A400M运输机

A400M运输机A400M运输机是空中客车军事公司(AMC)正在为8个欧洲国家(比利时、法国、德国、意大利、葡萄牙、西班牙、土耳其和英国)空军研制的远程战术运输机，用于在21世纪取代的日益老化的C-130和C-160运输机。新老C-130同台，最新的C-130J（降落中）与老式的C-130已经有了非常大的变化发展过程空中客车军事公司于1995年6月14日宣布成立，其业务是为欧洲各国空军开发和生产下一代军用运输机。早在20世纪80年代初，欧洲军方和航空工业界就开始研究用何种飞机替代已经陈旧的C-160(装备法国、德C-160国和土耳其空军)和C-130(装备英国、法国、意大利、比利时和土耳其空军)战术运输机的问题。经过多年对各空军提出的要求的研究，1991年6月17日欧洲5大飞机制造公司，即法国宇航公司、英国宇航公司、德国空中客车公司、意大利阿莱尼亚公司及西班牙航空制造公司联合成立了共担风险的欧洲未来大型飞机集团，负责开发、生产和销售一种运输能力和性能均高于C-130的装4台涡轮风扇发动机(后改为涡轮螺桨发动机)的大型运输机，并命名为A400M运输机。A400M的可行性研究始于1993年10月，1995年5月完成，1996年开始预研制，定义了一套全面的规范。1998年进入全面研制和生产阶段，1999年2月A400M方案正式提交。2000年7月在英国范保罗航展上，欧洲7国和土耳其联合发表声明，表示要采购225架A400M，其中比利时7架、法国50架、德国73架、意大利16架、卢森堡1架、西班牙27架、土耳其26架、英国25架。2001年6月在法国巴黎航展，8国正式签署采购备忘录，但采购数量减少为196架。2002年7月，除德国外，其余7国都已宣布正式启动A400M项目。2003年5月27日，欧洲防御采购局（OCCAR）为七个FLA项目启动国与空客军用飞机公司在德国波恩正式签署180架A400M军用运输机的采购合同，单价8000万欧元（以当时汇率约价值8500万美元），总价值达200亿欧元，这是欧洲有史以来最大的军事订单之一。根据合同，各国采购数量为德国60架，法国50架，西班牙27架，英国25架，土耳其10架，比利时7架，卢森堡1架。这一合同的签署标志着从“未来国际军用运输机”(FIMA）一直到“未来大型飞机”（FLA)，欧洲未来大型运输机在经历了长达21年的曲折坎坷之后，终于迎来了迟到的春天。2005年1月初，A400M项目七个欧洲发起国的代表、政府官员和空客公司军机项目的高级主管们一起在空客德国公司的工厂举行庆祝仪式，见证了第一个下机身框架的加工，这标志着该项目开始进入主要机身部件生产阶段。该部件位于机身中段，长5.4米，从一块铝板加工出来。共有18个这样的隔框支撑地板和主要机身结构。加工过程从一个两吨多重的原材料开始，最终完成的隔框重量只有25公斤。加工之后的废料将百分之百得到回收。A400M的项目管理与过去军用运输机研发生产的管理模式不同，其研制与生产大量汲取过去在民用大型客机上各种成熟的实践经验。在A400M项目的研发生产管理中，最大的特点是首创性地采用了“边设计边制造”和“首架即为量产型”的模式。而在2005年1月开始制造的首个下机身框架即是“先设计完成先制造”的首个部件，当时还有很多其他部件的设计并未完成，只在具体设计完成后再陆续投入生产。这充分体现了空客在CAO/CAM计算机辅助设计与制造的先进水平和精湛的加工工艺水准。根据研制计划，A400M第一架飞机即是量产型，在首飞后18个月直接交付给客户，这在大型飞机的研制史上还是首次。过去，世界各国在研制新机时往往都是先制造数架原型机作为测试之用，待完善之后才正式投产经过改进的量产型。这样虽然稳当，但无论是在研制成本还是研发周期上都耗费颇多。空客公司依靠几十年来在民用大型客机方面所积淀的深厚功底，在A400M项目上大胆采用不制造原型机，首架飞机即为生产型的模式，虽然风险很高，但也为空客省出大量的研发成本和时间。