短场之王先进中型短距起降运输机始末

短场之王先进中型短距起降运输机始末

洛克希德公司的经典翘楚之作――C-130中型运输机于1954年8月首飞,1956年12月正式装备美国空军。到了1960年,美国空军便按照一贯的行事风格开始着手考虑C-130的替代机型问题。尽管受德国突击运输机思想影响,C-130的起降能力十分强悍,在设计时便考虑到了能够在野战土质跑道上起落,必要时甚至可在前线直接强行机降,然而美国空军对此仍感不足。不过,经过一段时间的无功而返,美国空军放弃了对垂直起落能力的幻想,只强调STOL性能(短距起落)。于是在一新代中型运输机的招标中,野战机场的短距起落能力被放在了首位,整个计划后来也因此被称为“先进短距起降战术运输机项目”,简称AMST(Advanced Medium STOL Transport)。 背景

50年代艾森豪威尔的外交政策危机和军队的内部建设失衡引起了学术界对有限战争理论的极大兴趣。起初,分析家们的注意力都集中在使用战术核武器的问题上,但到了50年代末,他们提出的主要建议集中到加强常规部队的建设水平,这方面的代表作是泰勒将军1960年写的《音调不定的号角》

和罗伯特?奥斯古德写的《有限战争》。从理论上讲,美国避免任何规模的核冲突的最佳办法是加强非核的空中和地面部队的部署能力,使之随时都能对付共产党国家对美国盟国发动的入侵。因此,1960年肯尼迪总统的新战略热点是依据《有限战争理论》制定的“灵活反应”战略,它引起了新闻记者和政治权威们与日俱增的热情。

作为“灵活反应”战略的一部分。1962年,时任美国国防部长的麦克纳马拉作出了一项重大决策,开创了空中机动时代(麦克纳马拉在第二次世界大战中曾是陆军航空兵中的管理专家,后来又在福特公司工作了15年,他利用这些经验组织起国防部长办公室的这个强有力的工作班子,这个班子被支持者称赞为真正的“国防精英”,而批评者则谤之为“狡童”)。他成立了一个由陆、空军联合编成的“打击司令部”,将陆军中机动能力最强的部队(2个空降师)与战术空军司令部和军事空运司令部合为一体,为此麦克纳马拉批准大大扩充战术空军司令部和军事空运司令部,并准备采购一些大型战略运输机。随后,麦克纳马拉的专家们通过经济分析和传统的作战序列分析的方法仔细研究了苏联的武装力量,断言苏联的真正威胁是46个师,而不是“新面貌”战略的计划人员估计的超出此数一倍的力量。常规防御似乎仍是真正的选择。 于是在美国的倡议下,北约在中欧的军队从21个师增至27个师,飞机从3000架增至3500架,武器的现代化也继续加

速进行,使盟国的战斗力得到了加强。在重新整备常规力量的方针下,1963年,北约的年度军事演习中既包括了从美国调动预备役部队,也包括以现役部队从英国和西班牙向德国前线增援的行动。然而演习中,驻欧空军战术空运力量的不足问题暴露无疑;再加上美国陆军加快了为驻欧洲增援部队预贮武器、车辆和物资的动作,加强战术空运力量的问题便愈加明显地突现出来。

在这个背景下经过几年的酝酿,作为现役C-130机群的换代,AMST于1968年年初被美国空军(USAF)正式提出,以作为对战略空运力量的一种有效补充。事实上,当冷战以某种程度意外爆发时,战术空运力量相当于北约军队的直接力量倍增器。这是因为出于政治考虑,在北约的常规防御计划中,置不利的地理条件于不顾而把东西德边界作为主要防线,但这种战略必然使得在西德的北约部队无法打一场常规的持久战,于是能不能顶住红色铁流开战之初的最初冲击,关键便在于战区范围内力量投送能力的强弱。

但随着1969年1月20日美国新当选总统理查德?尼克松在天气阴沉、寒风袭人的气氛下进入白宫,美国军工系统的冬天来到了。新任总统上台伊始面临着许多难题,但是最使他感到棘手的问题是面对苏联争霸世界的挑战,如何从侵越战争的泥淖中拔出腿来。尼克松认为美国再也不能像过去那样充当反对共产主义的国际宪兵,而必须采取战略收缩政策,于

