軍用運輸機(Military transport 航空器),是用于運送軍事人員、武器裝備和其他軍用物資的飛機,分為戰略運輸機和戰術運輸機。具有較大的載重量和續航能力,能實施空運、空降、空投,保障地面部隊從空中實施快速機動任務。
最早的軍用運輸機是在民用運輸機的基礎上改裝發展起來的。第一次世界大戰后,軍用運輸機發展水平不斷提高,在第二次世界大戰中逐漸成熟,并得到推廣。1940年,軍用運輸機在德軍對挪威與荷蘭的空降作戰中,顯示出很好的效果,引起了世界的關注。二戰后,各國競相發展軍用運輸機,英、美、法等國相繼研制出了新型軍事運輸機。從20世紀60年代后期起,軍用運輸機開始采用渦輪風扇發動機,飛機的速度、運載量和航程獲得進一步提高。20世紀90年代初,中型戰術運輸機和大型戰略運輸機已形成系列化發展和裝備成熟的局面?,F代大型運輸機大都具備強勁的發動機和良好的空氣動力學特性,其巡航速度是空、陸、海三種運輸手段中最快捷的。其航程已有數千甚至上萬千米,經過空中加油后,可實施全球性運輸。軍用運輸機一般采用上單翼、大展弦比機翼、寬體機身結構;裝多臺大動力發動機,貨艙容積大,艙內配有起吊和滾棒裝置;起落架大多采用多輪多支柱式,裝中、低壓輪胎。
隨著信息時代的到來,戰爭對部隊的遠程快速機動能力提出了更高的要求。這對于軍用運輸機的發展帶來了機遇和挑戰。軍用運輸機正向著大型化、數字化、短距起落、高生存低成本等方向發展。如軍用與民用機相結合;戰略與戰術機相結合等。
發展歷程
早期發展
最早的軍用運輸機是在民用運輸機的基礎上發展起來的。第一次世界大戰發生后,軍用運輸機發展水平不斷提高,并在原有基礎上不斷地改進與完善。美國自1938 年開始將客機DC-3 改裝為C-47A 軍用運輸機。當時,世界上知名的軍用戰略運輸機有德國的容克斯52 和蘇聯的AHT-9 等,但這些運輸機大都是從民用客機或戰略轟炸機改裝而來。
二戰時期
在第二次世界大戰中,軍用運輸機慢慢成熟并得到推廣,開始大量使用運輸機,其空降、空運、空投行動很頻繁,主要用來空運軍用物資和空降空降兵。很快便顯露出它機動性強,能快速有效地部署兵力等巨大優越性。1940年4月,德軍對挪威發起了一場空中突擊行動。五百多架運輸機為德軍提供了“空中橋梁”,成為其順利作戰的重要保障。同年5月,德軍再一次在黑夜的掩護下,對荷蘭進行了一場超低空突襲。在這兩場大規模空降作戰中,軍用運輸機所顯現出巨大的作用,引起了世界的關注。第二次世界大戰中的主要軍用運輸機是美國道格拉斯飛機公司研發的C-47“空中火車”運輸機,配裝2臺普惠公司的R-1830-90C活塞式發動機,起飛質量為11噸,為輕型戰術運輸機。
冷戰時期
第二次世界大戰后,各國競相研制專用的軍用運輸機。1949年英國研制出“赫斯丁斯”軍用運輸機,飛機起飛重量36噸,可裝運輕型坦克和火炮。美、法相繼研制出C-119運輸機、C-124,布雷蓋725軍用運輸機。從20世紀50年代中期開始,軍用運輸機進一步發展為渦輪螺旋槳飛機。這個時期的軍用運輸機有美國的C-133A和C-130運輸機,英國的“大商船”和“貝爾法斯特”,蘇聯的安托諾夫An-12和安22。飛機的重量增加到100-250噸,巡航速度為500-700千米/小時。其中C-130 “大力神”飛機是第二次世界大戰后生產量最大、用途廣泛的一種戰術軍用運輸機。從20世紀60年代后期起,軍用運輸機開始采用渦輪風扇發動機,飛機的速度、運載量和航程獲得進一步提高。美國的C-141、C-5A和蘇聯的伊爾-76運輸機,最大起飛重量級都在150-350噸之間,巡航速度接近900千米/小時。其中C-5A飛機最多可載700名全副武裝的士兵,能裝運坦克、導彈、火炮、直升機等重型軍事裝備。蘇聯的伊爾-76大型戰略運輸機交付使用,作為軍事空運主力機型,彌補了蘇聯軍事空運能力的不足。之后經過多年的發展,形成了伊爾-76T、伊爾-76M等多種衍生型。20世紀80年代中期,蘇聯開始研制安-70飛機,安-70飛機以最大巡航速度飛行時,其耗油率比使用傳統渦輪風扇發動機的戰略運輸機要低20%~30%,美國麥道公司開始研制的C-17“環球霸王Ⅲ”是同期產品。是C-124“環球霸王Ⅱ”的升級產品,全面覆蓋C-5運輸機的運輸范圍。
