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歐洲A400M大型運輸機全解析

來源:互聯網 責編:大嘴 作者:佚名 時間:2009-01-25

2008年第10期  來源www.cngc.com.cn
 

20世紀60年代起,北約各國大量裝備美國C-130“大力神”戰術運輸機。這種四發螺旋槳運輸機產量超過2000架,參加了50年代以后所有的戰爭,并在歷次局部沖突和維和行動中起到了重要作用,1979年,C-10冒著機槍和高炮編織的火網反復超低空通過格林納達機場的勇敢表現讓人印象深刻,此戰該機投下上千人的突擊隊和數百噸武器彈藥。在1982年英阿馬島戰爭期間,英國皇家空軍出動C-130等型號軍用運輸機600多架次,支援其特混艦隊的軍事行動。這些運輸機經過空中加油,先后從英國本土向馬島之戰的重要支撐點——阿森松島緊急空運去7500多噸軍事裝備和物資,以及15600多名士兵。而在1990年“沙漠盾牌”行動期間,僅僅依靠部署在戰區內的149C-130戰術運輸機,就為各國作戰部隊空運了14.2萬噸物資和13.4萬名官兵,并滿足了各部隊提出的3500多加次空運要求。

進過幾十年服役和不斷改進的歷程,C-130“大力神”作為西歐各國空軍運輸機的“主力機型”,已漸漸顯出“力不從心”的一面——到20世紀末,世界各國在6070年代間購買的“大力神”運輸機30年設計壽命將滿,超過1500架飛機面臨退役。另外,C-130的機體結構基本延續50年代最初的設計尺度,云載重量和寬度限制開始影響新一代陸軍裝甲車輛的設計和發展,嚴重制約裝甲車防護能力提高。新的戰略需要新的運載平臺,發展新一代戰術運輸機已經刻不容緩。出去戰略發展的需求,世界上接近2000架運輸機需要更新的巨大市場潛力也是一塊非常誘人的蛋糕。而且美國短時間內還沒有更新戰術運輸機的打算,只是在不斷改進老掉牙的C-130,這給了市場一個難的機會。歐洲人希望再次憑借空客模式,踏入戰術運輸機這個傳統的美國獨占領域。

美國中型不對采用從瑞士“皮蘭哈”改進而來的裝甲平臺為主力,它是在C-130性能限制下的妥協產物,裝甲防護能力嚴重不足。美國人花費很多精力為其研制附加的增強防護組件,既便如此,其防護性能還是不如歐洲新一代“拳擊手”等裝甲戰車系統。全新研制有很多好處,沿襲成功的空客模式,新機由多國共同投資共擔風險,這樣一來投資國本身就是采購國,新機鎖定的目標采購數量可以被捆綁到一起,能夠保證獲得足夠的基礎生產數量。只要新機完成研發,基本就能正常生存,比美國公司單獨開發的風險小很多。歐洲國多是中等發達國家,經濟能力無法與美國相提并論,任何一個國家度不能在每年有限的軍費中投入如此大的資金用于研發。多國合作實際上相當于整合整個歐洲的經濟資源,每個國家完全能夠承擔各自分攤的經費。新機在歐洲制造也有很多的政治好處,其能產生大約4000億歐元的經濟輻射效應,提供超過25千個至少25年的工作崗位。所以,不管新一代系統會遇到什么樣的麻煩和挑戰,歐洲人都有信心和決心將它變為現實。

事實上,從歐洲開始討論研究新一代戰術運輸機的時候,美國人就認為完全沒有必要。而26年以后的今天,美國的將軍們正開始悄悄審視這種新機,其劃時代的能力提升已經展現出強大的生命力和市場前景。這一點上,歐洲已經走在美國前面。現在,不管美國能否提供一個更強大和先進的型號,都無力撼動歐洲新一代戰術運輸機的前進步伐了,其難以估量的影響力將在未來15年內得以充分體現。

發展歷程

1982年,法國宇航公司、英國宇航公司、原西德MBB公司和美國洛克希德-喬治亞公司決定成立聯合工作小組,共同探討合作研制未來國際軍用運輸機(FIMA)的問題。起初,4家公司聯合研發FIMA是準備用其替換在美國和歐洲各國軍隊中服役的C-130戰術運輸機,以及在原西德、法國空軍中服役的C-160戰術運輸機。

不過,在最開始的概念研究階段,FIMA合作體就沒有形成統一的思路。歐洲與美國之間基于自身的需求,對新型運輸機提出了不同的要求。為了照顧到相關國家的不同需求,參與合作的歐、美公司界定了兩種機型:FIMA-AFIMA-B。英國和法國根據在馬爾維納斯群島、扎伊爾的作戰經驗,主張研發較大的戰術運輸機,也就是FIMA-A方案。FIMA-A采用4臺渦輪風扇發動機,可從后方基地長約915的混凝土跑道上起飛,運載29.5噸貨物,貨艙橫截面的寬度和高度均為3.65,能運載“超美洲豹”直升機和自行火炮;德國人則傾向于研發較小的戰術運輸機,該機將采用4臺渦槳發動機,最大起飛重量為8085噸,貨艙橫截面的寬度和高度為3.6×3.5,可將20噸公斤貨物空運至2000公里外;美國人想研發的卻是一種可在長約460土跑道上強行起降的“超短距起降”戰術運輸機。

為了形成統一概念,FIMA合作體重新對FIMA進行了界定:FIMA將是一種基準型戰術運輸機,采用渦輪螺旋槳發動機,最大起飛重量87噸,具有空中受油能力。為了兼顧各國不同的需求,其設計方案保留具有足夠的兼容性,可進一步將其更改為“重型”F!MA或“輕型”F!MA。隨后,合作體一致同意了FIMA的基本設計要求。

1987年,根據與FIMA合作體共同簽署的一項備忘錄,意大利阿萊尼亞公司及西班牙航空制造公司也加入進來。之后,FIMA小組的工作開始一邊倒地傾向于滿足歐洲需要,與美國“先進技術戰術運輸機”概念之間的差異也越來越大。美國與歐洲各國在新機研制指導思想、性能要求上的根本差別再次凸顯出來。其實,歐、美本來就沒有“共同需求”的基礎,美國參與這個項目也只是純粹的利益關系。美國擁有配置完備、列裝齊全的龐大軍事空運系統,除了C-141C-5戰略運輸機外,還有正在研制之中的C-17“環球霸王”III戰略運輸機。后者既具有過去只有戰略運輸機才擁有的強大運載能力、遠航程和更快的飛行速度,也具有中小型戰術運輸機的簡易機場起降性能。正是基于這一點,美國人想讓C-130這一級別的運輸機能直接抵達更多的地區、更深入前線、更直接地介入地面作戰行動。所以,美國人認為新研發的戰術運輸機換代機型必須是一種短距起落的飛機。相對而言,西歐各國的軍事空運系統不但規模很小,而且都沒有裝備戰略運輸機,不能空運大型武器裝備。歐洲人的當務之急就是增大軍用運輸機的運載能力和航程,滿足其快速反應集群對空運系統的要求。為此,歐洲人確認新研發的戰術運輸機代換機型應是一種可兼顧戰略、戰術空運任務的中型運輸機,這其實是一種介于C-17C-130之間的機型,而不是美國人所希望的C-130“超短距起降版”。

