军用运输机

用于空运/空投兵员、装备和物资的军用飞机

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 和 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 对 挪威 与 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 有 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 对 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 的 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 的 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;机身舱门宽敞,分前开式、后开式和侧开式。装有前开式和后开式舱门的运输机,在舱门处设有货桥,与飞机底板相接,底板上有滚动装置,机舱内有起吊装置;舱门、货桥和起吊装置由液压或电动机构操纵,便于快速装卸大型装备和物资。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 节能发动机计划的许多新技术,包括准三维气动设计方法、小展弦比风扇叶片、可控扩散叶型、主动和被动的压气机和涡轮间隙控制、单晶涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘等。

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

军用运输机能够执行多种任务,可以按不同的因素进行分类。按着陆方式分为:着陆,空降,空投。按运输对象分为:兵员,物资。按运输距离分为:战略,战术。按紧急程度分为:一般,快速。按运输兵力分为:单机,编队。按运输作用分为:集货,配送。按运输环节分为:一站式,多站式。运输分类可按上述任意两种因素进行组合,如着陆兵员、空降物资等。其中,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 对 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 与 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。

参考资料

  1. 军用运输机 中国大百科全书 2024-04-08
  2. 运-20大型运输机首次试飞成功 中国政府网 2024-04-09
  3. 大型军用运输机 “大国之翼”飞向何方 光明网军事频道 2024-04-09
  4. 大型军用运输机的使用、特点与发展方向(组图) 新浪网 2024-04-08
  5. 军用运输机发展及动力选型 微信公众平台 2024-04-25
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  7. 大型运输机:打造战略型空军 中国经济网 2024-04-09
  8. 盘点世界排名前十的大型军用运输机 新华网 2024-04-25
  9. 中国运-20指标 高清图集_新浪网 新浪网 2024-04-25
  10. 盘点世界十大大型军用运输机 乌克兰安-124 新浪网 2024-04-25
  11. 当今世界有哪些“重量级”军用运输机? 中国军网 2024-04-09
  12. 印度花两千亿装备军用运输机 微信公众平台 2024-04-09