大型运输机

自1911年人类第一次实现空中运输以来的近100年时间里，以大中型运输机为主的空中运输迅速发展。[4]第一次世界大战发生后，军用运输机发展水平不断提高，第二次世界大战中军用运输机逐渐成熟。[5]从1948年的“柏林空运”开始，大型运输机陆续投入到小规模和大规模的军事行动中。[6]20世纪60年代，运输机常用的发动机是喷气式，且大型运输机装载的物资重量为80~120t。[5]截至2005年，现代军用运输机的巡航速度已达800～900公里/小时。[4]2013年1月26日，中国大型飞机工程运20大型运输机成功首飞。[1]随着信息时代的到来，军用大型运输机向着大型化、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。[5]

大型运输机的总体结构相对类似，最常用的结构包括上单翼、翼吊涡扇发动机、椭圆型宽机身、上翘的后机身+货舱后大门、单垂尾+高平尾（T形尾翼），其一般布局是：机身前部为雷达舱和驾驶舱，机身中段主要是气密货舱，舱内备有各种装卸及固定设备，可灵活更换。大型军用运输机的主要作用就是承重与运输，其对动力装置和材料有更高要求。大型运输机空间较大，采用航空电子系统。[5]现代大型军用运输机大都具备强劲的发动机和良好的空气动力特性。[5]

发展历程

历史背景

1903年12月17日，首架动力飞行机试飞成功，此飞机是由美国莱特兄弟自己设计与制造的，这也意味着飞机发展进入了开端。1909年，美国陆军装备了军用飞机，此军用飞机专门供军队使用，在战争中或者运输中都有很高的标准。20世纪20年代，许多国家的军用飞机也在飞速发展。军用飞机起初是为了进行侦察任务而被设计出来的，如了解周围的环境，查看是否存在不安全的情况，这些事在战争中都有着很重要的作用。事实上，早期的军用飞机也会进行轰炸地面目标和攻击空中敌机的任务，但是这种任务不常有。在第一次世界大战期间，为了能够在战争中获取胜利，有国家专门设计和建造了完成特定任务的军用飞机，它们的主要目的是在空战中战胜敌军，并且给予陆军一定的帮助。在第一次世界大战之后的几年内，喷气式飞机发展十分迅速，到了1949年时有的国家的喷气式飞机保有量已经很多，随着时间的推移，歼击机、轰炸机也登上了历史舞台。[5]

发展历史

自1911年人类第一次实现空中运输以来的近100年时间里，以大中型运输机为主的空中运输迅速发展。[4]在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，在这种趋势下第二次世界大战中军用运输机也逐渐成熟起来，空降、空投、空运行动十分频繁，在战争结束后，军用运输机的发展已经趋于完备，而自身的性能与承载重量也在不断提升与改进，飞机发动机的功率也有所提升。[5]

世界各航空大国发展大型飞机的途径不尽相同，但基本都是从军机起步的，大体过程是：通过军机的发展，逐步加强民机的研制基础和带动民机研制能力的提高；利用已有的军机技术体系和能力，先发展大型军用运输机，然后派生出民用货机，再发展大型民用客机。前苏联就是在伊尔-76大型运输机的基础上，派生发展了伊尔-86、伊尔-96等大型民用客机；美国波音公司最初发展的波音707原型机（编号367-80），首先是作为美国空军KC-135空中加油机大量生产、成熟后，再派生发展出了世界上第一种成功的150座级以上的大型喷气式客机——波音707，并利用波音707的成功经验和技术，发展了波音737等系列客机。[7]

从1948年的“柏林空运”开始，大型运输机陆续投入到小规模和大规模的军事行动中，而且通过许许多多的突发性人道主义援助任务，美国空军大型运输机已经成为美国“硬力量”和“软力量”无处不在的标志。[6]

20世纪60年代，歼击机的发展十分迅速，并有很多种型号，其中大多数机型都是超音速飞机，不仅如此，轰炸机的型号也很多，但大多数为亚音速的飞机，在这一时期运输机常用的发动机也是喷气式，并且大型运输机装在的物资重量为80~120t。[5]在此阶段，波音公司在竞争美国空军战略运输机失败后，利用研制战略运输机的技术成果，于1969年成功推出了世界上第一型四发双层双通道客机波音747，在2005年空客A380首飞前，称霸世界民机市场长达36年之久。[7]

20世纪70年代，军用飞机发展方向是能够广泛应用在各个方面，其中歼击机、歼击轰炸机和强击机这三种飞机之间的差别在逐渐减小。[5]20世纪70年代，中国决策利用上海有利的工业基础，开始自行研制110吨级的运10大型涡扇运输机，并于1980年首飞。但是后来由于种种原因，该项目并未完成设计定型被迫下马。[7]20世纪90年代，美国开始进行重型战略运输机的研发。[5]

