空中客车的第一架A400M军用运输机亮相

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导读: 空客A400M军用运输机   A400M是欧洲自行设计、研制和生产的新一代军用运输机,也是目前欧盟国家的最 大武器联合研制项目。A400M开发计划自上世纪90年代初启动,飞机的设计、试验和制 造过程将延续空中客车民用飞机的“单向研发过程”。自研发协议生效到A400M首飞, 预计需要56个月时间;而到第一架飞机交付用户,则需要77个月。第一架A400M运输机 将于2007年11月首飞,正式交货时间则为2009—2025年。   A400M军用运输机最初是为了满足欧洲8国(比利时、法国、


空客A400M军用运输机


A400M是欧洲自行设计、研制和生产的新一代军用运输机,也是目前欧盟国家的最

大武器联合研制项目。A400M开发计划自上世纪90年代初启动,飞机的设计、试验和制

造过程将延续空中客车民用飞机的“单向研发过程”。自研发协议生效到A400M首飞,

预计需要56个月时间;而到第一架飞机交付用户,则需要77个月。第一架A400M运输机

将于2007年11月首飞,正式交货时间则为2009—2025年。


A400M军用运输机最初是为了满足欧洲8国(比利时、法国、德国、意大利、卢森堡

、西班牙、土耳其和英国)空军的军备需求而设计的,最初预计八国空军共需要212架

A400M。1993年,八国政府签订了A400M项目谅解备忘录,同年推出项目预案,A400M项

目全面启动,但是由于意大利政府后来退出了这一计划,A400M飞机的需求总数降至180

架。A400M主要由位于马德里的空中客车(军机)公司负责飞机设计和项目管理。此外,

英国的BAE系统公司、欧洲航空防务与航天公司(EADS)、比利时弗莱贝尔(Flabel)公司

和土耳其航空航天工业(TAI)公司分别承接部分研发工作。目前设计方案已基本确定。


空中客车(军机)公司将A400M的研制管理工作划分为6大块,分别分配给6个“飞机

部件管理团队”(ACMT—Air-craft Component Manage Team)具体负责。它们分别是机

翼ACMT(英国菲尔顿)、机身与尾翼ACMT(德国不来梅)、动力ACMT(西班牙马德里)、系统

ACMT(法国图卢兹)、航电ACMT(德国乌尔姆)和总装ACMT(西班牙塞维利亚)。这6个团队

将由位于图卢兹的“A400M项目中心计划组织”统一指挥。


ACMT是多国、多功能的开发管理团队。在职责范围内,ACMT要对自己负责的飞机部

件开发负全部责任。可以说A一 400M飞机研制成功的基础是建立在这6个ACMT部件管理

团队之上的,而项目管理又是ACMT成功的关键。


法国玛特拉航字公司将研制A400M的玻璃座舱和飞挖系统、生产机翼的中心翼盒、

机身的机头段和发动机短舱,英航宇公司负责机翼的外机盒,德国的裁姆勒一克莱斯勒

宇航公司负责中机身后段和垂直安定面,西班牙飞机公司承担总装。另外,意大利阿莱

尼亚负责后机身和货运系统,比利时弗莱贝尔集团生产机翼前缘和襟翼,土耳其航宇工

业公司制造中机身前段和起落架舱、舱门和升降舵。


2003年5月,欧洲防御采购局(OCCAR)和空中客车公司签订了供货合同,按合同

A400M的七个项目启动国将订购180架飞机,其中比利时7架,法国50架,德罔60架,卢

森堡1架,两班牙27架,土耳其10架,英国25架。首批新式运输机将供应法国和土耳其

空军。


由于A400M因政治和财政原因导致研发时间有所延迟,英国皇家空军(RAF)暂时选择

了美国的C一17运输机作为过渡机种,因此在A一400M运输机交付之前英国人延长了C—

l7运输机的租用期限。2004年7月21日,英国皇家空军参谋长吉欧夫-胡恩(Geoff Hoon)