現代飛機
20世紀90年代初,中型戰術運輸機和大型戰略運輸機已形成系列化發展和裝備成熟的局面。歐盟于1993年開始啟動研制新一代戰術運輸機A400M,該軍用運輸機配裝歐洲螺旋槳公司的4臺TP400渦槳發動機,主要優勢在于速度快、能耗低。截至2021年9月,是在役最大的配裝渦槳發動機的軍用運輸機。進入21世紀,俄羅斯推出了多項新裝備研制計劃,其中包括“運輸航空兵未來航空系統”(PAK TA)研究計劃。中國自主研發的首款大型運輸機運-20飛機以及配裝的自行研制的大涵道比渦扇發動機已實現首飛;首個第三代先進渦槳發動機正在研制,用于配裝運-9飛機及以其為平臺發展的升級改進型。現代大型軍用運輸機大都具備了強勁的發動機和良好的空氣動力學特性,其巡航速度一般為800~900千米/小時,是陸上運輸速度的15倍,海上運輸速度的25倍,是這三種運輸手段中最快捷的?,F代大型運輸機的航程已有數千甚至上萬千米,可覆蓋遼闊的疆土,經過空中加油后,可實施全球性運輸。同時,大型運輸機還可作為預警機、空中加油機、電子戰飛機等支援機型的改裝基礎平臺。
基本設計
整體構造
軍用運輸機整體結構主要由機身、貨艙和多輪式起落架等構成。大多采用上單翼、翼吊渦輪風扇發動機,不會影響貨倉高度;橢圓形大貨艙容積機身,便于運載更多的武器裝備;上翹后機身與貨艙后大門,便于從后部裝卸;一般采用大展弦比超臨界翼型,配有高升力或增升裝置,以滿足低空空投、空降等性能要求,并縮短起降滑跑距離;機身前部設雷達艙和駕駛艙,中段氣密貨艙有多種裝卸及固定設備,可靈活更換;機身艙門寬敞,分前開式、后開式和側開式。裝有前開式和后開式艙門的運輸機,在艙門處設有貨橋,與飛機底板相接,底板上有滾動裝置,機艙內有起吊裝置;艙門、貨橋和起吊裝置由液壓或電動機構操縱,便于快速裝卸大型裝備和物資。低壓輪胎有助于飛機滑行,多輪式起落架能為飛機起降提供便利,起落架收放及地面操縱有電液系統和機械式備份。
動力系統
大型運輸機對動力的要求是大推力、低油耗,適于翼吊安裝,一般由民用高涵道比渦輪風扇發動機改型而成。與民用運輸機相比其推力要高30%左右,大型軍用運輸機需要兩臺以上大推力渦扇發動機,其性能和推動力也是極大的,能夠滿足大型運輸機的要求,可以進行單、雙發起降,甚至可以在空中暫停后繼續啟動。截至2020年,民用機大推力渦扇發動機的最大推力已經超過400kN,而起飛耗油率能夠降至0.4kg/(daN·h);在研制中的齒輪傳動的渦扇發動機涵道比達11,油耗將更少。美國C-17戰略戰術運輸機所裝的F117 發動機,屬于第二代大涵道比渦扇發動機,除了大風扇葉片特有的氣動、結構和包容技術外,還采用了美國航空航天局 節能發動機計劃的許多新技術,包括準三維氣動設計方法、小展弦比風扇葉片、可控擴散葉型、主動和被動的壓氣機和渦輪間隙控制、單晶渦輪葉片、粉末冶金渦輪盤等。
材料與設計
