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歐洲A400M運輸機噸位不如運-20 技術性能卻反超10年

運-20服役後A400M一身傷病

在2016年7月6日, 中國自主研製的首款大型運輸機“鯤鵬”運-20正式在人民解放軍空軍某部列裝。 自此, 標誌著中國成功躋身於世界上少數幾個能自主研製200噸級大型機的國家之列。

而在2天后的德國網站7月8日發表文章稱, 如果看下中國的新軍用運輸機, 歐洲的空軍司令官們可能會十分妒忌。 與歐洲的相應機型A400M相比, 它66噸的載運量幾乎是A400M的兩倍。 北京的運-20運輸機很快就將具備比歐洲機型更多的能力, 這令投向遠東的目光變得尤其苦澀。 中國目前正將飛機交付給部隊, 而歐洲軍隊卻在就A400M似乎沒完沒了的各種問題進行投訴。 製造商空中客車防務與航太公司今年也將達不到它至少交付20架飛機的目標。

不僅先天的硬性指標——載運量竟然落後運-20幾乎2倍, 而且還有許多現在認為解決的故障。 有的已經威脅的飛行安全!比如首批交付德國空軍的三架飛機中的兩架目前可能因為發動機傳動裝置的嚴重缺陷而停飛;還有義大利生產的傳動裝置可能必須進行重新設計並花費大量時間重新獲得有關機構的批准;更離譜的還有在極高空進行長距離飛行時,

A400M裝卸台的內壁會變得極冷無比。 空中客車稱, 表面溫度低於零下30度的情況占1%。

其實, 對於空客來說, 運輸機貨倉寒冷這種問題將不難解決。 人在貨艙內同飛時, 艙尾會用幕簾與冰冷的區域分隔。 空中客車表示:這不是個事, 目前正在著手解決這個問題。 話裡話外透漏著這個“問題”不是“問題”, 真正的“問題”卻是:改造完成後多久能獲得許可!空客估計這個“許可”到手, 估計可能“最多”需要兩年半時間。 另外, 空客公司還表示, 關於A400M的問題, 手頭還有比這緊急的, 其他的問題需要優先解決。

A400M比運-20那裡先進

對於為啥運-20用了那麼“高大上”的四個噴氣發動機, 而可選“羅羅”公司比之先進的多的噴氣發動機的空客來說, 最終用了4台大功率的渦輪螺旋槳發動機的解釋是:這是故意的,

為啥?就為了可以在爛路上起降。 這飛機可是要滿足7個投資的歐洲國家軍隊使用的, 部署的地方可是千差萬別, 你知道那些大爺要把這麼金貴的大玩具往哪裡降落麼?

A400M採用渦輪螺旋槳發動機還是受益良多。 渦輪螺旋槳飛機在起降性能上具有一定的優勢:因為螺旋槳的高速滑流流過機翼上表面而產生的切洗作用,

低速時可增大機翼升力, 不必像渦扇運輸機那樣要設計動力增升裝置:而在著陸時, 渦槳發動機所具有的“反槳”能力可縮短著陸滑跑距離, 也不需要設計發動機反推裝置。 憑藉PT400-D6發動機強勁的功率和先進的氣動設計, A400M的巡航速度幾乎和渦扇運輸機一樣快。

與渦扇運輸機相比,在相同載荷情況下A400M的起飛重量要輕15%,油耗節省20%,起飛著陸性能卻更出色。A400M在標準國際大氣壓+15℃和914米海拔高度的條件下,以最大起飛重量起飛時起飛場長小於一公里,最大著陸重量時著益蓄陸場長小於600米,至在最大起飛重量時可在2%的坡度上向後倒退。A400M運送30噸重量貨物時任務半徑可達2450公里,從巴黎起飛可達歐洲全境以及非洲北部然後再返航;運送20噸貨物時任務半徑可達3550公里,從巴黎起飛可達中東、俄羅斯腹地以及非洲中部;在飛機空載的情況下,任務半徑甚至可達4900公里遠,相當於從德國法蘭克福直飛中國烏魯木齊然後再返航;作空載轉場飛行時,航程高達9445公里,從巴黎起飛幾乎可以達到世界上任何地點。完成上述飛行任務後,機上還有5%的剩餘燃油。

多輪小車式前三點起落架能適應全球各地所有條件複雜的機場。前起落架為並列雙輪,主起落架則採用了三減震支柱小車式起落架,每個大行程搖臂式減震支柱佈置並列雙輪,左右共12個機輪。與之相比,就算是C-17這樣“大傢伙”的主起落架也僅僅採用了雙減震。A400M運輸機可在30米寬的跑道上作180°轉向,並在60×60米的停機坪上運動而不會碰撞到其他飛機或障礙物。A400M寬達6.2米的主輪間距及低壓輪胎,甚至可在僅經過簡單平整的硬土地面上起降。

