军用运输机的巡航速度一般是陆上最快运输方式高铁速度的2~3倍,是海上运输速度的20倍以上,航程能达数千甚至上万千米,经空中加油后还可实施全球到达。现代战争的快节奏、远距离、大机动,使得运输机的作用更加明显。
军用运输机是一种军用支援保障类飞机,主要承担实施兵力机动和后勤支援任务,可以快速将部队及其装备部署转移到目标区域,并为部署在前沿或前线作战的部队提供人员、装备和其他物资。按照任务性质和能力的不同,军用运输机一般分为战略运输机和战术运输机两大类。战略运输机主要承担远距离、大量人员、大中型装备的运输任务,有的还承担大规模空降任务。战术运输机多在战区附近及战区以内承担近距离运输任务,一般为中小型飞机,短距起降性好,对机场条件要求低。按最大起飞质量和有效载荷,运输机又可分为大、中、轻型3个类别。起飞质量大于150t,有效载荷大于36t的通常为大型运输机,最大起飞质量小于40t、有效载荷小于9t的为轻型运输机,介于中间的为中型运输机。最大起飞质量超过350t,载荷超过100t的,为重型运输机(具体分类见表1)。
表1 军用运输机分类
军用运输机及其动力发展历程
最早的军用运输机是在民用运输机的基础上发展起来的。美国自1938 年开始将民航客机DC-3 改装为C-47A 军用运输机。当时,世界上著名的军用运输机还有德国的容克斯52 和苏联的AHT-9 等。但这些机型基本上都是从民用客机或轰炸机改装而来。
20世纪40年代,世界上最早广泛使用的全金属结构运输机是美国道格拉斯飞行器公司研发的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11t,为轻型战术运输机,是第二次世界大战中的主要军用运输机。
20世纪40—50年代,美军装备了起飞质量33.5t的C-54“空中霸王”运输机,采用的是4台普惠公司的R-2000-7活塞式发动机。随着发动机技术的变革,洛克希德-马丁(洛马)公司在20
世纪50年代研制了C-130“大力神”中型多用途战术运输机,运载能力达到18t,起飞质量大约70t,其动力采用了涡桨发动机,代替当时使用活塞式发动机的中程运输机,提高了飞机的载荷、延长了飞机使用寿命。
20世纪60年代,中小涵道比涡扇发动机得到广泛应用。美国空军根据作战需求,提出一种专用的中型战术运输机C-141“运输星”,最大起飞质量129t,采用4台TF33-P-7中涵道比涡扇发动机,单台推力93.42kN。1962年,苏联开展了大型战略运输机安-22的研制,是世界上最大的配装涡桨发动机的飞机,最大起飞质量250t,配装4台HK-12MA涡桨发动机,单台功率11185kW。
图1 C-130运输机及其最新动力AE2100D3发动机
20世纪70年代,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,配装4台D-30KPⅡ涡扇发动机,起飞质量为170t,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、伊尔-76TD T、伊尔-76MD M、伊尔-76MF等衍生型。其中,伊尔76-MF起飞质量210t,配装4台PS-90AN大涵道比涡扇发动机,总载荷40t时的航程达到5200km。苏联还相继研制了安-124和安-225大型战略运输机,分别配装4台和6台D-18T三转子大涵道比涡扇发动机,地面起飞推力为229.77kN,风扇直径2.33m。D-18T发动机于1977年基于缩小版的D-36三转子技术验证机开始研制,20世纪90年代为了延长发动机寿命和可靠性,衍生出D-18T-3系列发动机,寿命现已提高到50000h。
转子发动机图2 安-124运输机及其动力D-18T-3发动机
美国同期的典型机型为C-5大型战略运输机,起飞质量380t,配装4台TF39-GE-1C大涵道比涡扇发动机,后发展了衍生型C-5A/B/C。其中,C-5M “超级银河”是C-5原型的现代化改型(得益于2001年启动的航电系统现代化和可靠性增强改进计划),配装4台F138-GE-100大涵道比涡扇发动机。其中,F138-GE-100是CF6-80C2L1F的军用型号,是CF6-80C2的衍生型,起飞推力222.4kN,通过可靠性增长计划,保证C-5飞机可以使用到2040年。按照起飞质量划分,安-124、安-225和C-5飞机被称为大型军用运输机。
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