军用运输机 :用于空运/空投兵员、装备和物资的军用飞机

更新时间:2023-08-15 15:28

军用运输机(Military transport 航空器),是用于运送军事人员、武器装备和其他军用物资的飞机,分为战略运输机战术运输机。具有较大的载重量和续航能力,能实施空运、空降、空投,保障地面部队从空中实施快速机动任务。

最早的军用运输机是在民用运输机的基础上改装发展起来的。第一次世界大战后,军用运输机发展水平不断提高,在第二次世界大战中逐渐成熟,并得到推广。1940年,军用运输机在德军挪威荷兰的空降作战中,显示出很好的效果,引起了世界的关注。二战后,各国竞相发展军用运输机,英、美、法等国相继研制出了新型军事运输机。从20世纪60年代后期起,军用运输机开始采用涡轮风扇发动机,飞机的速度、运载量和航程获得进一步提高。20世纪90年代初,中型战术运输机和大型战略运输机已形成系列化发展和装备成熟的局面。现代大型运输机大都具备强劲的发动机和良好的空气动力学特性,其巡航速度是空、陆、海三种运输手段中最快捷的。其航程已有数千甚至上万千米,经过空中加油后,可实施全球性运输。军用运输机一般采用上单翼、大展弦比机翼、宽体机身结构;装多台大动力发动机,货舱容积大,舱内配有起吊和滚棒装置;起落架大多采用多轮多支柱式,装中、低压轮胎。

随着信息时代的到来,战争对部队的远程快速机动能力提出了更高的要求。这对于军用运输机的发展带来了机遇和挑战。军用运输机正向着大型化、数字化、短距起落、高生存低成本等方向发展。如军用与民用机相结合;战略与战术机相结合等。

发展历程

早期发展

最早的军用运输机是在民用运输机的基础上发展起来的。第一次世界大战发生后,军用运输机发展水平不断提高,并在原有基础上不断地改进与完善。美国自1938 年开始将客机DC-3 改装为C-47A 军用运输机。当时,世界上知名的军用战略运输机德国的容克斯52 和苏联的AHT-9 等,但这些运输机大都是从民用客机或战略轰炸机改装而来。

二战时期

在第二次世界大战中,军用运输机慢慢成熟并得到推广,开始大量使用运输机,其空降、空运、空投行动很频繁,主要用来空运军用物资和空降空降兵。很快便显露出它机动性强,能快速有效地部署兵力等巨大优越性。1940年4月,德军挪威发起了一场空中突击行动。五百多架运输机为德军提供了“空中桥梁”,成为其顺利作战的重要保障。同年5月,德军再一次在黑夜的掩护下,对荷兰进行了一场超低空突袭。在这两场大规模空降作战中,军用运输机所显现出巨大的作用,引起了世界的关注。第二次世界大战中的主要军用运输机是美国道格拉斯飞机公司研发的C-47“空中火车”运输机,配装2台普惠公司的R-1830-90C活塞式发动机,起飞质量为11吨,为轻型战术运输机。

冷战时期

第二次世界大战后,各国竞相研制专用的军用运输机。1949年英国研制出“赫斯丁斯”军用运输机,飞机起飞重量36吨,可装运轻型坦克和火炮。美、法相继研制出C-119运输机C-124,布雷盖725军用运输机。从20世纪50年代中期开始,军用运输机进一步发展为涡轮螺旋桨飞机。这个时期的军用运输机有美国的C-133A和C-130运输机,英国的“大商船”和“贝尔法斯特”,苏联安托诺夫An-12和安22。飞机的重量增加到100-250吨,巡航速度为500-700千米/小时。其中C-130 “大力神”飞机是第二次世界大战后生产量最大、用途广泛的一种战术军用运输机。从20世纪60年代后期起,军用运输机开始采用涡轮风扇发动机,飞机的速度、运载量和航程获得进一步提高。美国的C-141、C-5A和苏联的伊尔-76运输机,最大起飞重量级都在150-350吨之间,巡航速度接近900千米/小时。其中C-5A飞机最多可载700名全副武装的士兵,能装运坦克、导弹火炮、直升机等重型军事装备。苏联的伊尔-76大型战略运输机交付使用,作为军事空运主力机型,弥补了苏联军事空运能力的不足。之后经过多年的发展,形成了伊尔-76T、伊尔-76M等多种衍生型。20世纪80年代中期,苏联开始研制安-70飞机,安-70飞机以最大巡航速度飞行时,其耗油率比使用传统涡轮风扇发动机战略运输机要低20%~30%,美国麦道公司开始研制的C-17“环球霸王Ⅲ”是同期产品。是C-124“环球霸王Ⅱ”的升级产品,全面覆盖C-5运输机的运输范围。