宣布:在C—17运输机的租用末期即使A-400M已经投入批量生产,英闰皇家空军仍将购

买4架C—17战略运输机,另外,如果A一400M没有达到皇家空军期望的性能指标,那么

,皇家空军还有可能补充购买若干架C—17。


2005年4月,南非政府签署了加入A400M军用运输机研制与制造项目的意向书。南非

空军将采购8—14架飞机,交付时间为2010—2014年,价值8.37亿欧元。南非国防部长

马西菜拉(January Masilela)表示,南非加入该项目的主要目的不是采购飞机,而是参

与飞机的设计和制造过程,因此政府没有签置署购买合同,而是参与设计和制造的“意

向声明”。他还称此项目没有“补偿贸易”,因为南非并非是武器采购者,而是制造者

之一。


另外,2005年7月18日,智利宣布将A400M定为其空军未来的军用运输机,并与空中

客车(军机)公司签署了采购3架A400M的协议,交付时间为2018—2022年。


结构


400M采用常规气动和局,悬臂梁式上单翼从机身上部穿过,其中央翼盒避开了货舱

,可提高飞机机身容积利用率每个机翼上布置有2个双缝襟翼(起增升作川)和一个副翼(

控制飞机滚转),在机翼下表面装有4个襟翼导轨及其整流罩,而住机翼上表面则布置有

5个扰流板;机翼前缘18度的后掠角有效提高了飞机巡航速度,而其4度的下反角也大大

加强了飞机的横、航向稳定性;A400M机翼内部共布置了7个油箱,总共可容纳50吨燃油

;机翼下装有4台大功牢涡轮螺旋桨发动机,每台发动机的两副螺旋桨的旋转方向相反

,既抵消了螺旋桨转动产生的扭矩,又改善,机翼升力分布,增加了机型升力系数。同

时,由于翼下吊挂发动机距离机身货舱较远,不仅可以降低货舱噪音,在发动机故障或

失火时,还可提高货舱的安全系数。


A400M的T型尾翼优点是平尾速度阻滞系数大,效率高,平尾相当于端板,同样起到

提高平尾效率的作用,缺点是T尾结构重量较大,但是可以通过使用碳纤维复合材料的

方式解决;A400M垂垂尾面积较大,因此有着非常不错的航向稳定性。 A400M运输机的

机身呈圆柱状,拥有较大的机身容积,其货舱截面近乎正方形,内部结构能够根据货物

、车辆和部队的运输或空投情况来灵活配置,机身侧面前后各有一个伞兵空降专用舱门

,4个宽敞的出口可以在很短时间内空投全部伞兵。


新型运输机采用液压收放前 三点式]起落架,6轮式主起落架可收入机身两侧的起

落架舱内,采用多轮式起落架可有效减轻对跑道的压力,配合起落架良好的下蹲能力可

使A400M轻松在野战机场起降。材料A400M运输机J二复合材料的用量占结构全重的35%一

40%,令业界颇为瞩目的是在A400M上,虽然机身仍用传统的铝合金制成,但碳纤维复合

材料已被用于一些主承力结构,而其他运输机上的复合材料用量最多不会超过结构重量

的8%,而且主要用在操纵面及次承力结构上。


A400M机翼面积达221.5平方米,尾翼、腹鳍及飞行操纵面均采用碳纤维复合材料制

造。除机翼前缘、前后缘支承结构及铰链采用铝合金外,其他的活动表面及中央翼盒与

外翼盒接头的某些部件也均为复合材料。只有翼身接头采用钛合金制造,并用螺栓以双

钩环固定,以保证在断裂时有双余度保险。A400M的机翼蒙皮与加强筋组成一体、翼肋

组成一体固定在碳纤维复合材料翼梁上,翼肋则仍采用铝合金制造。热塑性复合材料在

A400M上也开展了广泛的验证工作,如碳/PPS制造的副翼翼肋和单向碳纤维/PEEK制造

的油箱口盖等。另外,A400M的后货舱门以及螺旋桨也采用了高强度复合材料。碳纤维

机翼的重量是等强度铝合金机翼的75%一80%。碳纤维结构有利于维护,且避免了金属疲

劳。空中客车公司正在从事一项为期4年的重要计划——开发全碳纤维复合材料机翼,

目前已制出6.2米的翼盒验证件。


碳纤维机翼是用模塑法制造的,放在直径3.5米或4米、长20米的热压罐内加压固化

。模具材料可用碳纤维复合材料或不同的金属,关键是要求具有相同的热膨胀系数。目

前A一400M的复合材料部件制造工艺尚未完全确定,有些小区域内可能用树脂转移成形(

RTM,主要用于复杂的中小批量制造),仉机翼、尾翼及操纵面一般要用预浸带制造。在

A400M的复合材料制造中,广泛采用了计算机辅助制造软件,如美国维斯特吉(Vistagy)