1988年,FIMA合作體開始起草未來大型軍用運輸機的“歐洲總目標綱要”(OEST),設計要求中的“歐洲色彩”更加濃厚:與C-130戰術運輸機相比,FIMA的載重和航程性能更出色,機身貨艙的載荷能力更大,貨艙更寬、更高,巡航速度更快,艙內噪音水平更低,采用4臺渦扇發動機和3人制空勤組。此外,還明確將FIMA界定為常規起落飛機,不會配置超短距起降所必須的增升裝置。也就是說,歐洲盟友們已決定與美國人分道揚飆,根據自身實際情況來研制新型運輸機,不再考慮美國的需求。

1989年,美國洛克希德公司退出FIMA合作體。美國人走后,原FIMA合作體中的5個歐洲成員公司組成“未來大型軍用運輸機合作體”(Europflag),并于19916月在意大利羅馬聯合成立一家共擔風險的有限責任公司,繼續負責新機的研發、制造、支援及管理,FIMA也隨之改稱為“未來大型飛機”(FLA)。此外,該合作體還完善了歐洲未來大型軍用運輸機的“歐洲總目標綱要”,明確了對FLA的要求:常規氣動布局,采用4臺渦槳發動機,最大起飛重量110噸,最大載重量25噸,可在915長的簡易跑道上起降,航程4600公里,巡航速度740830公里/時,貨艙高3.6,容積比C-13060%以上,能載運除主戰坦克以外絕大部分陸軍武器裝備,如武裝直升機、步兵戰車、地空導彈發射車等,并能在各種高度上進行全天候空投、空降。

美國人被擠走了,西歐多國也終于組織起“自己”的未來運輸機合作發展機構。表面上看起來似乎一切都變得順風順水,歐洲人終于可以完全按自己的意愿來進行研發,其實則不然,這只是新一輪爭吵的開始。

1992年,比利時和土耳其先后加入Europflag合作體;1993年,合作體的七個成員國政府簽訂了諒解備忘錄。FLA的可行性預研也于1993年第二季度如期完成,于10月轉入可行性研究階段,項目全面啟動。但是,隨著加入到合作體的國家越來越多,新的問題開始浮出水面——合作體成員國之間對生產任務和研發經費的分配比例產生分歧——誰都想既能多分配到一些生產任務,又想少分攤一些研發經費。這樣的“如意算盤”嚴重影響了合作體所有成員國的利益,再加上當時歐洲各國已為“歐洲戰斗機”耗費了太多的精力,各種紛爭交雜在一起,FLA的研發進度大受影響,各成員國對該項目的信心也受到很大打擊。

看到一團亂麻的爭吵局面,英國政府實在不愿意就這么干耗下去,首先宣布退出。英國皇家空軍的C-130K最早于1966年交付使用,眼看著使用年限將滿。軍用運輸機的采購與交付時間一般都很長,如果不馬上著手解決替代機型的問題,到時皇家空軍的軍事空運系統將出現不小的空檔。無奈之下,英國人將目光轉到美國C-130J運輸機的身上。不過英國政府宣布退出后,英國宇航公司仍一直堅持“自費”參與FLA項目。英國退出后,法國也隨后在其多年度財政預算中取消了相關的經費預算。盡管英國和法國退出了,Europflag合作體仍堅持在19955月完成可行性研究,1996年開始轉入預研制階段,并制定了一套全面的規范。

199412月,英國訂購25C-130J戰術運輸機,并公開表示FLA項目如果完成可行性研究,將會考慮重新加入,并宣布其購買4050FLA的意向。兩年后,英國政府見FLA已完成可行性研究并轉入預研制階段,實現了自己的承諾,法國也重新明確了其對合作研發、購買FLA的熱情。英國和法國重回合作體后,西歐七國家共同通過了一項協議,初步明確了各自欲購買FLA的架數,總需求量確定為228架。

可是,德國人在簽署協議后不久又有了新想法——他們對俄羅斯和烏克蘭聯合研制的安-70大型運輸機一見鐘情,執意要探討用該機作為歐洲未來大型軍用運輸機備選方案的問題。德國人這么做,其實是在政治上另有所圖——在德國總理科爾執政時期,為取得在東歐的影響力、確保德國在俄羅斯及烏克蘭的利益,德國政府有意支持烏克蘭研制的安-70,以作為FLA計劃一旦失敗的備用方案。安-70的貨艙寬和高度分別達44.1,最大商載達47噸,比美國C-141“運輸星”(貨艙寬3.12、貨艙高2.76)和俄羅斯伊爾-76(貨艙寬3.45、貨艙高3.4)還要大得多,這對裝載大型貨物極為有利。在擁有出色運載能力的同時,安-70還具備和戰術運輸機一樣優秀的短距起降能力、接近于渦扇發動機運輸機的巡航飛行速度,其采購和使用與維護成本卻只相當于這類重型運輸機的幾分之一。與還停留在紙面上不知何時才能“飛起來”的FLA相比,安-70已完成多次試飛并于19988月交付俄羅斯空軍開始進行飛行測試,這對德國人而言顯然更“現實”、更有吸引力。

就在德國人為了安-70Europflag合作體大加爭吵時,意大利不動聲色地退出,并悄悄訂購了18C-130J戰術運輸機。而德國人在力推安-70時,一些國內政客們也對英國和意大利采購C-130J大加批評,認為使用美國制造的運輸機在政治上站不住腳。FLA項目經歷著新一輪的內證“鬧劇”。雖然德國的努力最終沒能成功,但科爾政府政治性地傾向于安-70運輸機這一舉動嚴重延誤了FLA的進度。1998年,FLA終于完成了預研,開始轉入正式研制階段。此時的方案與最初方案有很大不同,有效載荷更大,相應的貨艙的長、寬、高也加大了不少,航程更遠,巡航飛行速度也更快。

數次“內證”嚴重滯阻了FLA的進程,沖擊著合作體的根基。西歐人也明白了一個顛撲不破的真理:建立在泛歐主義“覺悟”之上的各國自我約束抗拒不了利誘,只有實實在在的“利益紐帶”才能將各成員國牢靠地捆綁在一起。合作體開始探尋通過一種商業化途徑來研發FLA,以便在個別國家突然撤出后,該項目仍能夠繼續進行下去。

