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C-17运输机

C-17运输机介绍研制身为美国空军机动司令部(Air Mobility Command)下一代的战略运输机,C-17的背后有个长篇故事。

发展任何新军机是既耗费时间,又花大钱,发展C-17的时间是美国有史以来最久的,从1981年赢得发展合约到1995 年完成全部的飞行测试,共历经14年;而发展经费方面,它是美国第三花钱的军机,只输给E-3空中预警机和B-2隐形轰炸机。

C-17的发展开始时间可回溯至1971年,当时美国常因为战争或天然灾害,必需以战略运输机运送成千上万的军队远赴全球各地,当时空军机动司令部的运输主力是由洛克希德(Lockheed)设计制造,于1964年开始服役的265架C-141星式运输机(Starlifter)。

此型飞机的原始设计寿命是30,000飞行小时,后来由于美国空军想增加运输容量而将机身加长,当时的分析显示机体疲劳寿命可达45,000飞行小时,但是由于繁重的训练任务,和次数频仍的高速低空飞行任务,使得机翼下蒙皮的损伤迅速累积,原设计服役寿命将会提前届满,加上机翼主梁和驾驶舱窗户框缘有裂纹,必须限制C-141的飞行,机动司令部的战略运输能力倍受考验。

原制造厂洛克希德曾提出延寿和重开C-5B生产线的计划,但二者都不符合五角大厦的想法。

1971年美国空军提出先进军事短距起降运输机(Advanced Military STOL Transport,简称AMST)的需求,要求能将大型的物品直接运送到战地,在此需求下的产物就是波音(Boeing)的YC-14和麦道(McDonnell Douglas)的YC-15。

二者都能装载150名士兵或36.7吨的货物,且能在572米长度之内的跑道上起降。

这二种飞机都使用了短距起降的技术,YC-14采用上表面吹气技术(Upper Surface Blowing, 简称USB);YC-15则是使用外吹式双开缝襟翼(External Blowing Flap,简称EBF)来增加升力。

波音的YC-14在1976年8月9日首飞,安装二具推力为23,133千克的通用电气(General Electric)CF6-50D涡轮扇发动机;麦道的YC-15,在1975年8月26日首飞,装载四具推力各为7,257千克的普惠JT8D-17涡轮扇发动机。

不过由于C-130H的继续生产已能满足美国空军的需求,因此上述二种机型后来都没有实际生产,但后来当美国空军提出C-X的需求时,YC-15的经验显然对麦道公司有很大的帮助。

发展1980年2月,美国空军提出了C-X重型运输机的需求草案(Request For Proposal),10月份提出正式文件,新的运输机将担负起战略运输任务,先支持C-5和C-141,最后则是取代C-141。

需求中说明新的运输机必需和C-130一样具备短场起降能力;飞机的起落架和高升力装置使满载(payload)时能在2,438米长的跑道上起飞,915米长的跑道上降落;满载航程至少为4,443公里;机身内部须能容纳大型物品,如M1主战坦克;飞机须能在拥挤的停机坪随意进出,且能在满载及五分之二燃油的情况下,在2%的斜坡上后退。

波音、洛克希德、麦道都提出了C-X的设计方案,波音的设计构型是三发动机运输机,洛克希德设计的外型则很类似C-141。

虽然洛克希德乔治亚州的工厂在制造运输机上有比较丰富的经验,不过在1981年8月28日,美国空军宣布最后的决定时,雀屏中选的却是麦道。

同年9月,落榜的洛克希德公司提议重新生产44架的C-5,不但交机时间快,也比C-17便宜,这个想法获得参议院武装部队委员会(Senate armed services committee)主席的支持。

C-X1982年,美国空军采购了50架重新生产的C-5B,和60架麦道的KC-10A加长型双用途加油/运输机,而长期性的运输需求则由国会进行研究,以安抚国会议员,他们每一位都是运输机的坚强拥护者——只要飞机是在他们的选区制造。

为了安慰麦道,空军也拨出部分款项以提前开始C-X的设计工作,并赋予编号为C-17。

麦道在1983 年为C-17取名为全球霸王(Globemaster),这个名字符合该公司一贯的命名方式,如C-54为 Skymaster、C-118为Liftmaster、C-133为Cargomaster。

1984年C-17完成基本设计,货舱加驾驶舱的全尺寸模型深获空军好评。

1984年9月11日至20日,美国空军由一位现役的运输机装载长,针对陆军和海军陆战队的使用需求,进行货舱装载测试。

测试装载的物品共有11种组合,典型的装载物有:1、两部装甲人员运输车、两部五吨大卡车加二吨半拖车、三辆吉普车;2、三架AH-1S 眼镜蛇(Cobra)直升机、三架OH-58C奇奥瓦(Kiowa)直升机。

1985年12月,麦道获得总金额34亿美元的经费,C-17进入全尺寸发展(full scale development)阶段,以制造包括原型机在内的六架测试机。

1986年国会对运输机的需求评估有了结论:美军必需有每天运送3,568万吨/公里的能力。

而全美包括军事空运司令部(Military Airlift Command)的战略运输机、后续增购的C-5B和KC-10A、空中国民警卫队(Air National Guard)、空军后备部队(Air Force Reserve)、民用后备空运部队(Civil Reserve Air Fleet),只能运送2,486万吨/公里,不足约30%的部分,要靠未来的C-17来补足。