反觀運-20,單從尺寸和運載重量來看,拿中國運-20與歐洲A400M進行比較有點以大欺小了。但是A400M得益于先進的機體設計、發動機和自動化設備,即便是在航速和航程等硬性指標上,A400M也不遜於運-20。在機載設備上,運-20仍處於試飛階段,機載設備還不完善;A400M的機載防衛系統、機組成員裝甲防護裝置、防彈玻璃窗、引擎耗盡紅外減失技術、燃油系統中惰性氣體燃爆和點火延遲技術等,這些是非常值得運-20借鑒的。

A400M的狗血開發史

而A400M由於有多國參與,並且各國國情和使用目的不同,造成扯皮打嘴仗就好多年。看看A400M機身上那一排排的參與國國旗,你就知道背後該是有多麼的波詭雲佶。

在2007年6月20日,大型運輸機項目(即運-20)正式立項,代號072工程。6年後的2013年1月26號下午14時許,中國首款自主戰略重型運輸機"運-20"在跑道上加速後順利起飛,運-20在試飛現場上空盤旋,14時50分左右在觀禮台前低空通場。試飛全程由一架殲-15伴飛並拍攝試飛情況。隨後運-20于15時安全著陸,首飛取得成功。

之後2016年7月6日正式服役,我們運-20項目經歷了9年坎坷崎嶇,方才研製成功,得以面世。但是看看A400M的研發史,時間不是問題,問題是這些年他們一直在上演連續劇啊!你會覺得就像清宮劇一般,各種角色豐滿,臺詞和做派堪稱優秀。不禁感歎一聲,“都是老戲骨啊!”

早在1982年,法國宇航、英國宇航、德國梅塞施密特-伯爾科-布洛姆與美國洛克希德就組成聯合工作小組,準備研製用於替換C-130、VC-10以及C-160軍用運輸機的新型運輸機,這種新型飛機被稱作“未來國際軍用運輸機”( FIMA)。

從一開始聯合工作小組就對FIMA的性能指標產生了一定分歧,英法兩國希望研製載重29.5噸,能在915米跑道上起飛的較大渦輪風扇運輸機。德國希望研製能將20噸貨物運送至2000公里外的小型渦輪螺旋槳運輸機,而美國則希望研製能在460米野戰跑道上起飛的短距離戰術運輸機。

1987年義大利以及西班牙也加入了這個計畫,而歐美雙方對FIMA的分歧也越來越大。雖然曾經計畫發展輕型與重型兩種不同規格的飛機以滿足不同的需要,兩年後洛克希德公司還是選擇退出。部分原因是因為美國已經擁有多種戰略運輸機,並且正在研製具有戰略運輸機運輸能力而又能在野戰跑道上起降的C-17,相比之下美國更需要一種替代C-130更加接近戰場的戰術運輸機。

原始的5家歐洲公司組成了歐洲未來大型軍用運輸機合作體(Europflag)繼續原先製造運輸機的計畫,原來的未來國際軍用運輸機也因此變成了未來大型軍用運輸機(Future Large Aircraft)。

FLA的技術指標包括:能在915米長的簡易跑道上起降、載重25噸、航程4600公里以及貨艙容積要比C-130增大60%。最初計畫在2005年實現首飛,每年生產33架甚至44架飛機。1993年7國政府簽訂了一份備忘錄,正式開始了這個項目,後來義大利政府中途退出。負責研發工作的包括英國宇航公司、歐洲航空防務與太空公司、比利時的索納卡公司以及土耳其宇航工業公司,最後的總裝則在西班牙塞維利亞的空中客車軍事公司完成。

組裝好了,下面就開始試飛了。

2003年5月,軍備合作聯合組織(OCCAR)同空中客車公司簽訂了總計212 架飛機的供貨合同,客戶包括法國、德國、義大利、英國、比利時、盧森堡、土耳其和西班牙,後來義大利退出總訂單量下降到180架。

2005年1月,空中客車開始為飛機切割第一塊金屬板。組裝工作則開始於2007年,按照計畫應該在2008年進行首飛,然而由於發動機未能投入使用的原因這個計畫沒能實現。2008年6月26日,西班牙國王胡安·卡洛斯一世在塞維利亞主持了第一架飛機的下線儀式。