在經歷數次風雨波折之后,歐洲空客公司成立專門的軍用機部門(AMC后于20011212正式注冊成立為空客軍用飛機公司),開始接管FLA項目。該公司采用空客公司的民機研發模式管理該項目,將其研發工作納入商業化運作軌道。原合作體成員國將依各自采購的架數擁有該公司的相應股份。其中,空客公司占63.8%的股份,歐洲宇航防務集團(EADS)占25.5%的股份,土耳其、比利時、葡萄牙的三家公司各占5.1%、4.1%和1.5%的股份。空客公司堅持只有在獲得足夠數量的購銷合同之后,才能啟動FLA研制工程;并保證FLA將在合同簽訂后的51個月內首飛、71個月內開始交付用戶。但后來空客并沒有做到他們的承諾,首飛時間仍大大延期。

19992月,高效率運轉的空客公司向原Europflag合作體各成員國正式提交了其關于“歐洲未來大型軍用運輸機”的投標書。在投標書中,FLA被正式命名為A400M。在這次競標中,美國C-17戰略運輸機、C-130J戰術運輸機以及烏克蘭安-70大型運輸機均積極參與投標,A400M項目承負著巨大的壓力。但是空客軍用飛機公司信心十足,因為它手中握有“政治”和“經濟”牌——原合作體各成員國或多或少都擁有空客軍用飛機公司的股份;而在政治上,科索沃戰爭后“歐洲一體化”再次熾熱熏天,善于經營的空客公司也充分利用極有利的大環境,大打“歐洲牌”,將對A400M運輸機支持與否的問題“升級”成了對歐洲防務一體化的政治態度問題。最終,空客軍用飛機公司擊敗各路競爭對手,A400M成為最后的贏家。

20008月,歐洲七國和土耳其聯合宣布,創門已經選定空客公司A400M作為歐洲未來大型軍用運輸機,表示要采購225架,其中比利時7架、法國50架、德國73架、意大利16架、盧森堡1架、西班牙27架、土耳其26架、英國25架。20013月,葡萄牙宣布其也將購買4A400M,并要求參與相關的研發工程。

2001年巴黎航展期間,八國正式簽署采購備忘錄,明確各國將要購買A400M的架數,但采購數量減少為196架:德國73架、法國50架、西班牙27架、英國25架、土耳其10架、比利時7架、葡萄牙3架、盧森堡1架。雖然這次簽署的采購數量減少了29架,但總數仍超過了180架——這是空客軍用飛機公司認為啟動A400M運輸機實質性研發工程所需的最低訂購架數。

2003527,歐洲防御采購局(OCCAR)為七個FLA項目啟動國與空客軍用飛機公司在德國波恩正式簽署180A400M軍用運輸機的采購合同,單價8000萬歐元(以當時匯率約價值8500萬美元),總價值達200億歐元,這是歐洲有史以來最大的軍事訂單之一。根據合同,各國采購數量為德國60架,法國50架,西班牙27架,英國25架,土耳其10架,比利時7架,盧森堡1架。這一合同的簽署標志著從“未來國際軍用運輸機”(FIMA)一直到“未來大型飛機”(FLA),歐洲未來大型運輸機在經歷了長達21年的曲折坎坷之后,終于迎來了遲到的春天。

20051月初,A400M項目七個歐洲發起國的代表、政府官員和空客公司軍機項目的高級主管們一起在空客德國公司的工廠舉行慶祝儀式,見證了第一個下機身框架的加工,這標志著該項目開始進入主要機身部件生產階段。該部件位于機身中段,長5.4,從一塊鋁板加工出來。共有18個這樣的隔框支撐地板和主要機身結構。加工過程從一個兩噸多重的原材料開始,最終完成的隔框重量只有25公斤。加工之后的廢料將百分之百得到回收。

A400M的項目管理與過去軍用運輸機研發生產的管理模式不同,其研制與生產大量汲取過去在民用大型客機上各種成熟的實踐經驗。在A400M項目的研發生產管理中,最大的特點是首創性地采用了“邊設計邊制造”和“首架即為量產型”的模式。而在20051月開始制造的首個下機身框架即是“先設計完成先制造”的首個部件,當時還有很多其他部件的設計并未完成,只在具體設計完成后再陸續投入生產。這充分體現了空客在CAO/CAM計算機輔助設計與制造的先進水平和精湛的加工工藝水準。根據研制計劃,A400M第一架飛機即是量產型,在首飛后18個月直接交付給客戶,這在大型飛機的研制史上還是首次。過去,世界各國在研制新機時往往都是先制造數架原型機作為測試之用,待完善之后才正式投產經過改進的量產型。這樣雖然穩當,但無論是在研制成本還是研發周期上都耗費頗多。空客公司依靠幾十年來在民用大型客機方面所積淀的深厚功底,在A400M項目上大膽采用不制造原型機,首架飛機即為生產型的模式,雖然風險很高,但也為空客省出大量的研發成本和時間。

按計劃分工,法國瑪特拉宇航公司將研制A400M的玻璃座艙和飛控系統,生產機冀的中心冀盒、機身的機頭段和發動機短艙;英國宇航公司負責機冀的外翼盒,德國戴姆勒-克萊斯勒宇航公司負責中機身后段和垂直安定面;西班牙飛機公司承擔總裝。另外,意大利阿利塔萊婭公司負責后機身和貨運系統,比利時弗萊貝爾集團生產機翼前緣和襟冀,土耳其宇航工業公司制造中機身前段和起落架艙、艙門和升降舵。

除了歐洲國家參與A400M項目,空客公司還積極爭取歐洲以外的國家也加入到該項目中來。20054月,南非政府與空客簽署加入A400M運輸機研制與制造項目的意向書,成為首個A400M項目的非歐洲參與國。作為A400M項目合作伙伴,南非丹尼爾航空公司負責機身上部殼體和碳素復合材料機翼-機身整流蒙皮的制造,由南非制造的第一組機身上部殼體(機身頂部部分蒙皮)于200668開始交付。南非空軍計劃采購814架,交付時間為20102014年,價值8.37億歐元。同年,馬來西亞和智利也宣布購買A400M,分別簽訂4架和3架的采購合同。

技術解析

隨著冷戰的結束,世界經濟、政治和軍事形勢發生重大改變,歐洲各國對軍用運輸機的需求也產生了明顯變化。冷戰時期,西歐國家的戰略重點是隨時準備抗擊華約國家的進攻,此時的軍事空運力量主要是完成向前線的輸送任務。就目前而言,歐洲各國的戰略重心開始轉向海外,軍用運輸機的主要使命轉為向海外“熱點地區”輸送快速反應部隊的兵員、重型裝備、武裝直升機,以及維和行動必須的各種工程機械、援救物資等。這對軍用運輸機的戰/技術指標提出了新的要求:擁有足夠大的載重航程和貨艙容量以及相應的承載能力,能夠裝載現代歐洲部隊快速反應作戰及人道主義救援活動中使用的裝甲車輛、直升機以及工程機械設備等,并將這些重型裝備從歐洲直接空運到非洲、中東等“熱點地區”;具備高巡航速度以滿足快速反應的要求和提高單位時間內的往返架次;具備良好的短距起降能力,以適應非洲和第三世界國家條件比較差的機場,并能在各種未經鋪設的簡易跑道上起降;具有高度的自主地面工作能力,以減少返場時間,尤其是在危險區域作業時的返場時間;能適應較為危險的區域飛行,有較高的結構損傷容限和易維護性設計;擁有良好的低空低速性能以便于空投及戰術作戰飛行。