按计划分工，法国玛特拉宇航公司将研制A400M的玻璃座舱和飞控系统，生产机冀的中心冀盒、机身的机头段和发动机短舱；英国宇航公司负责机冀的外翼盒，德国戴姆勒-克莱斯勒宇航公司负责中机身后段和垂直安定面；西班牙飞机公司承担总装。另外，意大利阿利塔莱娅公司负责后机身和货运系统，比利时弗莱贝尔集团生产机翼前缘和襟冀，土耳其宇航工业公司制造中机身前段和起落架舱、舱门和升降舵。除了欧洲国家参与A400M项目，空客公司还积极争取欧洲以外的国家也加入到该项目中来。2005年4月，南非政府与空客签署加入A400M运输机研制与制造项目的意向书，成为首个A400M项目的非欧洲参与国。作为A400M项目合作伙伴，南非丹尼尔航空公司负责机身上部壳体和碳素复合材料机翼-机身整流蒙皮的制造，由南非制造的第一组机身上部壳体（机身顶部部分蒙皮）于2006年6月8日开始交付。南非空军计划采购8～14架，交付时间为2010～2014年，价值8.37亿欧元。同年，马来西亚和智利也宣布购买A400M，分别签订4架和3架的采购合同。设计特点总体布局和结构采用上单翼，T型尾翼，与C-130/160相比，增大了A400M，比C-130丰满多了机舱地板面积，增加了商载和航程。外翼下方有4个武器挂架，垂尾翼尖装有预警保障措施短舱，增大了机头天线罩，增设了附加油箱。采用先进设计和制造技术，更大程度地减少飞机维修成本、增大飞机的可用性和生存性。起落架液压可收放前三点式。前起落架为双轮，主起落架左右各有三对纵列机轮，主起落架向内收入整流罩内。在卸载巨大型货物时，主起落架机轮可以“下跪”，使机身倾斜，宜于卸载。可在未铺设跑道上起降。动力装置共装4台涡桨发动机，选用由英国罗罗公司、德国MTU公司和法国斯奈克玛公司为主的6家欧洲公司集团正在研制的TP400涡桨发动机。该发动机是在“阵风”战斗机的M88涡扇发动机的基础上研制的，最大功率可达1~1.3万马力。它的主动力系统采用3轴TP400-D6涡轮发动机，是西方最大的涡轮螺旋桨发动机。这种发动机系统由4台涡轮螺旋桨发动机和8片桨叶的螺旋桨组成。A400M“大力神”运输机因此将成为有史以来西方建造的最大的涡轮螺旋桨飞机。它的动力系统具有换向能力，既能在满载荷情况下使飞机沿2%的斜坡后退，又能在作战前线或天灾地区的简陋小型机场上灵活使用。它通过在燃油系统中添入阻燃防爆的惰性气体的途径来提高飞机的生存能力。它拥有高悬浮起落装置，可以在短距离内完成起飞和降落。它以0.68倍音速的速度巡航最大航程可达8000公里，比美国的C-130J“大力神”运输机高出3倍。座舱双人制驾驶舱，但需要时，可另配备第三个机组人员的工作台，充分引入商用标准设计的座舱先进且舒适装卸长的工作台位于货舱内。机舱内可运载士兵或GTK/VBM装甲运输车；可载“超美洲豹”直升机或两台“虎”直升机；可载9个货盘，或2个ISO集装箱。系统与空客飞机相似的飞行控制系统。A400M运输机采用四余度数字式电传飞控系统，使其在整个飞行包线内具有反应迅速、操纵灵活的特点。在作战空域中进行紧张的机动飞行时，电传飞控系统可防止飞机超出最大允许飞行速度、过载极限或失速迎角，从而减轻了驾驶员的工作负担，实现“无忧虑操纵”，即使在危险区域作3048米/钟的大角度急剧机动下降先进的飞行姿态控制系统使A400M具有一流的低空操纵性，足以胜任低空重载空投时也可以控制得更加安全。为了控制研制成本，该机所采用的电传飞控系统在空客公司民用A系列客机的基础上移植开发而来。另外，A400M运输机还配置了一套先进的自动飞行系统（AFS），与飞机的导航和控制系统相连接。该系统的核心是两台飞行管理导引和包线计算机（FMGEC），这两台计算机接收来自所有导航传感器、飞行和发动机控制系统以及专门的军事任务管理计算机（M-MMC）的信息，能根据输入的任务参数自动规划出最佳飞行航线等引导信息，并在巡航飞行、重型货物空投、超低空飞行和超低空空投等对飞行姿态控制有很高要求时提供高度精确控制的自动驾驶功能。