远程战略投送能力与军用运输机的发展
2016-12-21李大光
李大光
远程战略投送能力与军用运输机的发展
李大光
毛泽东同志曾深刻指出,“军队无非是要学会两个东西,一个是会打,一个是会走”。这里所讲的“会走”,就是能有效运用各类投送手段,快速机动兵力,形成有利于我方的战略战役态势。近期几场高技术条件下局部战争表明,远程投送能力是军队战斗力的重要内容,而军用运输机则是远程投送能力的重要手段。
远程投送能力是军队战斗力重要组成部分
远程战略投送能力是国家战略能力的核心内容,是军队形成战斗力的重要组成部分,建设陆海空三位一体的远程战略投送力量是世界主要军事强国的共同目标。比较而言,路上输送速度慢,受地形和政治因素影响大。科索沃战争期间,俄罗斯要通过陆路向南斯拉夫投送作战力量,但由于一些国家不提供过境通道而被迫放弃。伊拉克战争中,由于土耳其不提供过境通道,美机步第4师被迫转道科威特进入战场。
海上输送,尽管综合输送能力强、距离远,但受地理条件影响大;空中输送,速度快、距离远,但综合输送能力弱、成本高。海湾战争和伊拉克战争期间,美军近99%的人员通过空运完成,而95%以上的装备和物资依靠海运完成。在海湾战争中,美第82空降师领命后在48小时内从美本土启程,跨洲越洋,远程奔袭上万千米,作为快速机动力量首先进入沙特,第101空中突击师也紧随其后,紧急部署于海湾地区,对后来军事行动的展开起到了举足轻重的作用。在伊拉克战争中,美国出动C-17、C-130、C-5、C-141等大中型运输机,执行了2万余架次的飞行任务,运送兵力约30万人次,运送货物12万吨。美军的强大空运能力为实现其战略构想创造了条件,也满足了其战场上快速机动运输的要求。
从近年来发生的几场高技术局部战争来看,大型军用运输机均率先出动,动用的规模已接近主战飞机。大规模应用大型运输机,直接提高了整个部队的机动和快速反应能力,加强了对战争进程的控制能力,增强了部队的持续作战能力。
据统计,在1991年的海湾战争中,美国使用的军用运输机和临时征用的民用运输机共向海湾地区运送了539000吨的货物和近50万名各类作战人员,执行了14000次远程运输任务。即使在是作战行动相对分散的阿富汗反恐战争中,美国动用的大型军用运输机如C-5和C-17也达到了140架。在伊拉克战争中,由于土耳其拒绝美国地面部队借道进入伊拉克北部,美国在库尔德人控制区占领了4个空军空降基地,然后利用C-17等运输机将大批部队空运至这些基地,完成了对伊拉克北部的占领。
大型军用运输机在和平时期也有着重要意义,是完成抢险救灾和国际人道主义救援必不可少的保障性装备,担负着人员转移、救灾物资运送、救援人员和装备的运输等方面的重任。在“98抗洪”中,我国空军就出动伊尔-76大型运输机将远在海南的海军陆战队紧急空运至武汉,以增援当地的军民。在2008年的汶川大地震中,除了我国的大型军用运输机把大批人员和物资运送到地震现场之外,美国的C-17大型军用运输机也曾把美国捐献的救灾物资空运到了四川汶川。
信息化时代,战场日益广阔,战争节奏也越来越快,军队的快速反应能力、机动作战能力以及持续作战能力变得越来越重要,大型军事运输机的地位也相应提高。而与此同时,各国又无一不在走精兵之路,兵力大幅度减少。所以,军队的快速反应能力、机动作战能力以及持续作战能力的实现,需要有便捷、快速、高效的大型空运保障力量作支撑。与其他运输方式相比,空运的最大优点就是速度快。现代喷气式运输机的巡航速度在800公里左右,涡桨运输机也达到500公里,是其他运输手段的数倍甚至数十倍,所以,它具有快速运送大量兵员、武器装备和其他军用物资到作战前线的能力,能确保部队战略机动、战术投送的规模化、快捷性和突然性。另外,空运不受地形、水文条件的影响,可以跨越许多被其他运输手段视为天险的障碍,将人员、物资运输到急切需要的地区。
