C-5运输机
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C-5“银河”（C-5 Galaxy）是美国洛克希德公司研制的大型战略军用运输机，也是美国空军现役最大的战略运输机，它能够在全球范围内运载超大规格的货物并在相对较短的距离里起飞和降落。地面工作人员可以同时在C-5的前后舱门进行装载和卸载。首架C-5A运输机在1969年交付美国空军，其后参与多场战争，包括越战、第四次中东战争、南斯拉夫内战、伊拉克及阿富汗战争。
| C-5 Galaxy C-5“银河” | |
|---|---|
.jpg) 美国空军的C-5M | |
| 概观 | |
| 类型 | 大型战略运输机 |
| 乘员 | 机组人员7人
|
| 首飞 | 1968年6月30日 |
| 服役 | 1970年6月 |
| 生产 | 洛克希德公司 |
| 产量 | 131架 （C-5A：81架；C-5B：50架） |
| 单位造价 | C-5M：100.37百万美元（2016年） |
| 现况 | 服役中 |
| 主要用户 |  美国空军 |
| 技术数据（C-5M） | |
| 长度 | 75.3米（247.1呎） |
| 翼展 | 67.89米（222.9呎） |
| 高度 | 19.84米（65.1呎） |
| 翼面积 | 576平方米（6,200平方呎） |
| 空重 | 172,370千克（380,000磅） |
| 负载重量 | 122,470千克（270,000磅） |
| 货舱容积 | 上层货舱： 30.19×4.20（后段3.96米）×2.29米 容积227.4立方米 下层货舱： 36.91×5.79×4.11米 容积985立方米 |
| 最大起飞重量 | 381,000千克（840,000磅） |
| 最大着陆重量 | 288,420千克 |
| 发动机 | 4具通用电气TF39-1型涡轮发动机（C-5M：4具通用电气CF6-80C2型涡轮发动机） |
| 推力 | 4×43,000磅（191千牛） |
| 最大燃油量 | 193,600升 |
| 性能数据（C-5M） | |
| 最大速度 | 917公里／小时（570哩/小时） |
| 巡航速度 | 833公里／小时 |
| 爬升率 | 549米/分钟（1,800呎／分钟） |
| 实用升限 | 10360米（34,000呎） |
| 最大航程 | 4,440公里（263,200磅负载） |
| 推重比 | 0.22 |
| 滑跑距离 | 起飞：2,600米；降落：1,100米 |
升级版的C-5M“超级银河”（C-5M Super Galaxy）配备新型引擎及其他现代化设备，预计将服役至2040年。
历史
编辑陆军的运输需求
编辑1960年代美国空军使用的C-133与C-124运输机虽然还能够满足陆军的需求，可是已经接近寿命周期的尾声，服役中的C-141运输机无法有效地胜任运输的任务。由于机舱宽度与设计的因素，C-141无法携带7%空降师、22%步兵师或者是32%装甲师的装备，这种差距随着陆军采用更多重型装备而加剧。预估到1980年代，超过1/3的轻步兵师、超过一半的机械化与装甲师总重量的装备的大小超过C-141机舱容许宽度。此外，自1960年代开始美国的战略重心自纯粹核子大战转移到包含有限度的传统战争，也加大了对战略运输的需求[1]。
1961年10月军事空运勤务司令部（Military Air Transport Service, MATS）提出取代C-133运输机的需求，由空军规划CX-4的设计案，CX-4初期规划是架配备有6具发动机的大型运输机，但是隔年8月陆军副参谋长对空军参谋长表示这个设计方案并未与C-141的运输能力有很大的差距，因此取消了CX-4设计案。陆军方面希望最大载重量为82.5吨，机舱宽度至少15呎（4.5米），能够执行空投任务和起降于较为简单的机场。根据这项提案，空军将起飞跑道长度要求放宽到8,000呎（2,424米），但是降落缩短为4,000呎（1,212米）。
1962年负责研发的空军系统司令部（Air Force System Command，AFSC）根据他们的研究和预测推出CX-X计划，这项计划将会采用较多的新科技，但是服役时间将会延后，反而与陆军的期望有所冲突。此时陆军期望的设计包含载重57.5吨下有5000海里（9000公里）的航程，最低巡航速度400节（720公里／时），17.5呎（5.3米）宽的货舱，能够以并排的方式容纳两个运输平台，并且可以从机身前后同时上下货物。而CX-X要求使用4具发动机的规格，迫使设计厂商需要寻求更优秀燃料效率的发动机才能达成技术目标。1964年这项计划正式改名“重量级后勤系统”（CX-HLS，Heavy Logistics System）。