虽然新型运输机的需求已有了定论,但国会的政治干扰仍然阴魂不散,由于当时航空公司的营运欠佳,国会议员得协助它们处理老旧的波音747,而军队就成为最佳的资源回收中心。

在里根主政的1981到1987年间,就打算让第105军事运输机联队(Military Airlift Wing)和纽约空中国警队,使用二手的747(军方编号C-19),但747既无法在战地降落,也无法运送大型物品,引起美国空军的不满,最后第105联队接收了C-5A,而C-17的设计工作则是缓慢持续进行中。

1988年4月,C-17的估计重量较设计目标重量增加了8.2%,因此无法满足合约中的一项性能需求:由于重量增加,C-17的航程由合约中规定的9,098公里,降低到小于8,700公里。

不过仍然满足合约中,载运75.7吨的情况下,以833公里的巡航速度,不需空中加油直飞4,443公里航程的规定。

1988年8月,五角大厦奋力抵挡国会及内部反对C-17的批评声浪,拒绝终止此型飞机的采购计划,有效地挡回了想终结C-17的念头。

国防部仍然维持原来210架的预定采购数量,生产尖峰定在1993年,当年需生产29架,而C-17的初级战备能力(Initial Operational Capability)建立日期,也就是第一个飞行中队12架飞机正式可执行任务的日期,也由1992年4月延后至1992年9月,又延至1993年5月,最后则是延到1995年1月。

几经波折C-17原型机(编号T-1,87-0025)终于在1991年9月15日首飞。

第一架生产型飞机也于1992年5月18日上天。

随着试飞结束,转入批生产,麦道公司计划每年至少生产12架C-17。

1993年2月5日,美国空军宣布给C-17冠以“环球霸王III”的名字,这是因为在40年代未,道格拉斯公司生产了C-74(环球霸王 I)与C-124(环球霸王 II)。

美国空运司令部前司令汉斯福特·约翰逊将军在国会军事委员会上说,如果1991年海湾战争时空军已装备了C-17的话,则可以提高20%~35%的运送装备与士兵到战场的速度。

由此可见,虽然前苏联已经解体,克林顿又锐意削减军费,C-17计划仍旧得以保存是有其理由的。

1990年由于冷战已结束,加上美国政府对解决财政赤字一筹莫展,美军开始了削减计划。

国防部在当年4月宣布将C-17的预定采购数量,由210架锐减到120架,很讽刺的是,这项决定宣布后几个礼拜,就发生了有史以来规模最大的沙漠盾牌(Desert Shield)运输任务,迫切需要战略运输的能量。

1999年科索沃(Kosovo)战争后,鉴于美军的空运能量确有不足,国防部在检讨报告里建议国会能批准增加采购60架,使机队总数达到180架。

1991年8月,美国空军第一个C-17运输机中队,位于南加州查尔斯顿(Charleston)空军基地的第437联队第17运输中队的飞行员开始接受C-17模拟机的飞行训练。

1992年初,第17中队开始逐渐停止了C-141的飞行任务。

1993年5月,第17中队接收第一架C-17,为了练习以前C-141从没飞过的急速降落,查尔斯顿空军基地特别增建了一条宽27.4米、长1,067米、未铺柏油的跑道。

C-17的飞行性能让飞行员们印象深刻:“上天空后,飞机的表现无懈可击”。

展望1995 年 7 月,C-17 完成了一项重要的里程碑:通过美国空军的可靠度、维修度、妥善率评估(Reliability, Maintainability and Availability evaluation)。

在为期一个月的评估中,12 架 C-17 依照预定的装载和飞行路线,执行了 513 架次的全球性飞行任务,以评估包括:飞机、机员、基地、基础设施、装载量、装卸速率、战争仿真、...等的表现。

评估的结果令美国空军非常满意,C-17 的载运量是 C-141 的二倍,C-130 的四倍,但 C-17 的可靠度高达99%,任务完成率为 91%;C-17 飞行返航后,例行检修外的额外检查率只有 2%,100 架次中只有二次,而 C-5 和 C-141 则高达 40%。

事实上,由于研发制造过程中风波不断,加上价格昂贵屡受国会抨击,原本国防部只打算采购 40 架的 C-17,但由于 C-17 在这次评估中优异的表现,国防部才最后确定了 120 架的采购量。

2001 年 6 月 28 日,波音公司向英国政府交付了首批 4 架中的两架 C-17。

英国是首家 C-17 外国客户。

英国并非购买 C-17,而是采用租用方式,租期 7 年。

合同明确规定不论任何原因,如果英国损失了 C-17,必需按合同对波音公司进行赔偿。

这一方式也是以往军用采购中所罕见的。

C-17 将布置在英国最大的作战基地布莱兹诺顿。

该基地建造了能容纳 5 架 C-17 飞机的巨大机库。

作为与波音和美国空军签定合同的一部分,英军第一批四名飞行员和四名装卸长从年初开始,在俄克拉何马州的阿尔特斯空军基地进行模拟和作战飞行培训。

潜在的客户还包括日本和沙特。

分析家称如果日本改动宪法,开始执行各种国外的军事任务,可能采购 C-17。

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