是他责令国防部长莱尔德整顿国防采购系统。于是,包括AMST在内的一大批军工项目被要求重新评估其必要性,有一些项目干脆便被砍掉了。虽然AMST幸运的逃脱了惨遭裁撤的命运,但受此拖延,其需求方案说明书(也称提案企划书/意见请求书/建议书邀请函RFP,见注1)直到1972年才在千呼万唤中款款而出。

注1:RFP由需要某种商品或服务的一方提出并分发给那些预期中可能的供应商,供应商随即提供针对该需求方案标准说明的提案。撰写需求方案说明书要求需要某种商品或者服务一方确定他们在商业上和技术上的需求,同时要求供应商在文件中阐明他们能在多大程度上满足这些需求。

在关于AMST的这份RFP中,对新型战术运输机的具体要求是:在作战半径达400海里、携带27000磅(12000千克)有效载荷的状况下,该机应能够从长度约2000英尺(610米)的半永备野战跑道起飞(作为对比,在同等载荷条件下,C-130的起降距离约4000英尺,相当于AMST的一倍,USAF的苛刻可见一般)。尽管从RFP的内容来看,AMST决不是个好接的活计,然而自信有这个金刚钻的人却大有人在――共有包括波音、贝尔、洛克希德、麦克唐纳?道格拉斯、以及通用的康维尔航空系统分公司5家公司提交了自己的初步方案。经过一番筛选,

只有波音与麦道的方案脱颖而出,获准进入竞争的第二阶段。 不过,与1960年代罗伯特?麦克纳马拉时代所奉行的“一揽子采购”指导思想不同(一种飞机甚至在首架原型机试飞之前就已经被批准投产,更不用进行设计方案的竞争性试飞,这导致了洛克希德C-5A银河和通用动力F-111等颇具争议的飞机的产生。这两种飞机的研制都遇到了耗资巨大、旷日持久等问题,而且一再地要求追加经费),当时的国防部副部长戴维?A?帕卡德坚决主张恢复原型机竞争的做法,认为这是遏止新型武器系统费用持续上涨的出路所在。而根据新的原型机竞争的指导思想,空军部长罗伯特?C?西曼斯制定了一系列基本原则,以限制对每个新型武器项目的初始投入,并将初始性能指标和军用设计说明书都保持在较低的水平。于是在1972年11月10日开始的第二阶段竞争中,波音与麦道分别获得了500万美元研究经费,用于各自制造两架原型机(波音原型机获得了YC-14的试验型号,麦道原型机则为YC-15)供军方进行评估,一幕热闹的好戏开场了。

波音YC-14基本技术特征

前沿野战机场一般都很简陋,跑道长度既短且窄,道面平整度不好,有时甚至直接将“相对较为平坦”的草地、冻土地或沙石地面上稍加平整作为跑道,道面上遍布砂石等杂物是

很常见的事。而大型运输机的起飞和着陆重量大,所以滑跑距离往往都比较长,若想要在这样条件恶劣的前沿野战机场起降,首先要解决的就是大幅度提升飞机的升道力系数,再加上诸如反推力装置等技术措施来达到缩短起降距离的目的。但是,传统的前缘襟翼、开缝式襟翼等气动力增升技术提升飞机升力系数的能力有限,根本不可能满足以AMST如此之大的起飞/着陆重量为前提条件的短距起降要求,只有另辟蹊径,在增升效果更显著的动力增升技术上下功夫才有可能使得鱼与熊掌二者兼得(动力增升技术是指让发动机喷流或螺旋桨后的滑流流过机翼,利用偏转后缘襟翼的方法使高速气流向下偏折,从而增大机翼升力。这种增升方法虽然是通过机翼实现的,但实质上是发动机的推力转向,从而得到附加升力)。 所谓针对性赶超策略是指密切注意对手的技术动态,在突出技术连续性渐改的同时,于个别重要技术领域取得突破性进展。针对性发展策略的优势在于可以针对对手的特点,在传统成熟技术渐改的基础上,在几个关键的领域压倒对方,通过整体优化取得技术上的均势甚至优势。虽然针对性发展通常后发制人,但由于可以看清对手的底牌,所以比较有的放矢,避免了盲目探索的成本和风险(更重要的是,在起点落后不多的情况下,针对性赶超策略出成果快,有利于技术上弱势的国家迅速恢复技术均势,及早形成战斗力),非常适合苏联的国情。不过如此一来,不难理解的是,奉行针对性赶超策的苏联