现代飞机

20世纪90年代初,中型战术运输机和大型战略运输机已形成系列化发展和装备成熟的局面。欧盟于1993年开始启动研制新一代战术运输机A400M,该军用运输机配装欧洲螺旋桨公司的4台TP400涡桨发动机,主要优势在于速度快、能耗低。截至2021年9月,是在役最大的配装涡桨发动机的军用运输机。进入21世纪,俄罗斯推出了多项新装备研制计划,其中包括“运输航空兵未来航空系统”(PAK TA)研究计划。中国自主研发的首款大型运输机运-20飞机以及配装的自行研制的大涵道比涡扇发动机已实现首飞;首个第三代先进涡桨发动机正在研制,用于配装运-9飞机及以其为平台发展的升级改进型。现代大型军用运输机大都具备了强劲的发动机和良好的空气动力学特性,其巡航速度一般为800~900千米/小时,是陆上运输速度的15倍,海上运输速度的25倍,是这三种运输手段中最快捷的。现代大型运输机的航程已有数千甚至上万千米,可覆盖辽阔的疆土,经过空中加油后,可实施全球性运输。同时,大型运输机还可作为预警机空中加油机电子战飞机等支援机型的改装基础平台。

基本设计

整体构造

军用运输机整体结构主要由机身、货舱和多轮式起落架等构成。大多采用上单翼、翼吊涡轮风扇发动机,不会影响货仓高度;椭圆形大货舱容积机身,便于运载更多的武器装备;上翘后机身与货舱后大门,便于从后部装卸;一般采用大展弦比超临界翼型,配有高升力或增升装置,以满足低空空投、空降等性能要求,并缩短起降滑跑距离;机身前部设雷达舱和驾驶舱,中段气密货舱有多种装卸及固定设备,可灵活更换;低压轮胎有助于飞机滑行,多轮式起落架能为飞机起降提供便利,起落架收放及地面操纵有电液系统和机械式备份。

动力系统

大型运输机对动力的要求是大推力、低油耗,适于翼吊安装,一般由民用高涵道比涡轮风扇发动机改型而成。与民用运输机相比其推力要高30%左右,大型军用运输机需要两台以上大推力涡扇发动机,其性能和推动力也是极大的,能够满足大型运输机的要求,可以进行单、双发起降,甚至可以在空中暂停后继续启动。截至2020年,民用机大推力涡扇发动机的最大推力已经超过400kN,而起飞耗油率能够降至0.4kg/(daN·h);在研制中的齿轮传动的涡扇发动机涵道比达11,油耗将更少。美国C-17战略战术运输机所装的F117 发动机,属于第二代大涵道比涡扇发动机,除了大风扇叶片特有的气动、结构和包容技术外,还采用了美国航空航天局 节能发动机计划的新技术,如准三维气动设计方法、全权数字电子控制系统和短舱消声技术等。

材料与设计

大型气密舱的内部结构能够迅速转换,从而适应各种尺寸的载运装备或空投货物。其结构依照疲劳损伤容限进行设计,以提高使用寿命。还采用了一定比例的复合材料,既具要有经济性又减轻了结构重量,从而提高载重航程性能。主要的设计技术包括大型气密舱及其后部大门的综合设计(包括后大门周边密封、货桥大门功能、门锁机构、舱门作动系统、大门系统功能设计等),气密载荷作用下非圆剖面的大开口结构强度设计,气密舱结构细节的抗疲劳设计,大载重货舱地板设计,大型空投设备与大型货物装卸设备设计,以及大型货物拦阻网机构设计。此外,还有零部件和全机的三防(防湿热、防盐雾、防霉菌)等设计。

航电系统

大型运输机通常运用综合化的航空电子系统,该系统能提升运输机自动化程度,给机组操作人员提供便利;采用先进的通信、导航系统和“玻璃驾驶舱”,可以更方便快速地装卸货物和执行任务;加装综合电子战自防护系统,以提升在敌后空投、空降时的战场生存能力;更有完备的系统监控与故障诊断能力,来降低全寿命的周期费用。由于军用运输机需时常在复杂气象条件下,在无标记或陌生的航线上飞行,所以必须拥有先进的飞行控制、飞行管理系统,以及高性能的地形测控雷达。所有的系统设计均为用来保障飞行安全及使用的可靠性。

