期7年。合同明確規(guī)定不論任何原因,如果英國損失了C-17,必需按合同對波音公司進行賠償。這一方式也是以往軍用采購中所罕見的。C-17將布置在英國最大的作戰(zhàn)基地布萊茲諾頓。該基地建造了能容納5架C-17飛機的巨大機庫。作為與波音和美國空軍簽定合同的一部分,英軍第一批四名飛行員和四名裝卸長從年初開始,在俄克拉何馬州的阿爾特斯空軍基地進行模擬和作戰(zhàn)飛行培訓(xùn)。
目前潛在的客戶還包括日本和沙特。分析家稱如果日本改動憲法,開始執(zhí)行各種國外的軍事任務(wù),可能采購C-17。沙特阿拉伯作為傳統(tǒng)的美國武器進口國,也可能青睞C-17。
2002年初,美國與波音公司接近達成60架C-17S運輸機合同。但因為美軍對空軍運輸機的商業(yè)化運作的可行性進行研究,合同暫停簽署。原合同總值估計在90億美元以上,計劃年產(chǎn)15架C-17S,最終使空軍的現(xiàn)役運輸機達到180架。下一批交付的C-17S將略有改進,包括改進副油箱、最新的全球空中交通管理裝置和氣象雷達等。對于商業(yè)化運作的考慮,空軍正與波音公司研究是否可能生產(chǎn)運營10架BC-17X型商用運輸機,平時作為商用,戰(zhàn)時可立即征調(diào)入現(xiàn)役部隊。
2002年6月美國空軍開始計劃在夏威夷和阿拉斯加的兩個空軍基地部署C-17,各布置8架,以加強太平洋空軍的新型空運能力。以太平洋為基地的C-17運輸機能根據(jù)戰(zhàn)略空運需要,在24小時之內(nèi)趕往太平洋的任何地區(qū)。司令部認為部署需要大約4到4.25億美元,同時需要增加兩個基地的人員。今年審查之后將決定需要的資金和人員,資金在2004財年到2007財年到位,飛機最早在2006財年交付。
2002年8月,波音公司獲得國防部總額達97億美元的訂貨合同,用于生產(chǎn)60架C-17運輸機,在2008年以前交付。由于美國民用航空業(yè)境況不佳,訂貨數(shù)量急劇減少,波音的商用航空業(yè)務(wù)也受到了極大影響。911事件以來,該公司的產(chǎn)量削減了一半。波音已向大約3萬名工作人員發(fā)出了解雇通知單,因此波音一直急于得到這份合同。同時漢密爾頓·桑得斯特蘭德公司從波音公司獲得一項總額9000萬美元的合同,為新生產(chǎn)的C-17提供飛行系統(tǒng),將提供電源系統(tǒng)、沖壓空氣渦輪應(yīng)急動力系統(tǒng)、發(fā)動機電子控制裝置、燃油流量表以及飛機/推進數(shù)據(jù)管理計算機。此外,該公司還制造該機的主燃油泵。
2003年1月美空軍加快實施為C-17運輸機安裝新型導(dǎo)彈防御系統(tǒng)的項目,為12架C-17安裝諾·格公司大型運輸機紅外干擾(LAIRCM)系統(tǒng)。原計劃于2006年完成,目前已經(jīng)提前到2004年3月完成。C-17已經(jīng)裝有用于對抗紅外制導(dǎo)導(dǎo)彈的AN/ALE-47干擾系統(tǒng),得到LAIRCM后將更加安全可靠。諾·格公司將確保大型運輸機紅外干擾(LAIRCM)系統(tǒng)與ALE-47兼容,并能與之聯(lián)合使用。ALE-47系統(tǒng)由BAE系統(tǒng)公司制造,它可以利用可編程的誘餌對抗所有的紅外和雷達制導(dǎo)導(dǎo)彈威脅。計劃還將在79架C-17和C-130上安裝該系統(tǒng)。最后美國900多架空中機動指揮飛機也將安裝大型運輸機紅外干擾(LAIRCM)系統(tǒng)。首架安裝LAIRCM系統(tǒng)的C-17運輸機將在今年夏天推出,全部完成將在2004年3月。合同將由兩部分組成,第一部分價值1840萬美元將給予波音公司。合同的第二部分價值720萬美元,將授予諾·格公司。諾·格公司將負責(zé)盡快為C-17運輸機設(shè)計、開發(fā)、測試和交付紅外干擾能力。LAIRCM項目不包括商業(yè)應(yīng)用,美國將采用其他方法保護商用客機免遭例如以色列客機所遭受的攻擊。
基本技術(shù)數(shù)據(jù)
翼展50.29米
機長53.04米
機高16.79米
機翼面積353.0平方米
前緣后掠角25度
貨艙26.82米×5.49米×4.11米(長×寬×高)
容積592立方米
使用空重125645千克
最大載重77292千克
最大起飛重量265352千克
巡航速度M0.77(高度8535米)
低空巡航速度648千米/小時
海平面空投速度213~463千米/小時
進場速度213千米/小時
實用升限13715米
起飛場長2286米
著陸場長915米(使用反推力裝置)
航程4630千米