现代大型军用运输机大都具备了强劲的发动机和良好的空气动力特性,其巡航速度一般可达800~900千米/时,是陆上运输速度的15倍,海上运输速度的25倍,因此可以说是这三种运输手段中最快捷的。现代大型运输机的航程已达数千千米甚至上万千米,基本可实现跨洲际部署,经空中加油后,可实施全球性运输。所以,军用运输机尤其是大型军用运输机的装备数量、技术水平和运载效能已成为衡量一个国家是否具备“战略空军”能力的重要标志。一个国家空中输送能力的大小,在某种程度上逐步成为决定战争胜负的重要因素之一。
军用运输机是远程投送的重要工具
军用运输机特别是大型军用运输机是实现远程快速战略投送的核心装备,成为衡量一个国家国防实力的重要标志。在当今世界军事强国中,大中型军用运输机是其军用飞机中的重要机种之一,在规模化军事行动中有着举足轻重的地位。因此,各世界大国都把自行研制和拥有大中型军用战略运输机,作为本国空军是否具备战略运送能力、是否具备快速机动能力的标志;而由此类飞机改装的大量支援机队作为空中作战的力量倍增器,可使得战局在最大程度上朝着对己方有利的方向发展。
大中型军用运输机,是军用飞机中的重要机种之一,在规模化军事行动中有着举足轻重的地位。大型运输机,是指起飞总重量超过100吨的运输类飞机,包括军用、民用大型运输机。这类机型具有快速运送大量兵员、武器装备和其他军用物资到作战前线的能力,能确保部队战略机动、战术投送的规模化、快捷性和突然性,在近年来多次现代化战争中发挥了至关重要的作用。
另外,大型军用运输机不仅可以用于兵力、物资的运输和投送,而且还是发展各类特种飞机的平台,比如预警机、空中加油机、海上巡逻机、电子战飞机、特种任务飞机等支援机型的改装基础平台。这些飞机装载的特种设备、油量都有数十吨重,只有大型运输机才能承载,并保证足够的航程以支援远程作战飞机的作战。
如果把普通战机比作“苍鹰”,军用运输机就是翱翔九天的“鲲鹏”,是远程战略投送能力的标志。军用运输机在全球投送能力、国家周边地区及洲际区域的投送能力和国土疆域的投送能力中具有不可替代的重要作用:一是能够实现作战部队的快速部署。大型军用运输机由于速度快、运载能力大、航程远,因而可以快速空运兵员、作战装备与军用物资到达指定地点,对作战部队实施快速部署或补充,以尽快形成对敌方的最大战略威慑。当威慑力量起到作用时,甚至可以免动兵戈,而当这种部署不能震慑敌对势力时,这支威慑力量就可以迅速投入战斗。
二是能够使部队保持持续作战能力。由于高技术武器装备在现代战争中的大量应用,装备、弹药、油料和其他物资等消耗量异常大,如果不能提供及时的补给和更替。很可能会对战争的结局产生致命影响。在伊拉克战争初期,由于美军第3机步师推进速度过快,后勤补给一度出现困难。为尽快摆脱战场被动局面,美军使用其最先进的C-17大型战略运输机,给第3机步师及时运送了弹药、食品、药品等物资,缓解了供求矛盾。
三是执行特种作战以及和平时期执行人道主义救援。大型军用运输机由于持续航程远,因此在战时可以把执行特种作战任务的成建制部队投放到特定区域,有时甚至连同人和装备同时投运,极大地提高了战争的突然性和有效性。而在越来越多的抗震救灾和国际人道主义救援行动中,大批的大型军用飞机在人员转移、救灾物资运送、救援人员和装备的运输等方面可以大显身手。
由此看来,要保持部队的持续作战能力,就必须有便捷、快速、高效的大型空运保障力量作支撑。美军战略机动15%的运输量是由大型军用运输机来完成的,实施远程作战的战略轰炸机、战术战斗机等也主要依靠运输机来保障。以2003年的伊拉克战争为例,运输机部队共执行任务约15940架次,运送了10余万吨物资和1327.6万人次兵员,空运的人员总数占美军参战人员总数的79%。
空军远程投送能力是中国空军必须具备的一种能力。2011年3月4日,中国空军执行撤离我方在利比亚人员任务的4架伊尔-76运输机返回祖国。这次行动中,中国空军4架运输机在利比亚塞卜哈机场和苏丹喀土穆机场之间共飞行两个波次8架次,从利比亚塞卜哈撤出人员1655人。过去,中国空军作战,是以国土防空型为主,不需要长距离的奔袭作战,现在情况发生了变化,担负的任务也有所不同,需要具有远程运输能力和远程作战能力。随着更多的任务出现,比如说国际维和、人道主义救援、国际反恐、打击海盗等,这些任务有的可能需要和海军联合行动、联合作战完成,也有可能将来由空军单独遂行和完成,这都需要空军具有远程作战的能力、远程机动的能力。