大型氣密艙的內部結構能夠迅速轉換,從而適應各種尺寸的載運裝備或空投貨物。其結構依照疲勞損傷容限進行設計,以提高使用壽命。還采用了一定比例的復合材料,既具要有經濟性又減輕了結構重量,從而提高載重航程性能。主要的設計技術包括大型氣密艙及其后部大門的綜合設計(包括后大門周邊密封、貨橋大門功能、門鎖機構、艙門作動系統、大門系統功能設計等),氣密載荷作用下非圓剖面的大開口結構強度設計,氣密艙結構細節的抗疲勞設計,大載重貨艙地板設計,大型空投設備與大型貨物裝卸設備設計,以及大型貨物攔阻網機構設計。此外,還有零部件和全機的三防(防濕熱、防鹽霧、防霉菌)等設計。
航電系統
大型運輸機通常運用綜合化的航空電子系統,該系統能提升運輸機自動化程度,給機組操作人員提供便利;采用先進的通信、導航系統和“玻璃駕駛艙”,可以更方便快速地裝卸貨物和執行任務;加裝綜合電子戰自防護系統,以提升在敵后空投、空降時的戰場生存能力;更有完備的系統監控與故障診斷能力,來降低全壽命的周期費用。由于軍用運輸機需時常在復雜氣象條件下,在無標記或陌生的航線上飛行,所以必須擁有先進的飛行控制、飛行管理系統,以及高性能的地形測控雷達。所有的系統設計均為用來保障飛行安全及使用的可靠性。
功能作用
軍用運輸機具有較大的載重量(質量)和續航能力,能執行空運、空投、空降任務,保障地面部隊從空中快速機動,已成為戰爭中戰略開進和快速部署的重要支柱、后勤保障和遠程支援的主要工具、機動轉移和及時撤離的重要力量。它也是發展電子戰飛機、RC-135戰略偵察機、電子干擾機、空中加油機、預警機和通信機等特種飛機的重要平臺。
主要分類
軍用運輸機能夠執行多種任務,可以按不同的因素進行分類。按著陸方式分為:著陸,空降,空投。按運輸對象分為:兵員,物資。按運輸距離分為:戰略,戰術。按緊急程度分為:一般,快速。按運輸兵力分為:單機,編隊。按運輸作用分為:集貨,配送。按運輸環節分為:一站式,多站式。運輸分類可按上述任意兩種因素進行組合,如著陸兵員、空降物資等。其中,戰略運輸機起飛重量150噸以上,用于在全球范圍載運部隊和各種重型裝備;戰術運輸機起飛重量不到100噸,用于戰役戰術范圍內執行戰略運輸機空運、空降和空投任務。
典型型號
以上參考資料:
服役情況
實戰運用
在1991年的海灣戰爭中,美國使用的軍用運輸機和臨時征用的民用運輸機共向波斯灣運送了539000噸的貨物和近50萬名各類作戰人員,執行了14000次遠程運輸任務。即使是作戰規模不是很大的阿富汗反恐戰爭中,美國動用的大型運輸機(C-5運輸機、C-17)也達到了140架。1979年,阿富汗戰爭,出動伊爾-76運輸機大型軍用運輸機空降了5800多名空降兵、空運了大量的作戰裝備,迅速摧毀了對方指揮系統,為部隊快速進攻創造了有利條件。在2003年美國對伊拉克發動的戰爭中,美國軍隊出動C-17運輸機、C-130運輸機、C-5、C-141等大型運輸機,執行了2萬余架次的飛行任務,運送兵力約30萬人次,運送貨物12萬噸。
重要事件
2013年1月26日,中國自主研發的運—20大型運輸機首次試飛成功。該軍用戰略運輸機是中國依靠自己的力量研制的一種大型、多用途運輸機,可在復雜氣象條件執行各種物資和人員的長距離航空運輸任務。運—20大型運輸機的首飛成功,對于推進中國經濟和國防現代化建設,應對搶險救災等急情況,都具有重要意義。
2019年,在“中部-2019”戰略演習空中機動科目中,俄軍同時出動71架伊爾-76MD運輸機,在20分鐘內完成200件大型裝備、2000名全副武裝士兵的空投空降,展示了俄軍強大的空中快速投送能力。
2021年9月24日,印度與空中客車公司國防和航天公司簽署了一項近2000億印度盧比(約合175億元人民幣)的合同,采購56架C-295軍用運輸機,以取代印度空軍的阿夫羅-748飛機。根據協議,空客將在合同實施后的四年內從歐洲工廠交付首批16架飛機,其余的40架飛機將由塔塔先進系統公司在印度制造和組裝,這也是兩家公司建立工業伙伴關系的一部分。?
