戰(zhàn)機科普：C5

2023-03-02 00:55 作者:親愛的白狐啊 0人讀過 | 我要投稿

C-5“銀河”（C-5 Galaxy）是美國洛克希德公司研制的大型戰(zhàn)略軍用運輸機，也是美國空軍現(xiàn)役最大的戰(zhàn)略運輸機，它能夠在全球范圍內(nèi)運載超大規(guī)格的貨物并在相對較短的距離里起飛和降落。地面工作人員可以同時在C-5的前后艙門進行裝載和卸載。首架C-5A運輸機在1969年交付美國空軍，其后參與多場戰(zhàn)爭，包括越戰(zhàn)、南斯拉夫內(nèi)戰(zhàn)、伊拉克及阿富汗戰(zhàn)爭。

升級版的C-5M“超級銀河”（C-5M Super Galaxy）配備新型引擎及其他現(xiàn)代化設備，預計將服役至2040年。

類型大型戰(zhàn)略運輸機

乘員機組人員7人，分別為：駕駛員，副駕駛，2名飛機工程師，3名裝卸負責人

首飛 1968年6月30日

服役 1970年6月

生產(chǎn) 洛克希德公司

產(chǎn)量 131架（C-5A：81架；C-5B：50架）

單位造價 C-5M：100.37百萬美元（2016年）

現(xiàn)況服役中

主要用戶美國美國空軍

技術數(shù)據(jù)（C-5M）

長度 75.3米（247.1英尺）

翼展 67.89米（222.9英尺）

高度 19.84米（65.1英尺）

翼面積 576平方米（6,200平方英尺）

空重 172,370公斤（380,000磅）

負載重量 122,470公斤（270,000磅）

貨艙容積上層貨艙：

30.19×4.20（后段3.96米）×2.29米

容積227.4立方米

下層貨艙：

36.91×5.79×4.11米

容積985立方米

最大起飛重量 381,000公斤（840,000磅）

最大著陸重量 288,420公斤

發(fā)動機 4具通用電氣TF39-1型渦輪發(fā)動機（C-5M：4具通用電氣CF6-80C2型渦輪發(fā)動機）

推力 4×43,000磅（191千牛）

最大燃油量 193,600升

性能數(shù)據(jù)（C-5M）

最大速度 917公里／小時（570英里/小時）

巡航速度 833公里／小時

爬升率 549米/分鐘（1,800英尺／分鐘）

實用升限 10360米（34,000英尺）

最大航程 4,440公里（263,200磅負載）

推重比 0.22

滑跑距離起飛：2,600米；降落：1,100米

歷史

陸軍的運輸需求

1960年代美國空軍使用的C-133與C-124運輸機雖然還能夠滿足陸軍的需求，可是已經(jīng)接近壽命周期的尾聲，服役中的C-141運輸機無法有效地勝任運輸?shù)娜蝿?。由于機艙寬度與設計的因素，C-141無法攜帶7%空降師、22%步兵師或者是32%裝甲師的裝備，這種差距隨著陸軍采用更多重型裝備而加劇。預估到1980年代，超過1/3的輕步兵師、超過一半的機械化與裝甲師總重量的裝備的大小超過C-141機艙容許寬度。此外，自1960年代開始美國的戰(zhàn)略重心自純粹核子大戰(zhàn)轉移到包含有限度的傳統(tǒng)戰(zhàn)爭，也加大了對戰(zhàn)略運輸?shù)男枨蟆?/p>

1961年10月軍事空運勤務司令部（Military Air Transport Service, MATS）提出取代C-133運輸機的需求，由空軍規(guī)劃CX-4的設計案，CX-4初期規(guī)劃是架配備有6具發(fā)動機的大型運輸機，但是隔年8月陸軍副參謀長對空軍參謀長表示這個設計方案并未與C-141的運輸能力有很大的差距，因此取消了CX-4設計案。陸軍方面希望最大載重量為82.5噸，機艙寬度至少15英尺（4.5米），能夠執(zhí)行空投任務和起降于較為簡單的機場。根據(jù)這項提案，空軍將起飛跑道長度要求放寬到8,000英尺（2,424米），但是降落縮短為4,000英尺（1,212米）。

1962年負責研發(fā)的空軍系統(tǒng)司令部（Air Force System Command，AFSC）根據(jù)他們的研究和預測推出CX-X計劃，這項計劃將會采用較多的新科技，但是服役時間將會延后，反而與陸軍的期望有所沖突。此時陸軍期望的設計包含載重57.5噸下有5000海里（9000公里）的航程，最低巡航速度400節(jié)（720公里／時），17.5英尺（5.3米）寬的貨艙，能夠以并排的方式容納兩個運輸平臺，并且可以從機身前后同時上下貨物。而CX-X要求使用4具發(fā)動機的規(guī)格，迫使設計廠商需要尋求更優(yōu)秀燃料效率的發(fā)動機才能達成技術目標。1964年這項計劃正式改名“重量級后勤系統(tǒng)”（CX-HLS，Heavy Logistics System）。