1994年，空中客车公司向公众宣布了A3XX（即A380）超大运输机计划，目的是争夺波音747垄断的大型客机市场。面对空客的挑战，波音也推出了波音747加长改型计划（波音747-500X/600X）。然而，波音忽略了波音747-500X/600X与A380的技术差距，难以适应21世纪用户对新产品的需求，市场反应远未达到预期效果。波音在不看好大型运输机未来市场的情况下，决定放弃波音747-500X/600X计划，退出与空客在550座级以上超大型运输机市场的竞争。[8]截至2005年，现代军用运输机的巡航速度已达800～900公里/小时，是陆上运输速度的15倍，海上运输速度的25倍；航程达5000公里左右，可覆盖辽阔的疆土，经空中加油后，可实施全球运输。[4]截至2006年，民用大型客机市场已经形成了全球性垄断，波音、空客两大公司基本瓜分了航空市场所需的150座级、200座级和300座以上级的干线飞机，推出了一系列先进成熟的产品，构筑了极高的“市场准入门槛”。[7]

2007年7月，中国大型飞机工程中的运20大型运输机项目立项，并花费五年半时间，于2013年1月26日在陕西阎良机场成功首飞，这标志着中国航空工业从研制生产中小型运输机买入了自行研制生产大型运输机的新时代。[1]运-20大型运输机于2014年11月在珠海航展上公开亮相，2015年转战南北试飞定型，到2016年正式列装，大型运输机“鲲鹏”走出了一条中国自主创新研发大飞机的成功之路。[9]

近年来（截至2020年），美国在数次地域战争中都表现出了强大的运输能力，其中大型运输机表现出色。美国所拥有的各类运输机共两千架左右，其中军用的就有四百多架。凭借历史的积淀和自恨的努力，俄罗斯的运输能力仅次于美国。从当前形式上来看，如果发生了战争，部队就应该能够及时到达指定地点，所以军用运输机的需求十分巨大。随着信息时代的到来，现代战争对部队的远程快速机动能力提出了更高的要求。这对于军用大型运输机的发展既提出了挑战，也带来了机遇。军用大型运输机向着大型化、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。[5]

基本设计

大型运输机具有洲际运输能力，特点是载重能力强、航程远，起飞重量不少于150吨，载重量超过40吨，正常装载的航程超过5000千米。[10]

大型运输机主要具有以下技术特点：机身宽大，具有大容积的运载舱；运载舱地板承载能力强，舱内可装备用于装卸货物的吊车、地板滚棒等；机尾部有大尺寸货舱门并可兼作装卸斜板；飞机采用多轮起落架和低压轮胎。作为执行战略运输任务的大型运输机最大起飞重量一般不低于150t，最大有效载重一般不低于50t。世界上大型运输机的主要机型有美国的C-5、C-17，俄罗斯的伊尔-76，乌克兰的安-124等。[1]

总体结构与布局

大型运输机的总体结构一般来说都是类似的，最常用的结构包括上单翼、翼吊涡扇发动机、椭圆型宽机身、上翘的后机身+货舱后大门、单垂尾+高平尾（T形尾翼）。一般大型运输机的布局是：机身前部为雷达舱和驾驶舱，机身中段主要是气密货舱，舱内备有各种装卸及固定设备，可灵活更换。[5]

动力装置

大型军用运输机的主要作用就是承重与运输，因此其对动力装置有着更高的要求，必须具有很大的推力才能够装载沉重的机器设备，与民用运输机相比其推力要高30%左右，大型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，甚至可以载空中暂停后继续启动。民用机大推力涡扇发动机的最大推力已超过400kN，而起飞耗油率降至0.4kg/（daN·h）。[5]

系统结构

大型运输机的系统结构与普通运输机相比还是有所区别的，其空间较大，并要适应不同尺寸的装备或者空投货物，这样才能够更好地发挥大型运输机地作用与性能，并且大型运输机的组成结构对材料也有着更高的要求。其所使用的材料必须具备耐损性和坚固性，同时要有很长的使用寿命，能够抵抗外部不良环境的影响，因此结构材料地选择既要有经济性又要有轻便性，从而提高载重航程性能。[5]

航电系统

国外大型运输机采用了航空电子系统。这种系统结构既使得运输机自动化程度有所提升，能够给操作人员提供很多帮助，又有良好的导航系统和“玻璃驾驶舱”，并且可以方便快速地装卸货物和执行任务。[5]