為了滿足歐洲各國對A400M軍用運輸機提出的一系列要求,設計人員不僅對總體布局、貨艙結構和裝卸系統等方面進行了精心設計,前瞻性地采用“寬體化”設計,增加了貨艙容積和裝載效能,并改善了結構堅固性、任務適應性和短距起落性能,還采用了空客民用客機的電傳操縱系統和駕駛艙設計。

總體布局  A400M采用懸臂式上單冀和T形尾翼式的常規氣動布局,機冀采用超臨界翼型設計,后掠角為18°機翼下裝有4臺功率達11000軸馬力的TP400-D6渦輪螺旋槳發動機,這是西方目前功率最大的渦輪螺旋槳發動機。每側機翼的兩副螺旋槳旋轉方向相反,既可以抵消螺旋槳轉動產生的扭矩,又改善了螺旋槳滑流對機翼升力分布的影響,增加了機翼升力系數。憑借優秀的氣動設計和功率強大的發動機,A400M的巡航速度高達0.680.72馬赫,與裝用渦扇發動機的大型運輸機相比也不遑多讓。為了適應在野戰機場起降,A400M采用承載力強的多輪式前三點起落架。前起落架為并列雙輪,主起落架為串列式6輪,左右共12個輪子,寬達6.2的主輪距和低壓輪胎有利于飛機在前沿野戰簡易跑道上起降和轉向。

貨艙  軍用運輸機的最主要用途就是執行空運任務,投送運載各種軍事裝備和人員。從這個意義上來說,軍用運輸機就是圍繞著貨艙來進行設計的。為滿足歐洲各國針對可裝運大型武器裝備這一“重點要求”,A400M的機身/貨艙結構設計與C-130、安-12等傳統的戰術運輸機有很大不同。過去受材料和設計制造水平所限,軍用運輸機的機身/貨艙橫截面形狀一般多以圓形為主,雖然在設計和制造工藝上難度較低,但貨艙內空間的利用率不高,特別是在裝載大尺寸貨物時貨艙的兩側浪費空間很多。稍后面世的一些大型運輸機為了提高運送兵員的效能,進行機身/貨艙結構設計時在圓型機身橫截面的基礎上作以改良,派生出雙泡形。這樣就可設計成雙層貨艙地板,或是可以加裝一層地板隔為雙層艙。如伊爾-76的貨艙尺寸是20×3.45×3.4長×寬×高),單層貨艙時可運載145名全副武裝的士兵,或125名傘兵。當加裝雙層艙板后可運載225名全副武裝的士兵,上層乘載80人,下層乘載145人。而以運載大型裝備為主要任務目的的C-5A“銀河”戰略運輸機和安-124戰略運輸機,針對重型裝備裝載問題在設計上作了進一步“變通”,機身橫截面設計成上面窄下面寬、底部扁平的“梨型”,這樣可以降低貨艙地板高度、增加貨艙寬度,以便于大尺寸重型裝備的裝卸。從最初的圓型到后來的雙泡型和梨型,雖然各國的設計師不斷進行設計優化,但始終都是基于對圓型機身橫截面進行改良,貨艙空間利用率不高的問題仍未能得到根本解決。

貨艙尺寸按地板寬度要求設計以后,機身截面面積有較大的浪費,在阻力上需要付出可觀的代價,重量上多余尺寸部分雖然是死重,但是在當時的條件下比針對應力集中的加強還是相對可以接受。而A400M的貨艙橫截面形狀與以往的各種戰術運輸機不同,其機身結構經過計算機仿真模擬分析后,設計為頂部圓型,兩側微弧而圓角過渡到平直底邊的橫截面形狀,貨艙則為四角修圓的近似方型橫截面形狀。這樣可在最小機身尺寸/結構重量的前提下,盡可能地加寬和加高貨艙橫截面尺寸,以獲得最大的貨艙空間利用率和大型裝備裝載能力。采用較方橫截面形狀設計的另一大好處,就是因為機身底部扁平,所以貨艙地板離地高度可以大幅度降低。在裝卸小件散貨時,放平尾部大貨艙門兼貨橋,就正好可以與運送物資的卡車對接,直接利用貨橋和貨艙地板上的傳送帶、滾棒和機內吊運裝置更快速的完成裝卸。而在裝卸大型車輛時,因為貨艙地板離地高度低,再加上主起落架具有“下蹲”功能,可以進一步降低貨艙地板高度,所以貨橋放下后的坡度就很小,這對于大件貨物的裝卸特別有利。

雖然將機身設計成近似于方型橫截面形狀能在貨艙空間利用率上獲得最大化的益處,但是其也存在一個嚴重的問題―機身應力都集中在底部兩側的角上,這在結構強度設計上是個很大的難題。空客設計師們針對這一難題,在機身載荷較大的部位采用高強度鈦合金來設計加工零部件,并利用計算機仿真模擬分析,對兩個角修圓以減輕應力集中,針對應力傳遞方向優化設計加強結構。經過優化設計的A400M具有不低于30000小時的服役壽命,在裝載37噸貨物時過載限制為2.25g,在裝載31.5噸貨物時過載可達2.5g,并有很高的結構損傷容限。

A400M的貨艙長度為23.2(含貨橋),貨艙高度為3.85,貨艙地板寬度為4,貨艙容積達356立方米,比C-130J的貨艙容積還要高出兩倍。A400M的“寬體化”貨艙甚至比C-141運輸機的貨艙寬度和高度還要大得多,并且機翼的中央翼盒避開了貨艙,從機身上部穿過,不會占用貨艙內部高度。為便于大型裝備的裝卸和空投,A400M的尾部明顯上翹,并采用兩扇貨艙門,前貨艙門放下后作為裝卸貨橋。貨橋長5.4、寬4,可在貨橋上堆放6噸重的貨物,后貨艙門向內向上打開。在側舷突出部的后端裝有兩個液壓操縱的支撐設備,以防止裝運重型貨物時飛機“后翻”。除機尾的大貨艙門外,A400M機身上另有四個門,每側兩個。前機身兩個門左邊是機組乘員登機門,右邊是應急出口,機翼后的兩個側門可用于空降傘兵。在駕駛艙和貨艙的頂部還布置了3個應急出口,并可作為通往機翼上翼面的檢修通道。