1964年3月美國空軍正式發(fā)出的設計需求為：

使用4具推力4萬磅的渦輪扇發(fā)動機。
巡航速度不低于0.77馬赫。
貨艙寬度17.5英尺（5.3米），前后直通，并且能夠執(zhí)行空投任務。
能夠攜帶50噸貨物飛行5500海里（9900公里），或者是100噸2700海里（4860公里）。
最大設計重量下的最長起飛距離為8000英尺（2424米），無貨物下為4000英尺（1212米）。

空軍預計1968年7月進行第一次飛行，1969年12月達到初始操作能力（Initial Operational Capability，IOC）。

競標

1964年5月，美國空軍收到了波音、道格拉斯飛機公司、通用動力公司、洛克希德公司、馬丁·馬瑞塔對于機身的設計構想，通用電器、柯蒂斯-萊特公司、普惠公司向美軍提出發(fā)動機的構想。經(jīng)過決選，1964年底美國空軍將機體設計交給波音、道格拉斯與洛克希德公司，發(fā)動機則是通用電氣與普惠兩家公司?？哲妼倪@三家機體設計當中選出他們最滿意的一款，進行原型機的生產(chǎn)和測試，這也是后來許多問題發(fā)生的源頭，也讓美國空軍后來修改飛機競標與采購的程序，借由原型機試飛的資料做出最后的決定。

在設計階段，三家公司的設計概念不謀而合的都決定將駕駛艙放置在貨艙上方，確保機首入口裝卸貨物時不受阻礙。而洛克希德設計案的尾翼使用T型垂直尾翼，波音與道格拉斯則是采用傳統(tǒng)尾翼設計。都要求空軍將機體總重放寬到7萬磅（37180公斤），這項要求令空軍方面相當困擾，因此定下任何增重超過200磅的修改都需要空軍總司令部同意才可以的規(guī)定。由于機體的重量節(jié)節(jié)上升，減重是勢在必行。其中一種較為不誠實的減重手段是將機上可以拆除的設備，像是后方的卸貨板，固定用的鋼纜，貨架與固定網(wǎng)，備用零件或者是工具組等等正常裝備都扣除機體的重量以外，如此一來可以減少8800磅（3995公斤）。

在設計競標中，空軍認為波音的機體設計性能會是三家中最佳者，但是洛克希德提供空軍最低的合約成本。在1965年9月，美國空軍宣布由洛克希德獲得競標，在同年12月簽約。發(fā)動機則是在1965年8月由通用電氣獲得競標，通用電氣的TF39渦輪扇發(fā)動機使用當時尚未普及的高旁通比設計概念，當時的噴射發(fā)動機旁通比多半不超過1:2，而TF39的旁通比為1:8，這讓發(fā)動機可以引進更多的氣流提升引擎動力。

任務

具有強大運載能力的C-5為美國空軍機動司令部（Air Mobility Command，AMC）提供空中運輸，以支持美國國家防務。C-5和C-17是AMC的戰(zhàn)略運輸理念中的二大搭檔。它們可以隨時滿載全副武裝的戰(zhàn)斗部隊（包括主力戰(zhàn)車）到達全球的任何地方，為戰(zhàn)斗中的部隊提供野外支援。而保持戰(zhàn)略運輸能力，使美國可以隨時用強大的后勤，不單是精良的裝備，也可以將本土所擁有的軍營設備與美國產(chǎn)的物資、食品飲水等移動到萬里之外的戰(zhàn)場慰勞水土不服的官兵。

特點

C-5的特點包括：

貨艙長121英尺、高13.5英尺、寬19英尺
上層艙可載運75名乘客
在滿載的情況下可以在8300英尺（2300米）的距離內(nèi)起飛并在4900英尺（1493米）的距離內(nèi)降落
高浮動起落裝置的28個輪胎共擔重量
前鼻和后艙門可以完全打開，使裝載快速和便捷
可以“跪下”的起落裝置使得停著的機身降低，使得貨艙的地板與汽車高度相當以方便車輛的裝卸
每端全寬度供行駛的坡道可同時裝載兩排車輛
系統(tǒng)可通過超過800個的測試點記錄分析資訊和發(fā)現(xiàn)故障

C-5在外觀上與其姐妹機C-141非常相似，但C-5要大得多。兩種飛機都有與眾不同的T形尾翼（T-tail）、25度機翼掠角以及安裝在機翼吊架下的四臺渦扇引擎（turbofan）。

銀河號運輸機幾乎可以裝載美軍的全部戰(zhàn)斗裝備，包括巨大且重達74噸的移動棧橋，從美國到達全球任何一個戰(zhàn)場。

C-5有四臺TF39渦扇引擎，每臺推力為191KN。他們各重7900磅（3555公斤），進氣口直徑超過8.5英尺（2.6米）。每個引擎都有近27英尺（8.2米）長。