军用运输机发展的关键支撑技术
大型运输机涉及材料、气动、动力、电子、信息、军事装备、结构、机械加工等行业,是典型的高技术与高集成产业。它不同于中小型运输机,具有中小型运输机所没有的特殊技术,主要包括总体气动设计技术、特殊结构设计技术、起落架技术、飞行控制系统技术、动力装置技术、航空电子系统技术、货舱和货运设施技术以及战争条件下的生存力技术等等。
军用运输机总体布局特殊。常规大型军用运输机的总体布局一般采用上单翼、翼吊涡扇发动机、椭圆形宽机身、上翘的后机身+货舱后大门、单垂尾+高平尾(T形尾翼),或者采用大展弦比超临界翼型,高升力或增升装置包括前缘缝翼或前、后缘襟翼等+外吹式襟翼系统等,以满足低空空投、空降操稳性能要求并缩短起降滑跑距离。机身前部为雷达舱和驾驶舱,机身中段主要用作气密货舱,舱内备有各种装卸及固定设备,可灵活更换。主起落架一般为多轮多支柱结构,能在低强度混凝土跑道和简易场地起降。起落架收放及地面操纵由电液系统操作,并有机械式备份装置。
大型军用运输机对动力的要求是大推力(推力必须比民用运输机要大30%左右)、低油耗的先进涡扇发动机,推力必须比民用运输机要大30%左右且适于翼吊安装。大型运输机通常装两台以上大推力涡扇发动机,一般由民用高涵道比涡扇发动机改型而成。满足单、双发起降要求,以及空中停车再启动性能要求。民用大涵道比涡扇发动机的最大推力已超过400kN,起飞耗油率降至0.4kg/(daN·h )。研制中的齿轮传动的涡扇发动机涵道比达11,油耗将再下降9%。美国最新型C-17战略战术运输机所装的F117(民用编号PW2040)发动机,属于第二代大涵道比涡扇发动机,除了大风扇叶片特有的气动、结构和包容技术外,还采用了NASA节能发动机计划的许多新技术,准三维气动设计方法、小展弦比风扇叶片、可控扩散叶型、主动和被动的压气机和涡轮间隙控制、单晶涡轮叶片、粉末冶金涡轮盘、全权数字电子控制系统和短舱消声技术。
军用运输机系统结构复杂。大型气密舱内部结构可快速转换以适应不同尺寸的载运装备或空投货物,结构按疲劳损伤容限设计以提高使用寿命,根据经济性采用一定比例的复合材料以减轻结构重量来提高载重航程性能。
主要设计技术包括大型气密舱及其后部大门综合设计(后大门周边密封、货桥大门功能、门锁机构和舱门作动系统、大门系统功能可靠性及防差错设计、门开启后防抖动设计等),气密载荷作用下非圆剖面的大开口结构强度设计,气密舱结构细节抗疲劳设计和大载重货舱地板设计,大型空投设备和大型货物装卸设备设计及大型货物拦阻网机构设计,零部件、全机三防(防湿热、防盐雾、防霉菌)设计等。
军用运输机航空电子系统先进。大型军用运输机一般采用先进成熟的综合化的航空电子系统,使系统自动化程度大大提高,从而减轻了飞行机组人员的工作负担;采用先进的通信、导航系统和“玻璃驾驶舱”,以提高全天候执行任务和快速装卸能力;加装综合电子战自防护系统,以提高在敌后空投、空降时的战场生存力;具有更完备的系统监控、故障诊断能力,以降低全寿命期费用。
由于军用运输机经常要在复杂的气象条件下、在没有标记或不熟悉的航线上飞行,因此必须具有先进的飞行控制、飞行管理系统和高性能的地形测控雷达。所有系统设计均为多余度,以确保飞行安全、使用可靠。
今后,航空电子系统将向高度综合化、模块化、通用化、智能化的方向发展。高度综合化将进一步提高系统的信息利用和资源共享能力,减小系统的体积和重量,提高系统的可靠性、维修性、可测试性、可扩充性、通用性和生存能力,减轻对后勤保障的要求,降低全寿命周期费用。航空电子与控制应优先发展的关键技术有航迹管理、飞行员/飞行器界面、航空电子与控制综合、控制功能应用、飞机能源和作动器等方面。 (国防大学)