1964年3月美国空军正式发出的设计需求为：
- 使用4具推力4万磅的涡轮扇发动机。
- 巡航速度不低于0.77马赫。
- 货舱宽度17.5呎（5.3米），前后直通，并且能够执行空投任务。
- 能够携带50吨货物飞行5500海里（9900公里），或者是100吨2700海里（4860公里）。
- 最大设计重量下的最长起飞距离为8000呎（2424米），无货物下为4000呎（1212米）。
空军预计1968年7月进行第一次飞行，1969年12月达到初始操作能力（Initial Operational Capability，IOC）。
竞标
编辑
1964年5月，美国空军收到了波音、道格拉斯飞机公司、通用动力公司、洛克希德公司、马丁·马瑞塔对于机身的设计构想，通用电器、柯蒂斯-莱特公司、普惠公司向美军提出发动机的构想。经过决选，1964年底美国空军将机体设计交给波音、道格拉斯与洛克希德公司，发动机则是通用电气与普惠两家公司。空军将会从这三家机体设计当中选出他们最满意的一款，进行原型机的生产和测试，这也是后来许多问题发生的源头，也让美国空军后来修改飞机竞标与采购的程序，借由原型机试飞的资料做出最后的决定。
在设计阶段，三家公司的设计概念不谋而合的都决定将驾驶舱放置在货舱上方，确保机首入口装卸货物时不受阻碍。而洛克希德设计案的尾翼使用T型垂直尾翼，波音与道格拉斯则是采用传统尾翼设计。都要求空军将机体总重放宽到7万磅（37180千克），这项要求令空军方面相当困扰，因此定下任何增重超过200磅的修改都需要空军总司令部同意才可以的规定。由于机体的重量节节上升，减重是势在必行。其中一种较为不诚实的减重手段是将机上可以拆除的设备，像是后方的卸货板，固定用的钢缆，货架与固定网，备用零件或者是工具组等等正常装备都扣除机体的重量以外，如此一来可以减少8800磅（3995千克）。
在设计竞标中，空军认为波音的机体设计性能会是三家中最佳者，但是洛克希德提供空军最低的合约成本。在1965年9月，美国空军宣布由洛克希德获得竞标，在同年12月签约。发动机则是在1965年8月由通用电气获得竞标，通用电气的TF39涡轮扇发动机使用当时尚未普及的高旁通比设计概念，当时的喷射发动机旁通比多半不超过1:2，而TF39的旁通比为1:8，这让发动机可以引进更多的气流提升引擎动力。
任务
编辑具有强大运载能力的C-5为美国空军机动司令部（Air Mobility Command，AMC）提供空中运输，以支持美国国家防务。C-5和C-17是AMC的战略运输理念中的二大搭档。它们可以随时满载全副武装的战斗部队（包括主力战车）到达全球的任何地方，为战斗中的部队提供野外支援。而保持战略运输能力，使美国可以随时用强大的后勤，不单是精良的装备，也可以将本土所拥有的军营设备与美国产的物资、食品饮水等移动到万里之外的战场慰劳水土不服的官兵。
特点
编辑C-5的特点包括：
- 货舱长121呎、高13.5呎、宽19呎
- 上层舱可载运75名乘客
- 在满载的情况下可以在8300呎（2300米）的距离内起飞并在4900呎（1493米）的距离内降落
- 高浮动起落装置的28个轮胎共担重量
- 前鼻和后舱门可以完全打开，使装载快速和便捷
- 可以“跪下”的起落装置使得停着的机身降低，使得货舱的地板与汽车高度相当以方便车辆的装卸
- 每端全宽度供行驶的坡道可同时装载两排车辆
- 系统可通过超过800个的测试点记录分析资讯和发现故障
C-5在外观上与其姐妹机C-141非常相似，但C-5要大得多。两种飞机都有与众不同的T形尾翼（T-tail）、25度机翼掠角以及安装在机翼吊架下的四台涡扇引擎（turbofan）。
银河号运输机几乎可以装载美军的全部战斗装备，包括巨大且重达74吨的移动栈桥，从美国到达全球任何一个战场。
C-5有四台TF39涡扇引擎，每台推力为191KN。他们各重7900磅（3555千克），进气口直径超过8.5呎（2.6米）。每个引擎都有近27呎（8.2米）长。