而首飛時間則多次拖延,最後一直到2009年12月11日才完成了首次飛行。首飛是由代號為MSN1的飛機在塞維利亞完成,駕駛員為空中客車軍事公司的首席飛行員愛德華。飛行時間總計3小時47分,起飛時的總重量為127噸,比起官方宣佈的最大起飛重量141噸少一些。飛機搭載了15噸的測試設備以及2立方米用作壓艙物的水。

6名成員組成的機組成員測試了MSN1號在各種條件下的飛行包線。2010年11月比利時、英國、法國、德國、盧森堡、西班牙以及土耳其又向空中客車提供了15億歐元的貸款,不過德國以及英國將飛機訂單削減至53以及22架,導致訂單總數下降為170架。

隨著首飛的完成,第2架、第3架飛機也陸續完成了自己的首飛。2013年3月6日,第6架同時也是第一架量產型A400M完成了自己的首飛。2010年後,A400M開始參加包括柏林航展、英國范堡羅航展以及巴黎航展在內的多個重要展覽。在經歷過寒冷天氣測試、裝載直升機測試、空中加油測試等多種測試之後,法國空軍終於在2013年8月1日接收了第一架A400M。

A400M對比運-20的先進技術

A400M擁有許多先進的技術,根據空中客車的說法,它可以完成以前需要三架飛機才能完成的任務。例如,在飛機內部就配備有絞盤和小型的起重機可以方便貨物的裝卸工作。除了後艙門外,機尾側面還開設了兩個艙門,這可以增加傘兵跳傘的效率。除了可以接受空中加油外,A400M還有內置的加油管路可以為其它飛機實施空中加油。同時A400M能適應包括砂礫、石子在內的多種跑道,它可靠性也很高,每12年的維修週期停飛維修的時間只需要84天。

運-20採用常規佈局,機翼為懸臂式上單翼,主翼為大展弦比、中等、後掠翼,機翼的前緣後掠角恒定(1/4弦線後掠角大約在24~26度左右),機翼的後緣採用兩種後掠方式——中外翼段的後緣後掠角要大一些,而機翼內翼段的後掠角明顯減少,無翼梢小翼。懸臂式T形尾翼。垂直安定面與機身連接處向前伸有小背鰭,嵌入式方向舵分為上、下兩段,升降舵分為兩段。液壓可收放前三點式起落架,可靠重力應急自由放下。前起落架為雙輪,主起落架為6輪。前起落架向前收入機身,主起落架旋轉90°向裡收入機身兩側整流罩內。該機為大展弦比超臨界翼型,採用包括前緣縫翼及外吹式襟翼系統等增升裝置。運-20以伊爾-76運輸機的設計為基礎,但是體積更大,運載能力更強,電子設備也十分先進。此外,運-20還參考了美國C-17"環球霸王"運輸機的部分設計,如垂直尾翼、超臨界機翼等。

A400M還運用了大量碳纖維複合材料,按結構重量計算達到了35%-40%。這些複合材料是由英國的GKN公司提供的,這也是空中客車公司首次在機翼、尾翼與操縱面上大規模使用複合材料。機翼的梁架與蒙皮都使用了複合材料,而且施工工藝也運用了許多自動化技術與電腦軟體輔助,舉例來說最短的一段梁架人工鋪設需要180小時,而採用自動化技術後只需要90分鐘。A400M的貨艙艙門、起落架艙門、起落架整流罩以及起落架刹車等部件也使用了複合材料,4扇起落架艙門由於使用了複合材料每扇減輕了90千克的重量。

運-20將採用超臨界翼和提高複合材料使用比例,這樣可以降低飛機的結構重量。由於飛機升力增加,升阻比提高,因此即使發動機推力、最大起飛重量維持不變的情況下,其載重也會增加。而伊爾-76採用的是臨界翼,運載/起飛重量比低。

針對中國空軍的要求,運-20在伊爾-76基礎上加寬、加高貨艙以便適應新時期大量的出現的超寬、超高貨物。伊爾-76貨艙寬度和高度小,裝載適應性差,而運-20的貨艙容積增加到320立方米,超過伊爾-76三分之一。因此,運-20運輸機看起來會覺得比較短、粗,這也是新時期軍用運輸機一個普遍的外觀特徵。

空中客車公司在A400M上運用了許多從包括A380在內的民用飛機中發展來的技術,A400M的飛行員座艙就非常類似空中客車的民航飛機。座艙內共有2名成員,另外還給第3名操作員提供了座位以便執行特殊任務。該飛機使用空中客車民用飛機公司研發的電傳操縱系統,操縱杆也同某些空中客車的民航飛機一樣位於側面而不是飛行員兩腿中間。座艙內使用了同A380相同的8塊6×8英寸LCD顯示幕只不過佈置方式有所變化,同時A400M也裝備了軍用級GPS定位系統、雷達告警裝置、導彈告警裝置、鐳射告警裝置以及干擾彈發射器等設施,它的機翼下也可加掛額外的電子戰設施。