銀河號有12個機翼內(nèi)置油箱，共可攜帶51150加侖（194370升）的燃油，可以裝滿6.5個常規(guī)的美國鐵路油槽車。滿載油料重量為330,500磅（150,820公斤）。無需空中加油，一架裝載270,000磅（122,000公斤）的C-5可以飛行2150海里（4000公里），卸載后，還能飛往離第一個目的地500海里（900公里）的基地。如果有空中加油，那該機的航程就僅僅取決于機組人員的耐力了。

發(fā)展史

C-5在美軍軍機開發(fā)案中為業(yè)界知名的，是因為它為美國空軍史上第一件開發(fā)成本超支10億美金的計劃，因為研發(fā)進度延宕且預算超支，該計劃在1968至1969年間成為國會調(diào)查的重要案件。C-5的預算超支由美國空軍內(nèi)的吹哨人Ernest Fitzgerald與洛克希德公司的專案管理工程師Henry Durham揭露，但兩位吹哨者在組織內(nèi)最后都遭到排擠，而C-5專案也在增付預算后完成驗收，進入量產(chǎn)。

1970年6月，洛克希德公司向美國南卡羅來納州查爾斯頓空軍基地（Charleston Air Force Base）的第437空運聯(lián)隊（437th Airlift Wing）交付了第一架C-5A。C-5駐扎在俄克拉荷馬阿爾特斯空軍基地（Altus Air Force Base）、特拉華州多佛空軍基地（Dover Air Force Base）以及加利福尼亞州特拉維斯空軍基地（Travis Air Force Base）。1985年，AMC將一些C-5轉移至空軍儲備組成單位，開始是德克薩斯州凱利空軍基地（Kelly Air Force Base），隨后是紐約州斯圖爾特國民警衛(wèi)隊空軍基地（Stewart Air National Guard Base）和馬薩諸塞州韋斯托弗空軍儲備基地（Westover Air Reserve Base）。

1989年3月，最后的50架C-5B飛機加入了美國空軍運輸機隊原有的76架C-5A機隊。C-5B包括了所有的C-5A的改進之處，也包括了超過100處額外的系統(tǒng)改進以改善飛機的可靠性和可維修性。所有的50架C-5B都加入到了現(xiàn)役部隊。

一項1997的研究表明使用將近25年后的C-5機身仍然有80％壽命，因此AMC開始了一項使C-5現(xiàn)代化的大膽計劃。這項C-5電子設備改進計劃始于1998年，包括升級電子設備以適應全球空中交通管理系統(tǒng)（Global Air Traffic Management，GATM）、改進導航及安全設備和安裝新的駕駛儀系統(tǒng)。計劃的另一部分是全面更換引擎和改進可靠性，包括新的引擎、吊掛、輔助動力單元、升級飛機外形和框架、起降裝置和增壓系統(tǒng)。這項現(xiàn)代化的計劃將重建飛機的可靠性和可維護性、維持結構和系統(tǒng)的完整性、減少費用和增加操作性，以適應21世紀的需求預計用到2040年。不同于它的俄羅斯對手──軍民兩用的An-124，C-5僅用于軍事部門。

衍生型

C-5A

C-5A是最早的C-5，1969年到1973年，81架C-5A交貨與美國空軍。70年代中發(fā)現(xiàn)許多機翼有裂紋，載重量受限。為了恢復機身性能機翼全面重新設計，77架C-5A在更新專案中換裝機翼，從1981年到1987年才換裝完畢，新機翼由復合材料制成，這種材料于設計階段時還不存在于世界上。

C-5B

C-5B是C-5A改良版，包含所有C-5A的機翼更新和TF-39-GE-1C渦輪引擎的升級，還有航電升級，1986年到1989共有50架交貨予美國空軍。

C-5C

C-5C是臨時修改版為了大型貨物運輸，兩架C-5（編號68-0213和68-0216）改大貨艙，移除所有運兵用的小客艙以適應大型貨棧板，NASA也用于運送人造衛(wèi)星。其他還有些小修改，包含第二個電力插座以供電給需要電的貨物（例如冷凍食物艙），兩架C-5C一架是NASA一架是AFB CA所用，68-0216號機于2007年1月完成航電升級。

C-5M

研究發(fā)現(xiàn)C-5還剩80%機身壽命，AMC于是開始全系列C-5的升級計劃，C-5航電升級計劃（AMP）開始于1998年包含升級到支援全球空中交通管理系統(tǒng)的規(guī)格，改良通訊，新型液晶顯示器，導航與自動安全裝置，新型自動駕駛系統(tǒng)，更換CF6-80C2(F138-GE-100)發(fā)動機，第一架C-5升級機于2002年12月21日交貨。

升級版的C-5s運輸機稱作C-5M“超級銀河”（C-5M Super Galaxy），引擎推力提高了22%，起飛距離縮短了30%，爬升率提高了38%，預期將服役至2040年。

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