“寬體化”的貨艙設計使A400M的裝載能力非常出色,根據不同的任務需要,貨艙內部只需要一人就能在很短時間內就完成改裝,安排最佳的貨物裝運固定方案。在運載大型裝備時,貨艙內可以前后串列安放2架“阿帕奇”或1架“超美洲豹”直升機,裝運裝甲車輛等裝備時可以裝運1M109A6自行榴彈炮或裝運3M113裝甲輸送車;運送兵員時可乘載120名全副武裝的士兵或傘兵,此時座椅為四排縱向排列,靠貨艙壁的兩排座椅通過絞鏈安裝在艙壁上并且可以折疊收起來,中間的兩排座椅可完全拆除;裝運集裝箱時可運載92.235×2.743的標準集裝箱,或以貨盤在中間、人員靠艙壁乘坐的布局混合裝運9貨盤和57名兵員。在執行戰場救護任務時,該機可同時運送66副擔架和10名醫務人員。此外,機上還留了一塊地方作為特殊醫務處理用的幕簾區,可作為機上臨時手術間。在貨艙內,除設有一個固定的洗手池外,還設有兩個固定的遮蔽式小便池,可謂是“人性化”方面考慮得非常周到。

A400M貨艙地板上布置有系留環、導軌和滾棒系統等機內自裝卸設備,這些設備一直延伸到尾門貨橋上,在不需要時可以把滾棒/系留環系統隱藏在貨艙地板下,并可選裝用于3.175寬民用標準貨盤的滾棒/系留環系統;在貨艙的前端,飛機中線地板下的位置配有一臺重型絞盤,用于牽引重型物資的裝載。特別值得一提的是,在A400M機身后部裝有一臺最大起吊重量為5噸的起重機,其滑軌一直延伸到尾貨艙外機尾處,能夠直接從地面或從各種高度的卡車上吊裝所有軍用貨盤和散裝貨物,貨運員利用一個手持式遙控裝置即可操縱這臺重機。目前,只有A400M才具備這種不依靠外部保障機械設備既可裝運貨艙外貨物的能力。

為了提高裝運效能,A400M配備一有“自主式貨艙操作系統”。該系統具有很高的自動化程度,可以精確測量出飛機在裝卸載荷時所引起的重心變化,在地面裝卸階段就自動計算并在貨運員工作站的顯示器上標出最佳裝載位置。“自主式貨艙操作系統”與貨艙內裝卸系統相結合,在完全無機場保障設備的前提下只由一名貨運員就能高效完成所有貨物的裝卸,而無須地面人員協助。在世界各國所有型號的運輸機中,只有A400M和美國C-17才配備有這種高度自動化的貨艙載荷管理系統。

機翼/尾翼  A400M運輸機上,復合材料占結構重量的比例達35%~40%,特別是機翼,碳纖維復合材料占機翼結構重量比例高達85%,開創了使用復合材料為主要材料制造大型運輸機機翼的先例。采用碳纖維制造的機翼,重量是同等強度鋁合金機冀的75%至80%,并且不會產生金屬疲勞,先進復合材料的廣泛應用對于減輕結構重量相當有利。在A400M的復合材料設計和制造中,廣泛采用了計算機輔助設計軟件,如土耳其航空航天工業公司就使用美國維斯特吉公司的Fiber SIM軟件來進行設計。土耳其航空骯天工業公司作為空客A400M項日的簽約合作方,在CATIAV 5CAD模擬環境中利用該軟件為A400M運輸機設計了副翼及擾流片等氣動控制面。

A400M的機翼除前緣、前后緣支承結構及鉸鏈采用鋁合金外,其氣動舵面、機冀蒙皮、桁條以及中央翼盒與外城盒接頭的某些部件也均為復合材料。但為了確保強度安全,A400M機翼與機身的接頭采用鈦合金制造并用螺栓以雙鉤環固定,以保證在斷裂時有雙余度保險。該機冀蒙皮與加強筋組成一體固定在碳纖維復合材料翼梁上,翼肋仍采用鋁合金制造。因為其主要受壓應力,此時用復合材料與用鋁合金并無大的不同。除機翼外,A400M的尾部貨艙門、起落架艙門、整流罩以及螺旋槳也采用高強度復合材料來制造。目前,空客公司正在進行一項更為“大膽”的重要計劃―研制全碳纖維復合材料機翼,并已制造出6.2的翼盒驗證件。

為了獲得0.72馬赫高速巡航飛行時的氣動性能并兼顧好低速性能和操縱性,A400M的機翼并沒有采用以往戰術運輸機常用的平直機翼,而是設計了為適合高亞音速飛行的超臨界翼形后掠機冀,機翼后掠15°,并有4°下反角。在A400M機翼的內部布置有7個油箱,總共可容納640000燃油;在每側機翼上有一塊外側副翼、四塊用于滾轉操縱和減速的擾流片和兩個雙縫襟翼,這些氣動舵面也均為復合材料制造。在外翼下方設有4個武器掛架,可用于掛裝電子對抗吊艙或其他裝備。

除大容量的機冀油箱外,A400M也可以通過固定在機頭上方的受油管來進行空中加油。根據飛行任務的性質不同,這根受油管可以很方便地拆下或重新安裝。值得一提的是,A400M飛行速度從最小的240公里/時到0.72馬赫的最大巡航速度,所覆蓋的飛行速度范圍很大,因此改裝為空中加油機后既可以為直升機進行空中加油,又可以為戰斗機進行空中加油。目前除該機和安-70外,其他任何一種運輸機改裝為加油機后都做不到這一點。與C-130、伊爾-76等運輸機改裝成加油機就必須回廠大改不同,A400M只需要利用簡單的外場工具,在兩個小時內就可以把兩個軟管加油吊艙裝配到機翼的多功能連接點上,并在貨艙內裝上一套中軸線貨盤固定式軟管加油裝置。為了加大供油量,還可以在貨艙內加裝一個容量為13噸的附加油箱。

A400M運輸機尾翼為高置丁型尾翼布局。由于A400M的發動機采用翼下吊掛安裝,后機身的氣流受到螺旋槳或其他結構的干擾,如果尾翼采用常規布局則無法滿足對平尾結構氣動效率的要求。而采用T型尾翼,水平尾翼處于機翼氣流波動范圍之外,高平尾在飛行狀態時受機翼下洗流的影響最小,動壓損失也最小,垂尾展弦比和根梢比也比較小,大大改善了水平尾翼的氣動效率。另外,因為水平尾翼高置于垂直尾翼梢部,既可起到垂直尾翼端板的作用,減少垂直尾翼面積,又因為垂直尾翼的后掠可使水平尾翼獲得較長的力臂,降低平尾面積。這樣既降低了阻力,又減輕了結構重量,還能減少在地面裝卸大型貨物和裝甲車輛時平尾被碰傷,或螺旋槳刮起的地面異物對水平尾翼造成損壞的可能性。