運-20採用國產綜合航電系統,以ARINC429匯流排為骨幹,將電子飛行儀錶、飛行控制、導航、通信、氣象及發動機資料及指示等系統有相連,實現資料的綜合處理,並且在座艙的彩色顯示幕進行顯示。另外可能會添加自衛干擾系統,包括導彈逼近告警系統、干擾發射機和投放架等。

發動機——一切都是發動機

運-20採用的D-30KP-2是俄羅斯索洛維耶夫設計局(現稱彼爾姆航空發動機科研生產聯合體)研製的渦輪風扇發動機,其最大推力為12.5噸,涵道比2.42:1,翻修壽命3000小時。D-30KP是前蘇聯時期研製的第一種大涵道比高性能渦輪風扇發動機,特點是推力大、耗油率低、性能可靠。目前,中國空軍伊爾-76運輸機和轟-6K型轟炸機裝備的均是俄制D-30KP-2型發動機。

隨後會採用成都發動機有限公司仿製的渦扇18(WS-18,D-30KP2仿製型號)發動機。WS-18各方面的性能應該和CFM-56相近,重量為2000公斤,而伊爾-76採用的D-30KP的重量為2300公斤,特別是前者的耗油量比後者要低20%。這樣,在載油量不變的情況下,國產軍用大型運輸機的航程顯然要比伊爾-76更大。或者在相同的航程情況下,運載量比其要多[3] 。WS-18發動機單台推力117.6千牛,帶有蚌殼式反推力裝置。最終運-20運輸機的配套發動機將是渦扇-20(WS-20)發動機,單台推力160千牛左右。

A400M的獨特之處在於配備了來自歐洲螺旋槳國際公司的TP400渦輪推進引擎,該引擎獲得了民用許可,它也是第一個交付給歐洲航空安全性群組織(EASA)的軍用引擎,它的軍用認證在2012年中獲得。

發動機在A400M發動機選型的最初階段,有多家發動機廠商向空客軍用飛機公司送交標書,其中有斯奈克瑪、MTU和菲亞特聯合研製的以M88-2發動機為基礎發展而來的M138渦輪螺旋槳發動機;BMW和羅爾斯·羅伊斯以BR-715為基礎發展而來的渦槳發動機;加拿大普拉特·惠特尼公司以PW800渦扇發動機為基礎發展而來的PW180渦輪螺旋槳發動機。

採用羅爾斯·羅伊斯先進的三軸結構也使技術風險大大增加TP400-D6為三軸設計,其輸出功率高達11000軸馬力,是迄今為止西方國家製造的功率最大渦槳發動機。它以法國陣風戰鬥機的M88-2發動機核心機為基礎,採用BR700-TP方案的進氣口、三級低壓渦輪和減速齒輪箱,瑞達700渦扇發動機縮小比例的五級低壓壓氣機、中壓渦輪等單元組合而成,並增加了一個中壓壓氣機。該發動機採用雙通道全許可權數位式發動機控制系統(FADEC),具備非常完善的發動機控制與動力管理功能,具有自動功率/自動油門、自動和手動的啟動程式、自動再點火、內置式測試等各種狀態監測與保護功能,以確保發動機能在各種惡劣條件下都能安全穩定的運行。在發動機進氣道中配有加熱除冰裝置,進氣道經過優化設計後,在最大限度地減少了氣流畸變和壓力損失的同時,還保留了良好的顆粒分隔能力。

A400M的設計巡航速度為0.68~0.72馬赫,是西方國家飛行速度最快的大型渦輪螺旋槳飛機。因為技術難度過大,歐洲國際渦輪螺槳發動機公司沒能按預定進度完成發動機控制系統的編寫,結果原本定於2007年3月份將TP400-D6發動機裝在C-130K空中試車臺上開始進行的飛行測試被推遲。

不是個歡樂的結尾

2015年5月9日(當地時間),一架準備交付土耳其的A400M運輸機在塞維利亞試飛時墜毀,機上多人遇難,兩人受傷。

馬德里2015年5月9日電 西班牙首相馬里亞諾·拉霍伊9日說,一架搭載8至10人的空客A400M軍用運輸機當天在西班牙南部城市塞維利亞的機場附近墜毀。據西班牙網站2016年6月5日報導稱,空中客車集團首席執行官湯姆·恩德斯日前向媒體承認該專案存在巨大的錯誤。儘管恩德斯承認空客自身有錯,但他把大部分責任推給了供應商和參與該專案的歐洲多國政府,即專案的贊助人和客戶。