银河号有12个机翼内置油箱，共可携带51150加仑（194370升）的燃油，可以装满6.5个常规的美国铁路油槽车。满载油料重量为330,500磅（150,820千克）。无需空中加油，一架装载270,000磅（122,000千克）的C-5可以飞行2150海里（4000公里），卸载后，还能飞往离第一个目的地500海里（900公里）的基地。如果有空中加油，那该机的航程就仅仅取决于机组人员的耐力了。
发展史
编辑
C-5在美军军机开发案中为业界知名的，是因为它为美国空军史上第一件开发成本超支10亿美金的计划，因为研发进度延宕且预算超支，该计划在1968至1969年间成为国会调查的重要案件。C-5的预算超支由美国空军内的吹哨人Ernest Fitzgerald与洛克希德公司的专案管理工程师Henry Durham揭露，但两位吹哨者在组织内最后都遭到排挤，而C-5专案也在增付预算后完成验收，进入量产。
1970年6月，洛克希德公司向美国南卡罗来纳州查尔斯顿空军基地（Charleston Air Force Base）的第437空运联队（437th Airlift Wing）交付了第一架C-5A。C-5驻扎在俄克拉荷马阿尔特斯空军基地（Altus Air Force Base）、特拉华州多佛空军基地（Dover Air Force Base）以及加利福尼亚州特拉维斯空军基地（Travis Air Force Base）。1985年，AMC将一些C-5转移至空军储备组成单位，开始是德克萨斯州凯利空军基地（Kelly Air Force Base），随后是纽约州斯图尔特国民警卫队空军基地（Stewart Air National Guard Base）和马萨诸塞州韦斯托弗空军储备基地（Westover Air Reserve Base）。
1989年3月，最后的50架C-5B飞机加入了美国空军运输机队原有的76架C-5A机队。C-5B包括了所有的C-5A的改进之处，也包括了超过100处额外的系统改进以改善飞机的可靠性和可维修性。所有的50架C-5B都加入到了现役部队。
一项1997的研究表明使用将近25年后的C-5机身仍然有80％寿命，因此AMC开始了一项使C-5现代化的大胆计划。这项C-5电子设备改进计划始于1998年，包括升级电子设备以适应全球空中交通管理系统（Global Air Traffic Management，GATM）、改进导航及安全设备和安装新的驾驶仪系统。计划的另一部分是全面更换引擎和改进可靠性，包括新的引擎、吊挂、辅助动力单元、升级飞机外形和框架、起降装置和增压系统。这项现代化的计划将重建飞机的可靠性和可维护性、维持结构和系统的完整性、减少费用和增加操作性，以适应21世纪的需求预计用到2040年。不同于它的俄罗斯对手──军民两用的An-124，C-5仅用于军事部门。[2]
衍生型
编辑C-5A
编辑
C-5A是最早的C-5，1969年到1973年，81架C-5A交货与美国空军。70年代中发现许多机翼有裂纹，载重量受限。为了恢复机身性能机翼全面重新设计，77架C-5A在更新专案中换装机翼，从1981年到1987年才换装完毕，新机翼由复合材料制成，这种材料于设计阶段时还不存在于世界上。[3]
C-5B
编辑C-5B是C-5A改良版，包含所有C-5A的机翼更新和TF-39-GE-1C涡轮引擎的升级，还有航电升级，1986年到1989共有50架交货予美国空军[4]。
C-5C
编辑C-5C是临时修改版为了大型货物运输，两架C-5（编号68-0213和68-0216）改大货舱，移除所有运兵用的小客舱以适应大型货栈板，NASA也用于运送人造卫星。其他还有些小修改，包含第二个电力插座以供电给需要电的货物（例如冷冻食物舱），两架C-5C一架是NASA一架是AFB CA所用，68-0216号机于2007年1月完成航电升级[5]。
C-5M
编辑
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研究发现C-5还剩80%机身寿命，AMC于是开始全系列C-5的升级计划，C-5航电升级计划（AMP）开始于1998年包含升级到支援全球空中交通管理系统的规格，改良通讯，新型液晶显示器，导航与自动安全装置，新型自动驾驶系统，更换CF6-80C2(F138-GE-100)发动机，第一架C-5升级机于2002年12月21日交货[6]。
升级版的C-5s运输机称作C-5M“超级银河”（C-5M Super Galaxy），引擎推力提高了22%，起飞距离缩短了30%，爬升率提高了38%，预期将服役至2040年。
性能应用
编辑巡航速度400节，每节时速相当于1.852公里/小时，C-5运输机可以装载：