货运系统

大型运输机研发最为主要的一点就是货运系统，这是考验一个运输机是否实用的关键。对于军用运输机而言，货物进出舱有两种方式。其中尾舱门式是一般中型和大型运输机普遍采用的货物进出方式，这种运输机的尾舱门都高高向上斜翘起，这是为了方便尾舱门打开和货物进出，一般尾舱门由液压控制，其中的一些部分可以向下放平成为货桥。在装卸小件散货时，放平尾部大货舱门就正好可以与运送物资的卡车对接，直接利用货桥和货舱地板上的传送带、滚棒和机内吊运装置更快速地完成吊运、装卸和进出。而对于一些可以自主进出的装备，比方说装甲车辆和卡车，它们就可以直接通过倾斜的液压货桥驶入运输机货舱内。在装卸大型车辆时，一般货舱地板离地高度都比较低，这样货桥的坡度就比较小，有的运输机其主起落架具有“下蹲”功能，可以进一步降低货舱地板高度，所以货桥放下后的坡度特别小，这对于大件货物的装卸特别有利。[5]

为了高效装卸，现代运输机研发出了一整套专用装卸设备。首先是吊车和绞盘等搬运设备，其货舱顶部有两条吊梁，装有四部吊车，一次可吊起12t货物（每部承载3t），用于直接把货物从机外吊入货舱。两部电动绞车布置在货舱中部，每部牵引力约为15kN。[5]

性能参数

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特性，其巡航速度一般为800~900km/h，是陆上运输速度的15倍，海上运输速度的25倍，因此可以说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。[5]

总体数据

参考资料：[12]

具体型号

安-225

当代最大的军用运输机，是苏联生产的“安-225”运输机，它是苏联在1985年春为背负“暴风雪号”航天飞机与其他火箭设备而设计研制的，1988年底进行第一次试飞，1989年5月完成首次背负“暴风雪号”航天飞机飞行。安-225运输机机身长84.4米，翼展88.4米，机高18.20米，装有6台D-18T涡轮风扇发动机。最大载重量超过250吨、最大起飞重量600吨，最大航程为15000千米，巡航速度为800~850千米每小时，飞行高度为10000米，在负载100吨、200吨、300吨的情况下，分别能持续飞行9600千米、4500千米、2500千米，是国际航空联合会在2004年11月制定的世界纪录标准中，远程飞行的载重纪录保持者。[13]

“安-225”运输机的货舱全长43.51米，最大宽度6.68米，最大高度4.39米，可装16个集装箱。货舱内还装设了起重机，货舱门可以向上掀开。如果改装成客机，估计可以同时容纳1500~2000名乘客，比客机A380要大得多。[13]

安-124

安-124运输机是乌克兰空军现役的四发发动机远程重型运输机，北约集团给它的绰号是“秃鹰”。这种飞机主要用于运输坦克、导弹、军用浮桥设施等大型军用装备，是世界上最大型的运输机之一。1986年，安-124首次交付部队使用。飞机座舱内飞行机组人员6人。上层客舱可容纳88名旅客。安-124可运载345名全副武装的士兵或270名伞兵，或SS-20中程核导弹；或坦克、装甲车等重型武器装备。可实施大规模的伞降与机降作战。[14]

伊尔-76

伊尔-76是前苏联伊留申设计局研制的一型四发大型军民两用运输机，1971年首飞，随后成为前苏联空军的主力货运机型。伊尔-76是世界上第一款适应野战机场简陋起降条件的大型运输机，大幅简化了军事空运的中间环节。美国研制的C-17运输机在设计理念上受到伊尔-76的启发。该机有多种改进型号，出口30多个国家，生产仅1000架。[15]

C-130

世界上设计最成功的军用运输机，是美国洛克希德·马丁公司生产的C-130运输机。它服役60多年，畅销70多个国家和地区。几十年来一共发展了接近40种不同型号，累计产量约2300架。C-130运输机采用上单翼，安装4台涡轮螺旋桨发动机，最大飞行速度592千米每小时，最大航程3800千米。机身尾部留有大型货舱门，这种设计方式成为后来运输机的通用做法。该机机身29.8米，翼展40.4米，空机重量34.4吨，最大起飞重量超过70吨。[13]

运-20

运-20是中国自主研发的新一代战略军用大型运输机，由中国航空工业集团公司第一飞机设计院设计、西安飞机工业集团为主制造。运-20的最大起飞重量达到200吨，载重超过60吨，最大时速超过800千米，航程大于7800千米，在世界同类飞机力，称得上是先进水平。[10]

主要作用

从大型运输机的具体情况来看，其主要作用有以下三个方面。[5]

首先，国家在遭遇各种重大突发情况时使用大型运输机能够及时做好相关战略部署，大型运输机的运输速度快、运载能力强。因此，可以及时地将空兵或者物资、设备及时的运送到目的地，给作战的部队提供帮助与支持，同时让敌方有一定的危机感，如果威慑力足够强大，甚至可以避免发生战争。[5]