而且2017年5月8日,一份德國國防部機密報告警告說,技術問題以及與空客公司的合同糾紛很可能妨礙歐洲A400M軍用運輸機投入全面使用。原因是“由於專案資金不足,再加上各國要求空客就延遲交貨進行賠付,所以空客公司不會繼續投入資金進行必要的改進。該運輸機能否投入使用將因此面臨危機。”

報告認為,空客很可能要求推遲12到18個月交貨,以便解決如何增強防禦能力、如何投放傘兵等剩餘問題。這是空客與參加運輸機項目的七個北約國家進行最新談判的內容之一。A400M項目總共耗資約200億歐元。報告寫到,推遲交貨將意味著當德國目前使用的C-160運輸機在2021年退役時,德國軍隊要面對運輸能力的缺口。

面對報告有關內容,空客公司發言人表示,過去一年來,A400M項目在防禦能力和傘兵投放方面取得了重要進展。空客防務業務負責人德克·霍克告訴記者,自3月底的專案會議以來,空客一直在和所有歐洲買家進行“極具建設性”的溝通。

據知情人透露,參與項目的歐洲國家在3月底的會議上堅持認為,延遲交貨的情形適用於懲罰條款。另一方面,對於如何處理德國因空客推遲交貨而暫扣的款項,空客公司與德國政府依然存在分歧。

德國國防部發言人則拒絕評論報告內容,但她表示,A400M運輸機已經在日常使用中表現出卓越的性能。發言人還表示,A400M尚不具備合同規定的所有性能,這是眾所周知的事情。

與渦扇運輸機相比,在相同載荷情況下A400M的起飛重量要輕15%,油耗節省20%,起飛著陸性能卻更出色。A400M在標準國際大氣壓+15℃和914米海拔高度的條件下,以最大起飛重量起飛時起飛場長小於一公里,最大著陸重量時著益蓄陸場長小於600米,至在最大起飛重量時可在2%的坡度上向後倒退。A400M運送30噸重量貨物時任務半徑可達2450公里,從巴黎起飛可達歐洲全境以及非洲北部然後再返航;運送20噸貨物時任務半徑可達3550公里,從巴黎起飛可達中東、俄羅斯腹地以及非洲中部;在飛機空載的情況下,任務半徑甚至可達4900公里遠,相當於從德國法蘭克福直飛中國烏魯木齊然後再返航;作空載轉場飛行時,航程高達9445公里,從巴黎起飛幾乎可以達到世界上任何地點。完成上述飛行任務後,機上還有5%的剩餘燃油。

多輪小車式前三點起落架能適應全球各地所有條件複雜的機場。前起落架為並列雙輪,主起落架則採用了三減震支柱小車式起落架,每個大行程搖臂式減震支柱佈置並列雙輪,左右共12個機輪。與之相比,就算是C-17這樣“大傢伙”的主起落架也僅僅採用了雙減震。A400M運輸機可在30米寬的跑道上作180°轉向,並在60×60米的停機坪上運動而不會碰撞到其他飛機或障礙物。A400M寬達6.2米的主輪間距及低壓輪胎,甚至可在僅經過簡單平整的硬土地面上起降。

反觀運-20,單從尺寸和運載重量來看,拿中國運-20與歐洲A400M進行比較有點以大欺小了。但是A400M得益于先進的機體設計、發動機和自動化設備,即便是在航速和航程等硬性指標上,A400M也不遜於運-20。在機載設備上,運-20仍處於試飛階段,機載設備還不完善;A400M的機載防衛系統、機組成員裝甲防護裝置、防彈玻璃窗、引擎耗盡紅外減失技術、燃油系統中惰性氣體燃爆和點火延遲技術等,這些是非常值得運-20借鑒的。

A400M的狗血開發史

而A400M由於有多國參與,並且各國國情和使用目的不同,造成扯皮打嘴仗就好多年。看看A400M機身上那一排排的參與國國旗,你就知道背後該是有多麼的波詭雲佶。

在2007年6月20日,大型運輸機項目(即運-20)正式立項,代號072工程。6年後的2013年1月26號下午14時許,中國首款自主戰略重型運輸機"運-20"在跑道上加速後順利起飛,運-20在試飛現場上空盤旋,14時50分左右在觀禮台前低空通場。試飛全程由一架殲-15伴飛並拍攝試飛情況。隨後運-20于15時安全著陸,首飛取得成功。

之後2016年7月6日正式服役,我們運-20項目經歷了9年坎坷崎嶇,方才研製成功,得以面世。但是看看A400M的研發史,時間不是問題,問題是這些年他們一直在上演連續劇啊!你會覺得就像清宮劇一般,各種角色豐滿,臺詞和做派堪稱優秀。不禁感歎一聲,“都是老戲骨啊!”

