C-17“环球霸王”运输机发展回顾

C-17“环球霸王”运输机发展回顾

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提要

  美国空军在20世纪70年代初,为了取代当时已即将达到使用寿命的C-141“星”式战略运输机,开始有了新型运输机的需求构想。1980年美国空军正式提出了重型运输机C-X的需求草案,并由麦道飞机公司获得研发制造合同,新机编号为C-17。在十余年漫长的研发过程中,C-17经历了不少风风雨雨,也差一点遭到被终结的命运。第一架原型机终于在1991年9月15日顺利升空,美国空军的远程战略运输能力,也从此迈入了新的里程碑。
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C-17的诞生

  作为美国空军机动司令部(Air Mobility Command)的新一代战略运输机,C-17背后有个长篇故事。任何军机的发展都是既耗费时间又花大钱,C-17的发展是当时美国耗时最长的,从1981年赢得发展合同到1995年完成全部飞行测试共持续了14年。而发展经费方面,当时是美国第三花钱的军机,只输给E-3空中预警机和B-2隐形轰炸机。

  C-17的发展可以追溯到1971年,当时美国空军机动司令部的运输主力是由洛克希德(Lockheed)设计制造、于1964年开始服役的265架C-141“星”式运输机(Starlifter)。这种飞机的原始设计寿命是30,000飞行小时,后来由于美国空军想增加运输容量而加长机身,当时分析显示机体疲劳寿命可达45000飞行小时,但由于繁重的训练任务和高频高速低空飞行任务,使机翼下蒙皮的损伤迅速累积,原设计服役寿命将会提前耗尽。加上机翼主梁和驾驶舱侧窗框缘有裂纹,C-141必须限制飞行,机动司令部的战略运输能力倍受考验。原制造厂洛克希德曾提出延寿和重开C-5B生产线计划,但二者都不符合五角大厦的想法。

2001年一架C-141在孟菲斯基地加注燃料时机翼折断,有9000加仑的燃油流进了附近的小溪,一名空军人员受伤。这起事故加速了C-141的退役进程
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1971年美国空军提出先进军用短距起降运输机(Advanced Military STOL Transport)的需求,要求能将大型货物直接运送到战地,在此需求下的产物就是波音(Boeing)的YC-14和麦道(McDonnell Douglas)的YC-15。二者都能装载150名士兵或36450千克货物,且能在570米长度内的跑道上起降。这二种飞机都使用了短场起降的技术,YC-14采用吹气(blown air)增升技术;YC-15则是使用外吹式双开缝襟翼(double-slotted)来增加升力。

采用上表面吹气增升技术的波音YC-14
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采用外吹式双开缝襟翼的YC-15
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波音的YC-14在1976年8月9日首飞,安装两台推力为23000千克的通用电气(General Electric)CF6-50D涡轮扇发动机。麦道的YC-15在1975年8月26日首飞,装载4台推力各为7200千克的普惠JT8D-17涡轮扇发动机。

  不过由于C-130H的继续生产已能满足美国空军的需求,因此上述两种机型后来都没有实际生产,但后来当美国空军提出C-X的需求时,YC-15的经验显然对麦道公司有很大的帮助。

发展历程

  1980年2月,美国空军提出了C-X重型运输机的需求草案(Request For Proposal),10月份提出正式文件,新的运输机将担负起战略运输任务,先是支持C-5和C-141,最后则是取代C-141。需求中说明新的运输机必需和C-130一样具备短场起降能力,需要加强型起落架和高升力装置,使飞机满载时能在2400米长的跑道上起飞,在900米长的跑道上降落。满载航程至少为4400千米。机身内部须能容纳大型货物,如M1主战坦克。飞机须能在拥挤的停机坪随意进出,且能在满载外加五分之二燃油的情况下,在2°的斜坡上后退。

波音的方案仍采用上表面吹气襟翼技术,只是改成三发布局
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洛克希德的方案看起来就是架缩小的C-5,在增升技术方面表现平平
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麦道的方案沿用了外部吹气襟翼,与波音相比更接近传统布局,1981年8月28日美国空军宣布麦道获胜
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虽然洛克希德的佐治亚州工厂在制造运输机上有比较丰富的经验,不过在1981年8月28日,美国空军宣布最后决定时,雀屏中选的却是麦道。同年9月,落榜的洛克希德公司提议重新生产44架的C-5,不但交机时间快,也比C-17便宜,这个想法获得参议院武装部队委员会(Senate armed services comittee)主席的支持。

  1982年,美国空军采购了50架重新生产的C-5B,和60架麦道的KC-10A加长型双用途加油/运输机,而长期性的运输机需求则由国会进行研究以安抚国会议员,他们每一位都是运输机的坚强拥护者——只要飞机是在他们的选区制造。为了安慰麦道,空军也拨出部分款项以提前开始C-X的设计工作,并赋予编号C-17。麦道在1983年为C-17取名为“全球霸王”(Globemaster),这个名字符合该公司一贯的命名方式,如C-54为Skymaster、C-118为Liftmaster、C-133为Cargomaster。

麦道在1983年为C-17取名为“全球霸王”(Globemaster),符合该公司一贯的命名方式
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 1984年C-17完成基本设计,货舱加驾驶舱的全尺寸模型深获空军好评。1984年9月11日至20日,美国空军由一位现役运输机装载长,针对陆军和海军陆战队的使用需求进行货舱装载测试。测试装载的货物共有11种组合,典型的装载物有:1、两部装甲人员运输车、两部五吨大卡车加二吨半拖车、三辆吉普车,2、三架AH-1S“眼镜蛇”(Cobra)直升机、三架0H-58C“奇奥瓦”(Kiowa)直升机。

  1985年12月,麦道获得总金额34亿美元的经费,C-17进入全尺寸发展(full scale development)阶段,以制造包括原型机在内的6架测试机。
在阿诺德工程发展中心测试的C-17风洞模型
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