现役军用运输机货运能力比较
编辑| 机型 | 最大载重（吨） | 货舱长度 | 货舱宽度 | 货舱高度 |
|---|---|---|---|---|
| An-124 | 150 | 36米（118呎） | 6.4米（21呎） | 4.4米（14呎） |
| C-5M | 127.5 | 37米（121呎） | 5.8米（19呎） | 4.1米（13呎） |
| An-22 | 80 | 32.7米（107呎） | 4.44米（14.6呎） | 4.44米（14.6呎） |
| C-17 | 77.5 | 26.83米（88.0呎） | 5.49米（18.0呎） | 3.76米（12.3呎） |
| Y-20B | 66 | 20米（66呎） | 4米（13呎） | 4米（13呎） |
| Il-76MD-90A | 60 | 20米（66呎） | 3.4米（11呎） | 3.4米（11呎） |
| A400M | 37 | 17.71米（58.1呎） | 4米（13呎） | 3.85米（12.6呎） |
| C-2 | 36 | 16米（52呎） | 4米（13呎） | 4米（13呎） |
| C-390 | 26 | 18.5米（61呎） | 3米（9.8呎） | 3.4米（11呎） |
| Y-9 | 20 | 16.2米（53呎） | 3.2米（10呎） | 2.6米（8.5呎） |
| C-130J-30 | 19.8 | 16.76米（55.0呎） | 3.02米（9.9呎） | 2.74米（9.0呎） |
事故
编辑在1975年4月4日，一架洛歇C-5A银河在飞行婴儿空运行动首航时在后方的货舱门爆开后发生爆炸性减压并在紧急降落新山一机场时坠毁。机上153人罹难，175人生还。调查人员发现部分后方的货舱门零件在事前被移除并未没有正确重新放置。
参考资料
编辑- ^ 工程之書. [2021-08-20]. （原始内容存档于2021-08-20）.
- ^ 現代軍事. [2021-08-20]. （原始内容存档于2021-08-20）.
- ^ C-5A on Globalsecurity.com. [2008-01-27]. （原始内容存档于2008-01-25）.
- ^ C-5B on Globalsecurity.com. [2008-01-27]. （原始内容存档于2008-01-25）.
- ^ C-5C on Globalsecurity.com. [2008-01-27]. （原始内容存档于2008-01-25）.
- ^ "First Flight For AMP C-5" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Code One Magazine, April 2003.
- ^ 軍用運輸機貨運能力比較（英語）. [2015-11-26]. （原始内容存档于2015-09-27）.
- ^ 現代軍用運輸機貨運能力比較（英語）. [2015-11-26]. （原始内容存档于2018-08-11）.
- ^ 洛克希德C-5M數據（英語） (PDF). [2017-11-26]. （原始内容存档 (PDF)于2017-05-16）.
外部链接
编辑
- C-5 Galaxy U.S. Air Force fact sheet
- C-5M page on LockheedMartin.com（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- C-5 Galaxy page on GlobalSecurity.org（页面存档备份，存于互联网档案馆）
- C-5 Galaxy U.S. Air Force history page
- C-5 Galaxy and Starlifter page
- C-5 Galaxy page on Air-Attack.com
- "Fatigue and Related Human Factors in the Near Crash of a Large Military Aircraft"（页面存档备份，存于互联网档案馆）. Aviation, Space, and Environmental Medicine, Volume 77, Number 9, September 2006, pp. 963–970.