早在1982年,法國宇航、英國宇航、德國梅塞施密特-伯爾科-布洛姆與美國洛克希德就組成聯合工作小組,準備研製用於替換C-130、VC-10以及C-160軍用運輸機的新型運輸機,這種新型飛機被稱作“未來國際軍用運輸機”( FIMA)。

從一開始聯合工作小組就對FIMA的性能指標產生了一定分歧,英法兩國希望研製載重29.5噸,能在915米跑道上起飛的較大渦輪風扇運輸機。德國希望研製能將20噸貨物運送至2000公里外的小型渦輪螺旋槳運輸機,而美國則希望研製能在460米野戰跑道上起飛的短距離戰術運輸機。

1987年義大利以及西班牙也加入了這個計畫,而歐美雙方對FIMA的分歧也越來越大。雖然曾經計畫發展輕型與重型兩種不同規格的飛機以滿足不同的需要,兩年後洛克希德公司還是選擇退出。部分原因是因為美國已經擁有多種戰略運輸機,並且正在研製具有戰略運輸機運輸能力而又能在野戰跑道上起降的C-17,相比之下美國更需要一種替代C-130更加接近戰場的戰術運輸機。

原始的5家歐洲公司組成了歐洲未來大型軍用運輸機合作體(Europflag)繼續原先製造運輸機的計畫,原來的未來國際軍用運輸機也因此變成了未來大型軍用運輸機(Future Large Aircraft)。

FLA的技術指標包括:能在915米長的簡易跑道上起降、載重25噸、航程4600公里以及貨艙容積要比C-130增大60%。最初計畫在2005年實現首飛,每年生產33架甚至44架飛機。1993年7國政府簽訂了一份備忘錄,正式開始了這個項目,後來義大利政府中途退出。負責研發工作的包括英國宇航公司、歐洲航空防務與太空公司、比利時的索納卡公司以及土耳其宇航工業公司,最後的總裝則在西班牙塞維利亞的空中客車軍事公司完成。

組裝好了,下面就開始試飛了。

2003年5月,軍備合作聯合組織(OCCAR)同空中客車公司簽訂了總計212 架飛機的供貨合同,客戶包括法國、德國、義大利、英國、比利時、盧森堡、土耳其和西班牙,後來義大利退出總訂單量下降到180架。

2005年1月,空中客車開始為飛機切割第一塊金屬板。組裝工作則開始於2007年,按照計畫應該在2008年進行首飛,然而由於發動機未能投入使用的原因這個計畫沒能實現。2008年6月26日,西班牙國王胡安·卡洛斯一世在塞維利亞主持了第一架飛機的下線儀式。

而首飛時間則多次拖延,最後一直到2009年12月11日才完成了首次飛行。首飛是由代號為MSN1的飛機在塞維利亞完成,駕駛員為空中客車軍事公司的首席飛行員愛德華。飛行時間總計3小時47分,起飛時的總重量為127噸,比起官方宣佈的最大起飛重量141噸少一些。飛機搭載了15噸的測試設備以及2立方米用作壓艙物的水。

6名成員組成的機組成員測試了MSN1號在各種條件下的飛行包線。2010年11月比利時、英國、法國、德國、盧森堡、西班牙以及土耳其又向空中客車提供了15億歐元的貸款,不過德國以及英國將飛機訂單削減至53以及22架,導致訂單總數下降為170架。

隨著首飛的完成,第2架、第3架飛機也陸續完成了自己的首飛。2013年3月6日,第6架同時也是第一架量產型A400M完成了自己的首飛。2010年後,A400M開始參加包括柏林航展、英國范堡羅航展以及巴黎航展在內的多個重要展覽。在經歷過寒冷天氣測試、裝載直升機測試、空中加油測試等多種測試之後,法國空軍終於在2013年8月1日接收了第一架A400M。

A400M對比運-20的先進技術

A400M擁有許多先進的技術,根據空中客車的說法,它可以完成以前需要三架飛機才能完成的任務。例如,在飛機內部就配備有絞盤和小型的起重機可以方便貨物的裝卸工作。除了後艙門外,機尾側面還開設了兩個艙門,這可以增加傘兵跳傘的效率。除了可以接受空中加油外,A400M還有內置的加油管路可以為其它飛機實施空中加油。同時A400M能適應包括砂礫、石子在內的多種跑道,它可靠性也很高,每12年的維修週期停飛維修的時間只需要84天。