與常規布局相比,高置丁型尾翼結構設計有其明顯優勢,但是其力臂較長,所以要求垂尾結構具有較大的扭轉剛度。為了保證足夠的結構剛度,A400MT型尾翼設計為加強結構,并大量采用復合材料,碳纖維復合材料占結構重量比例高達97%~98%。垂尾主要由一個三粱主盒段、一個可拆卸的前緣、后緣隔板和一塊方向舵組成,垂直尾翼的根部與后機身上一個機械加工的平直翼面連接。除了垂尾前緣和鉸鏈,所有這些結構部件主要由復合材料制造。垂尾前緣是金屬/復合材料的復合型部件,可改善抗沖擊和防腐蝕性能,在垂尾翼尖裝有預警保障措施短艙。方向舵是帶鋁合金鉸鏈連接肋的碳纖維加強型結構,由兩臺液壓伺服作動筒和一臺電動馬達驅動。A400M的垂尾面積較大,有著非常不錯的航向穩定性。水平尾翼為鋁合金中央結構翼盒和兩個復合材料的外側盒段結構,中央盒段為水平尾翼與垂直安定面的連接提供安裝固定結構。水平尾翼兩側各有一塊升降舵,其主結構也采用了碳纖維復合材料。

發動機  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和菲亞特聯合研制的以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。

從發動機需要的數量來看,僅由發起國訂購的180A400M就需要750多臺發動機,按空客公司的市場分析,其銷售量遠不止于此,實際上發動機的總需求量要大得多,這個大訂單誰看著都眼饞。面對來自全球最著名的發動機廠商之——普拉特·惠特尼的競爭壓力,20009月,斯奈克瑪、羅爾斯·羅伊斯、MTU和菲亞特四家公司簽署了合作協議,充分利用各自參加競爭的發動機方案和現有技術,共同出資組建歐洲國際渦輪螺槳發動機股份有限公司(EPI),推出為A400M運輸機新設計的TP400-D6渦輪螺旋槳發動機方案。斯奈克瑪公司總裁兼總席執行官瓊-保羅·貝查特公開發表聲明,說這將是歐洲的發動機用于歐洲自己的飛機,他們很難相信和接受A400M會裝用非歐洲的發動機。普拉特,惠特尼也不甘示弱地表示,如果空客選用PW180的話,該發動機將以高度歐洲化的方式進行研制、生產和實施后勤保障,以示拿下這塊“大蛋糕”的決心。20035月,空客軍用飛機公司最終選擇下P400-D6作為A400M的發動機,羅爾斯·羅伊斯公司負責最后的總裝。

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制造的功率最大渦槳發動機。它以法國“陣風”戰斗機的M88-2發動機核心機為基礎,采用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,并增加了一個中壓壓氣機。總體來看,憑借斯奈克瑪、羅爾斯·羅伊斯、MTU和菲亞特這四家公司在航空渦輪發動機領域雄厚的實力,TP400-D6采用現有發動機各單元體來進行優化組合的設計是一種可行性很高的方案,而且比最初供候選的M138發動機方案有更大的功率提升潛力、更高的燃油效率和更好的可靠性。

該發動機采用雙通道全權限數字式發動機控制系統(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序、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后,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,這對于A400M運輸機在未鋪砌或僅經過簡單平整鋪砌的前沿野戰機場上起降尤為重要。發動機排氣管采用熱輻射抑制設計,將排出的熱氣與發動機吊艙的冷卻空氣混合,可減少紅外輻射以提高戰場生存概率。

A400M的設計巡航速度為0.680.72馬赫,是西方國家飛行速度最快的大型渦輪螺旋槳飛機。要達到這么快的飛行速度,一個很大的難題就是螺旋槳轉速過高導致槳尖速度過快而很容易失速,并會產生很嚴重的喘振和噪音。設計人員通過計算機模擬、風洞試驗和飛行平臺驗證,從五種配置方案中選取最優化的槳葉葉型和螺旋槳直徑,采用又薄又寬、前緣尖銳并帶有后掠的大曲率先進三維后掠槳葉葉型。從剖面來看,這種葉型近似于典型的超音速機翼的剖面形狀,其高亞音速性能非常出色,即使是在接近0.8馬赫的最大飛行速度時仍有良好的推進效率,而此時的振動和噪音污染也完全符合以嚴格著稱的歐洲適航認證標準。另外,設計人員從空氣動力學角度對槳毅、發動機短艙和機翼進行一體化設計,使阻力和噪聲達到最小。

A400M運輸機所采用的FH386型螺旋槳由法國拉蒂埃·菲雅克公司負責制造,為單件金屬轂心、8片碳纖維復合材料葉片結構,螺旋槳直徑5.18,巡航飛行時槳尖速度為198/秒,起飛時槳尖速度為228.6/秒。FH386型螺旋槳的槳葉由碳纖維梁和復合材料外殼結構組成,槳葉表面覆蓋了一層聚亞氨脂膜敷層以防腐蝕。槳葉前緣裝有電加熱除冰裝置,前緣外表面還有一個鎳制防護罩,以保護槳葉不會因外來物的撞擊而受傷,并起到防腐蝕作用。

特別值得一提的是,在過去各型渦輪螺旋槳飛機中,螺旋槳和發動機的控制系統各自都是獨立的;而A400M將螺旋槳的控制系統也綜合到全權限數字式發動機控制系統中,這在世界航空史上也是首次。該控制系統能自動控制槳葉的運行狀態,使螺旋槳始終保持在一個恒定、最佳的效率速度,并具有過速保護、喘振監測和恢復、螺旋槳自動變距和自動順槳功能。雖然這種大膽的設計可將發動機與螺旋槳的性能匹配發揮到最佳,但因為發動機控制系統軟件包含了對螺旋槳的控制,其復雜程度甚至比A380發動機控制系統還要高出數倍。渦輪螺旋槳發動機和渦輪風扇發動機在工作特性上有著很大不同,由于螺旋槳直徑較大,轉速比發動機渦輪低,還要有變距、反槳等控制功能,因此發動機控制系統和螺旋槳控制系統在控制率上完全不同。要想將這兩個特性完全不同的控制系統綜合為一個整體發揮出最佳效能,其難度可想而知。

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,結果原本定于20073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。這一下就打亂了空客公司的進度安排,致使A400M的首飛日期被拖至20089月份,首架交付日期也將比計劃推遲6個月,總延遲時間可能高達12個月。飛機延遲交付拖得越長,A400M項目的研發成本也隨之漲得越高,將會給空客公司帶來很嚴重的預算超支問題。這次延誤迫使歐洲國際渦輪螺槳發動機公司高層管理人員改組,總經理何賽·馬森被炒了魷魚,羅爾斯·羅伊斯公司防務分部負責軍品及直升機的主管尼克·杜倫接任倒霉的何賽·馬森留下來的職務。直到A400M正式下線的前16天,TP400- D6發動機才裝上C-130K飛行試驗臺上進行了首次地面運轉測試。