其次，使用大型运输机进行人员及物资的补充能够使部队有足够的力量进行战斗。战争中需要运用大量的机械设备及武器，甚至是各种物资，这些都需要有足够运输量的工具来进行运输，而大型运输机因其自身的特点就恰好能够完成此项任务。[5]

最后，在抗震救灾、人道救援过程中，大型运输机同样可以发挥自身的优势，大型运输机可以给再去运输大量的物资与设备，也可以及时地进行大量地人或物地运输，甚至可以在完成人道救援任务时进行人员的转移及物品的运送。[5]

服役情况

海湾战争期间，美国空军的大中型运输机往返于美国和海湾之间，在空中加油机的配合下，执行了14000多次远程运输任务，将55．9万吨军用物资和50多万军事人员投送到战区，有力地保障了作战部队的战略推进、快速部署和持续作战。[4]1968年，美国空军已经获得了284架运载能力为41吨的C-141型“运输星”运输机（洛克希德·马丁公司生产），其中有270架后来被改进为机身更长的C-141B型。直到2005年，所有这些飞机都已经退役。随着在发动机和制造技术上的进步，美国空军在1968年到1973年间获得了81架运载能力达到118吨的 C-5 型“银河”运输机。此外，在1968年到1969年，美国空军还获得了另外50架 C-5B 型运输机。在这131架运输机中，有111架被升级为C-5M型运输机，该机具有更强大的发动机和更先进的电子系统；第一架升级工作已经于2006年5月完成。[6]

能否拥有强大的战略空军的关键，除了拥有强大的战斗机、轰炸机等攻击型飞机，还必须有数量庞大的大型运输机、预警机、加油机等支援型飞机。而预警机和加油机等都要以大型运输机为基础，所以大型运输机是必不可少的。1990年，伊拉克入侵占领科威特，以美国为首的多国联军在伊拉克坚决不肯撤军的情况下，决定动用武力。美国战略空军在空运中动用了126架最大载重量达120吨的C-5战略运输机、265架最大载重70吨的C141大型运输机。这些运输机的单架次最大运输吨位达3万多吨。美军通过战略空运输送了54.5万吨货物和50多万名人员。因此才能在短时间内以极微小的代价击败了拥有百万大军的伊拉克。[10]

2020年2月2日凌晨1时30分，中部战区空军航空兵某师8架大型运输机，先后从某军用机场冒雨起飞，凌晨4时开始分别抵达沈阳桃仙机场、兰州中川机场、广州白云机场、南京禄口机场。在上述四地完成795名军队支援湖北医疗队队员和58吨物资装载之后，8架大型运输机再次升空飞赴武汉。上午8时55分开始，8架大型运输机每间隔5分钟依次降落在武汉天河机场。这是继汶川、玉树抗震救灾之后，空军参与非战争军事行动同时出动大型运输机数量最大的一次。[16]

参考资料

展开

[1]汪亚卫. 华夏龙腾 中国飞机发展侧记 1978-2020[M]. 2021: 399-400. (2)

[2]杨柳;刘雨;王俊琦. 大型运输机地面涡流场数值模拟[J]. 航空动力学报, 2021-12-15

[3]股震子. 股市掘金 航天军工板块股票投资指南[M]. 2022: 122.

[4]刘柱. 大型运输机[J]. 航空制造技术, 2005-01-01, (9): 4. [2023-11-23].

[5]工程机械大型运输机装运研究[[M]. 2020: 42-49. (8)

[6]理查德·费舍尔 （美） . 大飞机已成为力量全球化的标志[N]. 石江月 译. 世界报, 2007-05-02 (2)

[7]朱荣昌;阚南. 先军后民 军民结合——我国发展大型运输机必由之路[J]. 航空知识, 2006-05-01 (3)

[8]军事文化研究中心. 世界航空传奇[M]. 2021: 184.

[9]通讯：鲲鹏直上九万里——我国自主研制首款大型运输机列装纪实.中国政府网. [2023-11-23].

[10]陈露晓. 中国之光 说说那些重要的科技成就[M]. 2022: 248-249. (2)

[11]刘柱. 大型运输机[J]. 航空制造技术, 2005-01-01, (9): 4. [2023-11-23].

[12]鲁植雄. 高等学校交通运输专业“十三五”规划教材 载运工具原理及应用[M]. 2021: 227-228. (2)

[13]刘光启,高煜杰. 认识飞机[M]. 2022: 131-135. (5)

[14]徐井才. 世界兵器大百科[M]. 2012: 200.

[15]曲光亮,张坤,贺臻. 军用飞机识别概览[M]. 2019: 128.

[16]华玲,罗巧玲,何宜儒. 新时代大学生弘扬伟大民族精神教学体系构建研究[M]. 2022: 105.

条目合集

美国军用运输机

C-5运输机

美国空军现役最大的战略运输机

C-12运输机

C/UC-12“休伦”

C-17运输机

军用运输机

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