運-20採用常規佈局,機翼為懸臂式上單翼,主翼為大展弦比、中等、後掠翼,機翼的前緣後掠角恒定(1/4弦線後掠角大約在24~26度左右),機翼的後緣採用兩種後掠方式——中外翼段的後緣後掠角要大一些,而機翼內翼段的後掠角明顯減少,無翼梢小翼。懸臂式T形尾翼。垂直安定面與機身連接處向前伸有小背鰭,嵌入式方向舵分為上、下兩段,升降舵分為兩段。液壓可收放前三點式起落架,可靠重力應急自由放下。前起落架為雙輪,主起落架為6輪。前起落架向前收入機身,主起落架旋轉90°向裡收入機身兩側整流罩內。該機為大展弦比超臨界翼型,採用包括前緣縫翼及外吹式襟翼系統等增升裝置。運-20以伊爾-76運輸機的設計為基礎,但是體積更大,運載能力更強,電子設備也十分先進。此外,運-20還參考了美國C-17"環球霸王"運輸機的部分設計,如垂直尾翼、超臨界機翼等。

A400M還運用了大量碳纖維複合材料,按結構重量計算達到了35%-40%。這些複合材料是由英國的GKN公司提供的,這也是空中客車公司首次在機翼、尾翼與操縱面上大規模使用複合材料。機翼的梁架與蒙皮都使用了複合材料,而且施工工藝也運用了許多自動化技術與電腦軟體輔助,舉例來說最短的一段梁架人工鋪設需要180小時,而採用自動化技術後只需要90分鐘。A400M的貨艙艙門、起落架艙門、起落架整流罩以及起落架刹車等部件也使用了複合材料,4扇起落架艙門由於使用了複合材料每扇減輕了90千克的重量。

運-20將採用超臨界翼和提高複合材料使用比例,這樣可以降低飛機的結構重量。由於飛機升力增加,升阻比提高,因此即使發動機推力、最大起飛重量維持不變的情況下,其載重也會增加。而伊爾-76採用的是臨界翼,運載/起飛重量比低。

針對中國空軍的要求,運-20在伊爾-76基礎上加寬、加高貨艙以便適應新時期大量的出現的超寬、超高貨物。伊爾-76貨艙寬度和高度小,裝載適應性差,而運-20的貨艙容積增加到320立方米,超過伊爾-76三分之一。因此,運-20運輸機看起來會覺得比較短、粗,這也是新時期軍用運輸機一個普遍的外觀特徵。

空中客車公司在A400M上運用了許多從包括A380在內的民用飛機中發展來的技術,A400M的飛行員座艙就非常類似空中客車的民航飛機。座艙內共有2名成員,另外還給第3名操作員提供了座位以便執行特殊任務。該飛機使用空中客車民用飛機公司研發的電傳操縱系統,操縱杆也同某些空中客車的民航飛機一樣位於側面而不是飛行員兩腿中間。座艙內使用了同A380相同的8塊6×8英寸LCD顯示幕只不過佈置方式有所變化,同時A400M也裝備了軍用級GPS定位系統、雷達告警裝置、導彈告警裝置、鐳射告警裝置以及干擾彈發射器等設施,它的機翼下也可加掛額外的電子戰設施。

運-20採用國產綜合航電系統,以ARINC429匯流排為骨幹,將電子飛行儀錶、飛行控制、導航、通信、氣象及發動機資料及指示等系統有相連,實現資料的綜合處理,並且在座艙的彩色顯示幕進行顯示。另外可能會添加自衛干擾系統,包括導彈逼近告警系統、干擾發射機和投放架等。

發動機——一切都是發動機

運-20採用的D-30KP-2是俄羅斯索洛維耶夫設計局(現稱彼爾姆航空發動機科研生產聯合體)研製的渦輪風扇發動機,其最大推力為12.5噸,涵道比2.42:1,翻修壽命3000小時。D-30KP是前蘇聯時期研製的第一種大涵道比高性能渦輪風扇發動機,特點是推力大、耗油率低、性能可靠。目前,中國空軍伊爾-76運輸機和轟-6K型轟炸機裝備的均是俄制D-30KP-2型發動機。

隨後會採用成都發動機有限公司仿製的渦扇18(WS-18,D-30KP2仿製型號)發動機。WS-18各方面的性能應該和CFM-56相近,重量為2000公斤,而伊爾-76採用的D-30KP的重量為2300公斤,特別是前者的耗油量比後者要低20%。這樣,在載油量不變的情況下,國產軍用大型運輸機的航程顯然要比伊爾-76更大。或者在相同的航程情況下,運載量比其要多[3] 。WS-18發動機單台推力117.6千牛,帶有蚌殼式反推力裝置。最終運-20運輸機的配套發動機將是渦扇-20(WS-20)發動機,單台推力160千牛左右。