雖然發動機控制系統拖了進度的后腿,但從性能角度來看,A400M采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“天生”就具有一定的優勢: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。憑借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+15914海拔高度的條件下,以最大起飛重量起飛時起飛場長小于一公里,最大著陸重量時著益蓄陸場長小于600,至在最大起飛重量時可在2%的坡度上向后倒退。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后再返航;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,相當于從德國法蘭克福直飛中國烏魯木齊然后再返航;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。完成上述飛行任務后,機上還有5%的剩余燃油。

為了能適應全球各地所有條件復雜的機場,A400M運輸機的起落架設計為承載能力極強的多輪小車式前三點起落架。前起落架為并列雙輪,主起落架則采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布置并列雙輪,左右共12個機輪。與之相比,就算是C-17這樣“大家伙”的主起落架也僅僅采用了雙減震,由此可見設計人員對于A400M在惡劣條件場地上起降能力的重視。主起落架上的剎車機構用了多達12個碳-碳剎車盤,這種剎車機構能作差動作動,協助飛機進行地面轉彎。通過發動機差動反槳和主起落架的差動剎車,A400M運輸機可在30寬的跑道上作180°轉向,并在60×60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的主輪間距及低壓輪胎,使得它可以直接在道面條件“惡劣”的前沿野戰機場起降,甚至可在僅經過簡單平整的硬土地面上起降。

駕駛艙/航電系統  得益于空客公司在大型民用客機設計經驗上多年來的深厚積淀,A400M的駕駛艙和航電系統大量引用了空客A系列客機的先進技術和“人性化”設計概念。A400M駕駛艙為雙層、雙人制駕駛模式,內部空間設計得非常寬敞,機組乘員即使穿戴上“三防”防護服在駕駛艙內也不會感覺擁擠。上層艙為駕駛員駕駛艙,下層艙設有貨運員座位,兩層艙之間有樓梯相連。寬敞的上層駕駛艙內必要時還可以增加一名機組乘員,負責復雜戰術任務時特定任務的操作,并為第四名機組乘員預留了空間。A400M駕駛艙的風擋也作了特別設計優化,擁有目前軍用運輸機中最寬廣的視野。駕駛員透過風擋能看到所有4個螺旋槳和兩側翼尖,在急劇下降過程中有非常出色的向下和向前的視野,而且在地面機動過程中也大大提高了操作效率和安全性。空客公司是設計制造民航客機“出身”,對于如何才能使乘員在長途飛行時更舒適這方面頗有心得,在A400M的設計上充分體現了這點:除了在駕駛艙的后部設置有廚房設備和為長途飛行時駕駛員休息用的鋪位外,空客的設計人員甚至還在下部艙內貨運員位置的邊上配置了兩個男女性都適用的商用標準廁所,真可謂考慮得無微不至。

A400M的“玻璃”式駕駛艙設有六個全彩液晶大屏幕顯示器,每個駕駛員座位的前上方各裝有一個可向上折疊收起的平視顯示器(HUO)。與一般軍用運輸機不同的是,平顯是A400M的主飛行顯示器,可顯示飛行姿態、航向、航跡和高度等信息,并在著陸、空投、超低空飛行和空中加油等需要駕駛員高度集中精力時顯示著陸引導標示、空投引導標示和威脅告警信息,可讓駕駛員不必將視線移至他處就可對基本的飛行狀態信息一目了然。六個尺寸相同的全彩液晶大屏幕顯示器設置在儀表板上,各顯示器的功能可互換。最外側是主飛行顯示器(PFD),顯示的信息除與平顯相同外,還顯示自動駕駛儀系統的工作模態和一些輔助信息;稍內側是導航和戰術顯示器(NTD);中間左側的顯示器為發動機狀態和告警顯示器(EWD),主要向駕駛員顯示發動機的運行參數和提示告警;中間右側的是系統顯示器,顯示常規系統以及諸如自衛、貨艙和空中加油等軍用系統的相關提示信息。在中央操縱臺上設有兩套大尺寸全彩色多功能控制和顯示裝置(MCDU),并在操縱臺后可為第三名機組乘員選裝第三套相同的多功能控制和顯示裝置。駕駛員通過該裝置來獲取或修改自動飛行任務管理系統信息。座艙內還為駕駛員配備了能夠增強夜間觀察能力的先進駕駛員頭盔,另外還配有機載攝像機,機組乘員可選擇在任何一臺顯示器上查看機載攝像機的視頻信息。特別值得一提的是,為避免駕駛員觀察儀表板的視界受到影響,A400并沒有采用過去大型運輸機通常采用的駕駛盤,而是引用已在A320A340系列民航客機上的“側桿式”駕駛桿設計。這樣的設計可以徹底騰出駕駛員座席與儀表板之間的空間,做到真正的無遮擋。目前,只有A400M這一種大型軍用飛機采用了“側桿式”駕駛桿。

為了確保全天候執行任務,并在靠近作戰地域進行空運和空投,A400M運輸機采用了比較完善的通信、導航等電子設備。導航系統包括集成在GPS系統中的慣性參考系統(ISR),綜合了風切變和地形跟蹤能力的氣象雷達,無線導航裝置包括儀表著陸系統、甚高頻全向信標(VOR)、測距儀(DME)、空中交通管制接收機(ATC)、自動定向儀(AOF)和戰術空中導航系統(TAC安)。兩臺通信處理計算機與飛機的任務管理系統相聯結,通過標準1553BARINC429數據總線來交換數據。數據傳輸能夠通過加密的HFV/HF波段實現,也可選裝衛星通信設備。

A400M運輸機采用四余度數字式電傳飛控系統,使其在整個飛行包線內具有反應迅速、操縱靈活的特點。在作戰空域中進行緊張的機動飛行時,電傳飛控系統可防止飛機超出最大允許飛行速度、過載極限或失速迎角,從而減輕了駕駛員的工作負擔,實現“無憂慮操縱”,即使在危險區域作3048/鐘的大角度急劇機動下降時也可以控制得更加安全。為了控制研制成本,該機所采用的電傳飛控系統在空客公司民用A系列客機的基礎上移植開發而來。另外,A400M運輸機還配置了一套先進的自動飛行系統(AFS),與飛機的導航和控制系統相連接。該系統的核心是兩臺飛行管理導引和包線計算機(FMGEC),這兩臺計算機接收來自所有導航傳感器、飛行和發動機控制系統以及專門的軍事任務管理計算機(M-MMC)的信息,能根據輸入的任務參數自動規劃出最佳飛行航線等引導信息,并在巡航飛行、重型貨物空投、超低空飛行和超低空空投等對飛行姿態控制有很高要求時提供高度精確控制的自動駕駛功能。