功能作用

军用运输机具有较大的载重量(质量)和续航能力,能执行空运、空投、空降任务,保障地面部队从空中快速机动,已成为战争中战略开进和快速部署的重要支柱、后勤保障和远程支援的主要工具、机动转移和及时撤离的重要力量。它也是发展电子战飞机RC-135战略侦察机、电子干扰机、空中加油机预警机和通信机等特种飞机的重要平台。

主要分类

军用运输机分为战略运输机战术运输机。战略运输机起飞重量150吨以上,用于在全球范围载运部队和各种重型装备;战术运输机起飞重量不到100吨,用于战役战术范围内执行战略运输机空运、空降和空投任务。

典型型号

以上参考资料:

服役情况

实战运用

在1991年的海湾战争中,美国使用的军用运输机和临时征用的民用运输机共向波斯湾运送了539000吨的货物和近50万名各类作战人员,执行了14000次远程运输任务。即使是作战规模不是很大的阿富汗反恐战争中,美国动用的大型运输机(C-5运输机、C-17)也达到了140架。1979年,阿富汗战争,出动伊尔-76运输机大型军用运输机空降了5800多名空降兵、空运了大量的作战装备,迅速摧毁了对方指挥系统,为部队快速进攻创造了有利条件。在2003年美国伊拉克发动的战争中,美国军队出动C-17运输机C-130运输机、C-5、C-141等大型运输机,执行了2万余架次的飞行任务,运送兵力约30万人次,运送货物12万吨。

重要事件

2013年1月26日,中国自主研发的运—20大型运输机首次试飞成功。该军用战略运输机是中国依靠自己的力量研制的一种大型、多用途运输机,可在复杂气象条件执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。运—20大型运输机的首飞成功,对于推进中国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾等急情况,都具有重要意义。

2019年,在“中部-2019”战略演习空中机动科目中,俄军同时出动71架伊尔-76MD运输机,在20分钟内完成200件大型装备、2000名全副武装士兵的空投空降,展示了俄军强大的空中快速投送能力。

2021年9月24日,印度空中客车公司国防和航天公司签署了一项近2000亿印度卢比(约合175亿元人民币)的合同,采购56架C-295军用运输机,以取代印度空军的阿夫罗-748飞机。根据协议,空客将在合同实施后的四年内从欧洲工厂交付首批16架飞机,其余的40架飞机将由塔塔先进系统公司在印度制造和组装,这也是两家公司建立工业伙伴关系的一部分。 

发展趋势

随着信息时代的到来,战争对部队的远程快速机动能力提出了更高的要求。这对于军用运输机的发展既提出了挑战,也带来了机遇。军用运输机正向着大型化、数字化、短距起落、直接送达、高生存性、低使用成本和"一机多型"的方向发展。

战略与战术机结合

未来的战争对军用运输机提出了更高的要求。今后可能会要求军用运输机同时兼具战略运输机的航程与载运量及战术运输机在未铺设的跑道上短距起降的能力。战略与战术军用运输机结合,短距起落能力和生存能力不断增强,它代表了军用运输机未来的一个发展方向。

机载设备日趋完善

为了能全天执行任务、靠近作战区及在敌后空运空投,军用运输机的通信、导入等电子设备需更完善。运输机装有先进的装卸与空投设备,如“低空货物拖出系统”(LAPES)等。为提高出勤率与降低维护费,运输机要有良好可靠性和维护性能。且军用运输机常处于易遭受敌方火力攻击环境,机体大、机动性不强,需进一步考虑提高生存能力。这样会要求军用战略运输机普遍装有尾炮和其他武器,以加强运输机的自卫能力。可以预见,未来军用运输机的战场生存能力将进一步得到加强。

军用与民用机结合

民用运输机已经发展成为高效的运输工具,经济性与安全性水平很高。但专为民用设计的运输机,如铺层强度高的机场等在战时肯定要遭到不同程度的破坏,"战时难用上";专为军用设计的运输机在普通民用环境下使用成本高,如果机队规模较大,"平时养不起"。因此未来军用运输机会充分利用民用运输机采用的新技术,改善军用运输机的经济性,在军用运输机的作战性能与民用运输机的经济性之间很好地平衡。军用战略运输机和民用运输机的结合也应该成为未来运输机发展要考虑的问题,发展出军民两用运输机应该是军用运输机未来的一个发展方向。

运用新概念飞行器

未来战争中交战双方首先要攻击的目标就有敌方的机场,这就要求军用运输机要具有短距起降能力,最好具有垂直起降能力,为此,美国等世界航空大国已经开始新概念飞行器的研究。其中就包括V-22鱼鹰式倾转旋翼机 倾转旋翼机和“超蛙”倾转机翼-旋翼类型的高级战术运输机。

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