人会很容易走上一个多快好省的极端――干脆直接仿制自己急需的某些美制技术装备,从而使针对性赶超策略的原则得到最大程度的贯彻。就这样,从AA-2到AIM-9,从9K32“箭Strela-2”到FIM-43,通过各种手段,苏联人造出了一批被戏称为“XX斯基”的拷贝版。

不过无论是AIM-9还是FIM-43,都属小型技术装备,扩散分布比较广泛;凭借苏联的技术实力,只要能够弄到实物,直接进行测绘仿制并不是太大的难事,然而同样的方式用在运输机这类大型技术装备上却行不通。原因非常简单,KGB的本领再神通广大,也不可能弄到一架YC-14样机(部分技术资料乃至图纸还是有可能的),因此苏联人对YC-14的仿制方式只能是参照设计而非测绘仿制。

生产苏联版YC-14的任务被交给了在大型飞机设计领域成就斐然的安东诺夫设计局,除了以两台洛塔列夫D-36高涵道比涡扇发动机代替了CFD6-50D,并且外翼段带有10度的下反角外,这架被称为AN-72的“YC-14斯基”(北约称为“运煤船”)其基本设计与YC-14保持了惊人的一致――上单翼、T型尾,两台发动机置于机翼之上,利用附面层吸附效应进行动力增升;低压轮胎和小车式起落架使其具有土跑道起落能力,主货舱可运送32名乘客或24名伤员和一名护士;机载设备包括机头舱内装有导航和气象雷达,多普勒自动导航系统以及地图显示装置,机尾的随机装卸机械则保证了货物的装卸效

率。当然,由于受发动机推力的限制(D-36的单台推力只有63.74千牛),AN-72的机体尺寸要比YC-14缩水约1/3,最大起飞重量更仅相当于后者的1/3(34500千克)。

由于是参照设计,基本上没走技术弯路,所以AN-72的进展速度是惊人的。1977年12月22日便进行了首次试飞,只比其原准机――YC-14――的首飞晚了一年,原型机在1979年参加巴黎航展时已经飞行300多次,累计1000飞行小时(由于追踪的已经是成熟技术,已知细节比较多,追踪相对容易)。1977年以后,安东诺夫设计局一直对安-72进行试飞和改进,1983年11月至12月,共创造17项正式C1j和C1k级飞行世界纪录。安-72最后一次在西方露面是1984年参加英国航展,随后安东诺夫设计局对AN-72的主要精力转向了其改进型AN-74。作为安-26的后继型号,虽然AN-72/74的量产步伐因苏联解体受到了一定影响,然而无论是前苏联还是俄罗斯都对该型号寄与了厚望。截止到1992年,AN-72/74的产量已达400架,目前仍以年产20架的低速维护生产运转,并出口至伊朗埃及等国(AN-72也是我国珠海航展的常客,俄国人的用意显而易见)。而与AN-72/74家族的兴旺相比,波音的YC-14却已经在亚利桑那的沙漠中沉睡了20多年,两者的命运反差之大不禁令人感慨。

与YC-14/AN-72之间的传奇相比,YC-15的进化历程毫不逊色。1980年10月,美国空军正式提出研制新型战略战术运

输机C-X的招标文件,要求在大载重情况下具有洲际飞行能力、C-5运输机能够装运的物资与装备该机必须全部都能装载、能在900米前线简易机场上起降、具有优秀的“自装卸能力”、维护简易、具有极高的可靠性、运营成本低并具有很好的防护能力和抗战损能力、为加大航程该机必须能够空中加油。波音公司、麦道公司和洛马公司参加竞标。波音的方案是三发运输机,洛克希德的方案类似C-141,而麦道的方案则充分利用了YC-15的技术成果,直接推出了一款以YC-15为基础的放大设计,这便是今日军用运输机中的顶尖结晶,鼎鼎大名的C-17“环球霸王III”(下表面吹气增升技术要比上表面吹气技术更适合用于起飞/着陆重量较大的大型运输机上,麦道公司的YC-15放大方案能夺标C-X,引用自YC-15的下表面外吹襟翼技术起到了至关重要的作用)。至此,AMST的故事方算告一段落。

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