發展趨勢
隨著信息時代的到來,戰爭對部隊的遠程快速機動能力提出了更高的要求。這對于軍用運輸機的發展既提出了挑戰,也帶來了機遇。軍用運輸機正向著大型化、數字化、短距起落、直接送達、高生存性、低使用成本和"一機多型"的方向發展。
戰略與戰術機結合
未來的戰爭對軍用運輸機提出了更高的要求。今后可能會要求軍用運輸機同時兼具戰略運輸機的航程與載運量及戰術運輸機在未鋪設的跑道上短距起降的能力。戰略與戰術軍用運輸機結合,短距起落能力和生存能力不斷增強,它代表了軍用運輸機未來的一個發展方向。
機載設備日趨完善
為了能全天執行任務、靠近作戰區及在敵后空運空投,軍用運輸機的通信、導入等電子設備需更完善。運輸機裝有先進的裝卸與空投設備,如“低空貨物拖出系統”(LAPES)等。為提高出勤率與降低維護費,運輸機要有良好可靠性和維護性能。且軍用運輸機常處于易遭受敵方火力攻擊環境,機體大、機動性不強,需進一步考慮提高生存能力。這樣會要求軍用戰略運輸機普遍裝有尾炮和其他武器,以加強運輸機的自衛能力??梢灶A見,未來軍用運輸機的戰場生存能力將進一步得到加強。
軍用與民用機結合
民用運輸機已經發展成為高效的運輸工具,經濟性與安全性水平很高。但專為民用設計的運輸機,如鋪層強度高的機場等在戰時肯定要遭到不同程度的破壞,"戰時難用上";專為軍用設計的運輸機在普通民用環境下使用成本高,如果機隊規模較大,"平時養不起"。因此未來軍用運輸機會充分利用民用運輸機采用的新技術,改善軍用運輸機的經濟性,在軍用運輸機的作戰性能與民用運輸機的經濟性之間很好地平衡。軍用戰略運輸機和民用運輸機的結合也應該成為未來運輸機發展要考慮的問題,發展出軍民兩用運輸機應該是軍用運輸機未來的一個發展方向。
運用新概念飛行器
未來戰爭中交戰雙方首先要攻擊的目標就有敵方的機場,這就要求軍用運輸機要具有短距起降能力,最好具有垂直起降能力,為此,美國等世界航空大國已經開始新概念飛行器的研究。其中就包括V-22魚鷹式傾轉旋翼機 傾轉旋翼機和“超蛙”傾轉機翼-旋翼類型的高級戰術運輸機。
參考資料 >
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大型運輸機:打造戰略型空軍.中國經濟網.2024-04-09
盤點世界排名前十的大型軍用運輸機.新華網.2024-04-25
中國運-20指標 高清圖集_新浪網.新浪網.2024-04-25
盤點世界十大大型軍用運輸機 烏克蘭安-124.新浪網.2024-04-25
當今世界有哪些“重量級”軍用運輸機?.中國軍網.2024-04-09
印度花兩千億裝備軍用運輸機.微信公眾平臺.2024-04-09