軍用運輸機進行重型裝備空投和大量貨物的連續空投時,都存在因為貨物在機艙內快速移動導致重心變化過大而產生的劇烈震蕩擾動問題,如果不能通過控制來使震蕩收斂,飛機就會失控。連續空投雖然重心變化不如重物空投那么劇烈,但是整個過程持續較長的時間,這種長時間的連續擾動如果不能及時予以抑制,也會造成飛機失控。而超低空空投時,運輸機的飛行速度接近失速速度,再加上僅有幾米的貼地飛行高度,稍一失控就會墜機,所以對飛行姿態穩定控制的要求就更高。要想提高貨物空投性能,除了大型飛機本身的慣性能夠承受較大的瞬時擾動外,更重要的就是靠先進飛控系統的自動增穩作用。憑借先進的數字式電傳飛控系統和自動飛行系統,A400M具有相當出色的空投性能,最大單件空投重量達18噸,能連投25件重1噸的貨物并能在4.5高度貼地飛行時連續空投總重為6.35噸的散貨。除C-17和更大的運輸機外,在所有軍用運輸機中A400M的空投性能僅次于安-70,而超低空空投性能目前沒有任何一種軍用運輸機能與之相比。

生存性與可維護性 為了具備更好的生存能力,A400M運輸機的關鍵系統和設備都采用了余度設計和隔離措施。機上留有安裝各種防御設備的空間,每個國家可以根據各自需要進行選擇。機載防御設備包括雷達告警器、導彈發射告警器、箔條/曳光彈散布器等,機冀下的多個外掛點可以用于安裝電子對抗吊艙,進一步提高綜合防御能力。此外,考慮到低空高速飛行條件下可能受到的地面威脅,A400M裝備有地面防撞告警系統,并可安裝專用裝甲和防彈風擋玻璃來保護駕駛員,同時采用減少發動機紅外輻射裝置和在油箱中添入阻燃防爆的隋性氣體來提高生存性能。

A400M除了具備優異的飛行性能和安全性之外,另一個很重要的優勢就是具有非常低的全壽命使用成本和良好的維護性。對于A400M運輸機而言,最大的挑戰是無維護使用周期特性——即保證在為期15天的部署時間里,只需要機組人員對其進行最簡單的保養而不需要進行維修。另外A400M只需攜帶隨機零備件及工具,不需任何其他支援設備便可具備150天的“部署能力”或最短為500飛行小時的“定期維護間隔”。在12年的服役期內,計劃性維修造成的停飛期不超過84天。

空客公司通過把先進的民機設計概念、標準和研制經驗移植入研發過程,最大限度地提高A400M的可靠性和可維護性。A400M的機載綜合監測和故障診斷系統(AIMDS)就是從A380客機上引用而來,這套系統能對飛機上每個監測設備進行中央控制,并用簡單的英文描述系統故障監測信息,可完成發動機、輔助動力裝置和其他飛機系統性能數據的采集、記錄和說明,還可以選擇記錄飛機結構載荷,甚至包括過載、強行著陸和總的循環累計數,使得用戶能跟蹤飛機疲勞方面的真實使用情況。此外,地勤人員可以使用便攜式多功能查詢終端(PMAT)通過飛機內、外的接連點查詢機載綜合監測和故障診斷系統。便攜式多功能查詢終端能更深層次地對故障進行查詢,然后將有關信息收人到電子文檔中。便攜式終端所查詢到的信息數據可下載到A400M地面保障站的計算機里,以便于機群管理。A400M在執行任務之前,甚至可利用機載綜合監測和故障診斷系統分析機上各系統、設備的狀態趨勢數據,預測出在未來的無維護使用周期(長達15天)內可能會出現的故障,提前將“故障隱患”消除掉。而且,即便是在使用周期內出現了一些故障,該機也可以“帶故障”安全飛行,而將排故工作“推延”至該周期后再進行。

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目前,A400M最大的問題是項目進度一再拖延而導致研發成本節節攀高,單機價格也隨之大幅度上漲,再加上美元和歐元近兩年的匯率變化,更加重了這個問題。既便如此,A400M面對全球戰術運輸機這個大市場,在營銷上仍有其獨到一面——凡是訂購該機的客戶都可以參與到項目中來,成為整個研制生產流程的一員,而不是單純的“你買我賣”的模式,這對潛在客戶特別是第三世界國家有很大的吸引力。例如馬來西亞在簽訂了4A400M購買合同后,馬來”亞復合材料技術研究公司(CTRM)就隨之獲得一個大訂單,為空客公司軍用飛機公司制造價值9.07億林吉特(折合2.402億美元)的復合材料部件。另外,其他國家購買的196架訂單還將為馬來西亞帶來8億林加特(折合2.118億美元)的相關制造合同。美國C-30J雖然價格比A400M要便宜很多,但其設計于20世紀50年代的窄小機身結構已明顯跟不上需求趨勢。從實際投送能力和效費比來看,C-30J并不比A400M占優勢。再加上因為意識形態問題對不少國家實施軍售禁令,所以只能眼巴巴地看著A400M搶下南非和智利等第三世界國家的訂單。既便是可以銷售的國家,也基本上只能是美國賣他們買,不能引進生產或參與到生產流程中。真正在戰術/技術性能和效費比上能與A400一較高低的是安-70,也正是這兩種機型開創了戰術運輸機“寬體化”時代。相比而言,安-70的性能更為出色一些,價格也有明顯優勢。但是,安-70所采用的D-27槳扇發動機雖然先進,還不夠成熟可靠,在原型機試飛階段就曾發生52起飛行中發動機停車故障,也正是發動機停車的原因導致了2001年第二架原型機墜毀。此外,這種發動機還沒有達到歐洲噪音標準,再加上嚴重的東西方政治意識形態沖突和俄烏兩國之間的矛盾糾紛,顯然安-70不太可能在國際市場上與A400M一爭高下。

2008626,這是一個對于歐洲而言極其重要的日子——這一天,空客軍用飛機公司在西班牙塞維利亞的總裝線為首架A400M舉桿下線慶典儀式,這個熱鬧非凡的慶典儀式甚至邀請西班牙國王胡安·卡洛斯出席。該也標志著從1982年開始,從“未來國際軍用運輸機”(FIMA)到“未來大型飛機”(FLA),一直到如今的A400M,歷經長達26年的曲折坎坷,這個歐洲最大的武器聯合研制項目終于從設計圖變成現實,在世人面前正式亮相。空客軍用飛機公司首席執行官卡洛斯·蘇亞雷茲將其稱為“一次嚴峻的挑戰”和“漫長而且并不輕松的旅程”。下一步,A400M計劃首飛和一系列的飛行測試。這只“歐羅巴之鷹”’中上藍天的雄姿,值得世人拭目以待。

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