A400M的獨特之處在於配備了來自歐洲螺旋槳國際公司的TP400渦輪推進引擎,該引擎獲得了民用許可,它也是第一個交付給歐洲航空安全性群組織(EASA)的軍用引擎,它的軍用認證在2012年中獲得。

發動機在A400M發動機選型的最初階段,有多家發動機廠商向空客軍用飛機公司送交標書,其中有斯奈克瑪、MTU和菲亞特聯合研製的以M88-2發動機為基礎發展而來的M138渦輪螺旋槳發動機;BMW和羅爾斯·羅伊斯以BR-715為基礎發展而來的渦槳發動機;加拿大普拉特·惠特尼公司以PW800渦扇發動機為基礎發展而來的PW180渦輪螺旋槳發動機。

採用羅爾斯·羅伊斯先進的三軸結構也使技術風險大大增加TP400-D6為三軸設計,其輸出功率高達11000軸馬力,是迄今為止西方國家製造的功率最大渦槳發動機。它以法國陣風戰鬥機的M88-2發動機核心機為基礎,採用BR700-TP方案的進氣口、三級低壓渦輪和減速齒輪箱,瑞達700渦扇發動機縮小比例的五級低壓壓氣機、中壓渦輪等單元組合而成,並增加了一個中壓壓氣機。該發動機採用雙通道全許可權數位式發動機控制系統(FADEC),具備非常完善的發動機控制與動力管理功能,具有自動功率/自動油門、自動和手動的啟動程式、自動再點火、內置式測試等各種狀態監測與保護功能,以確保發動機能在各種惡劣條件下都能安全穩定的運行。在發動機進氣道中配有加熱除冰裝置,進氣道經過優化設計後,在最大限度地減少了氣流畸變和壓力損失的同時,還保留了良好的顆粒分隔能力。

A400M的設計巡航速度為0.68~0.72馬赫,是西方國家飛行速度最快的大型渦輪螺旋槳飛機。因為技術難度過大,歐洲國際渦輪螺槳發動機公司沒能按預定進度完成發動機控制系統的編寫,結果原本定於2007年3月份將TP400-D6發動機裝在C-130K空中試車臺上開始進行的飛行測試被推遲。

不是個歡樂的結尾

2015年5月9日(當地時間),一架準備交付土耳其的A400M運輸機在塞維利亞試飛時墜毀,機上多人遇難,兩人受傷。

馬德里2015年5月9日電 西班牙首相馬里亞諾·拉霍伊9日說,一架搭載8至10人的空客A400M軍用運輸機當天在西班牙南部城市塞維利亞的機場附近墜毀。據西班牙網站2016年6月5日報導稱,空中客車集團首席執行官湯姆·恩德斯日前向媒體承認該專案存在巨大的錯誤。儘管恩德斯承認空客自身有錯,但他把大部分責任推給了供應商和參與該專案的歐洲多國政府,即專案的贊助人和客戶。

而且2017年5月8日,一份德國國防部機密報告警告說,技術問題以及與空客公司的合同糾紛很可能妨礙歐洲A400M軍用運輸機投入全面使用。原因是“由於專案資金不足,再加上各國要求空客就延遲交貨進行賠付,所以空客公司不會繼續投入資金進行必要的改進。該運輸機能否投入使用將因此面臨危機。”

報告認為,空客很可能要求推遲12到18個月交貨,以便解決如何增強防禦能力、如何投放傘兵等剩餘問題。這是空客與參加運輸機項目的七個北約國家進行最新談判的內容之一。A400M項目總共耗資約200億歐元。報告寫到,推遲交貨將意味著當德國目前使用的C-160運輸機在2021年退役時,德國軍隊要面對運輸能力的缺口。

面對報告有關內容,空客公司發言人表示,過去一年來,A400M項目在防禦能力和傘兵投放方面取得了重要進展。空客防務業務負責人德克·霍克告訴記者,自3月底的專案會議以來,空客一直在和所有歐洲買家進行“極具建設性”的溝通。

據知情人透露,參與項目的歐洲國家在3月底的會議上堅持認為,延遲交貨的情形適用於懲罰條款。另一方面,對於如何處理德國因空客推遲交貨而暫扣的款項,空客公司與德國政府依然存在分歧。

德國國防部發言人則拒絕評論報告內容,但她表示,A400M運輸機已經在日常使用中表現出卓越的性能。發言人還表示,A400M尚不具備合同規定的所有性能,這是眾所周知的事情。

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