机载设备高频、超高频/甚高频电台，卫星通信设备，语音管理系统，具有地形测绘功能的AN/APN-241气象雷达。惯性制导平台，伏尔、DME、塔康，ILS/MLS/GPS接收机，雷达高度表，近地告警系统，可选装地形参照导航系统。5部彩色多功能显示器和2部平显，2套多功能控制/显示单元。保密战术无线电，可选装MIDS数据链路。模块化防御辅助子系统，可选组件包括：中央计算机、雷达告警接收机、导弹靠近告警接收机、激光告警接收机、箔条/曳光弹发射器、红外干扰机、以及拖曳式雷达诱饵等。技术数据外形尺寸机长42.00m机高14.50m翼展41.40m机翼面积221.50m2螺旋桨直径5.18m主轮距6.20m前后轮距13.60m内部尺寸货舱长度(含装卸跳板)22.65m长度(不含装卸跳板)17.25m高度3.85m地板宽度4.00m容积(含装卸跳板)347.0m3容积(不含装卸跳板)265.0m3重量及载荷使用空重66500kg最大商载(正常)25000kg最大商载(超载)32000kg最大起飞重量130000kg最大着陆重量114000kg最大零燃油重量103500kg性能数据(估计值)最大巡航马赫数0.72标准巡航马赫数0.68空投速度241~370km/h起飞场长(最大起飞重量)1250m着陆场长(25000kg商载)550m航程(25000kg商载，执行战术任务)4500km航程(32000kg商载，执行战略任务)5037km空载转场航程9445km技术解析为了满足欧洲各国对A400M军用运输机提出的一系列要求，设计人员不仅对总体布局、货舱结构和装卸系统等方面进行了精心设计，前瞻性地采用“宽体化”设计，增加了货舱容积和装载效能，并改善了结构坚固性、任务适应性和短距起落性能，还采用了空客民用客机的电传操纵系统和驾驶舱设计。总体布局A400M采用悬臂式上单冀和T形尾翼式的常规气动布局，机冀采用超临界翼型设计，后掠角为18°机翼下装有4台功率达11000轴马力的TP400-D6涡轮螺旋桨发动机，这是西方目前功率最大的涡轮螺旋桨发动机。每侧机翼的两副螺旋桨旋转方向相反，既可以抵消螺旋桨转动产生的扭矩，又改善了螺旋桨滑流对机翼升力分布的影响，增加了机翼升力系数。凭借优秀的气动设计和功率强大的发动机，A400M的巡航速度高达0.68～0.72马赫，与装用涡扇发动机的大型运输机相比也不遑多让。为了适应在野战机场起降，A400M采用承载力强的多轮式前三点起落架。前起落架为并列双轮，主起落架为串列式6轮，左右共12个轮子，宽达6.2米的主轮距和低压轮胎有利于飞机在前沿野战简易跑道上起降和转向。货舱军用运输机的最主要用途就是执行空运任务，投送运载各种军事装备和人员。从这个意义上来说，军用运输机就是围绕着货舱来进行设计的。为满足欧洲各国针对可装运大型武器装备这一“重点要求”，A400M的机身／货舱结构设计与C-130、安-12等传统的战术运输机有很大不同。过去受材料和设计制造水平所限，军用运输机的机身／货舱横截面形状一般多以圆形为主，虽然在设计和制造工艺上难度较低，但货舱内空间的利用率不高，特别是在装载大尺寸货物时货舱的两侧浪费空间很多。稍后面世的一些大型运输机为了提高运送兵员的效能，进行机身／货舱结构设计时在圆型机身横截面的基础上作以改良，派生出双泡形。这样就可设计成双层货舱地板，或是可以加装一层地板隔为双层舱。如伊尔-76的货舱尺寸是20米×3.45米×3.4米（长×宽×高），单层货舱时可运载145名全副武装的士兵，或125名伞兵。当加装双层舱板后可运载225名全副武装的士兵，上层乘载80人，下层乘载145人。而以运载大型装备为主要任务目的的C-5A“银河”战略运输机和安-124战略运输机，针对重型装备装载问题在设计上作了进一步“变通”，机身横截面设计成上面窄下面宽、底部扁平的“梨型”，这样可以降低货舱地板高度、增加货舱宽度，以便于大尺寸重型装备的装卸。从最初的圆型到后来的双泡型和梨型，