公司已向土耳其航空航天工业公司销售了光纤(Fiber)SIM软件并提供服务,TAI公司是

空客的合作伙伴,正在其CATIAV 5CAD模拟环境中利用该软件为A一400M军用运输机设计

副翼及扰流片。


动力系统


A400M的发动机制造商是由罗一罗、斯奈克玛、MTU以及ITP组建的欧洲涡桨发动机

国际公司,该公司开发的TP400一D6发动机是基于法国斯奈克玛公司M88发动机(已被法

国阵风战斗机选用)核心机技术生产的。已经于今年8月在德国MTU首次试车。TP400-D6

是迄今为止欧洲制造的最大涡桨发动机,其输出功率达10000轴马力(7450-9760千瓦),

采用了综合模块化设计。这种发动机的创新之处在于采用了三轴式设计(即设置有高、

中、低二级压气机),增加了一个中压压气机,比候选的M318发动机方案有更高的燃油

效率和可靠性。


据A400M的设计师介绍,TP400将采用双通道数字式全权引擎控制系统(FADEC)。

TP400可满足飞机速度要求,而重量却减轻15%,燃油也可节省20%。在使用方面,涡桨

发动机所具有的换向能力可确保A一400M在全部载荷情况下能使飞机沿2%的斜坡后退。


TP400-D6采用的Ratier—FigeacFH386螺旋桨叶片采用碳纤维复合材料制成,直径5

.33米,最大转速842转/分;翼尖速度290米/秒(0.68马赫)。其表面覆盖着聚氨酯敷

层,用以保护叶片不受腐蚀;在螺旋桨叶片的前缘装有电除冰装置;而在螺旋桨叶片的

外翼段还覆盖着镍保护层,同样起到防腐蚀的作用。


螺旋桨的控制系统并入发动机的FADEC系统,这样可以大大减轻飞行员的工作负担

。FADEC可以制动调节叶片螺距角,使螺旋桨的转动效率达到最佳。该控制系统还能自

动检测引擎的故障。


货运系统


A400M的货舱尺寸为23.2米×4米×3.85米,容积356立方米。货舱内部可以根据执

行任务的不同来进行改装。在货舱顶部设有负荷达5吨的起重装置,可以方便地进行货

物的移动和摆放。它的货物装卸系统具有很高的自动化程度,只需一名装卸人员就能根

据不同任务需要来安排货舱最佳装货方案,并控制货物空投精度。A400M可以在几分钟

内将38吨货物全部空投完毕。


A400M在运载大型装备时的备选方案包括:前后安放2架“阿帕奇”或l架“超美洲

豹”直升机;并列两排运载共6辆越野“路虎”吉普(每辆均带有一个0.75吨拖车) 运载

两辆LAV—III轮式步兵战车;运载3辆M113装甲运兵车;一辆M一109 155毫米自行火炮(

附带备用炮弹);运载两辆7吨重型卡车等。


A400M货舱具有极大的使用灵活性,A400M可同时运载9个标准军用集装箱和54名全

副武装的士兵;也可运载120名全副武装的伞兵;在执行战场救护任务时,该机还可同

时运送66副担架和10名医务人员。


机载设备


A400M运输机将完全采用电传操纵(FBw)系统,使飞机在整个飞行包线内具有反应迅

速操纵灵活的特点。飞行员利用多功能交互式 液晶显示器,通过鼠标来调用各种飞行

信息,下达飞行控制指令。为了控制研制成本,该机所装备的电传操作系统,由空中客

车民用机公司在民机的基础上开发。同老旧的C一130和许多购买国家正在使用的C一160

飞机比较,这代表了技术上的一个飞跃。


A400M运输机的座舱可容纳两名机组成员,必要时可以多承载1人,负责特定任务操

作。为避免飞行员与各显示器之间的视界受到影响,油门控制杆放置在两名飞行员位置

的中间,体现了良好的人一机工程学。A400M运输机的座舱内配有先进的航电系统和飞

行控制系统,安装有适合于夜视条件下使用的6个多功能显示器和两个平视显示器,另

外座舱内还为飞行员配备了能够增强夜间观察能力的先进驾驶员头盔。为了确保全天候

执行任务,并在靠近作战地域进行空运和空投,A400M运输机采用了比较完善的通信、

导航等电子设备,罗克韦尔一柯林斯公司将为A400M提供HF一9500高频通信系统。HF一

9500具有全球安全通信能力,操作简单方便;而A400M的合成航空电子设备模块则源自

空中客车公司的A一380客机,由泰利斯公司和迪尔宇航公司进行改进和研发。


A一400M防卫装备包括雷达报警器、导弹发射报警器和诱饵发射装置,此外飞机还

安装了专用装甲和防弹挡风玻璃来保护飞行员。A一400M的发动机应用了降低红外辐射

特征的装置,而飞机的燃油系纷也应用了先进的填充惰性气体抑爆技术来提高飞机的生

存性。除此之外,A一400M机翼下的多个外挂点可以用于安装电子对抗吊舱,进一步提

高综合防御能力。


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