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空客大白鯨:A300-600ST大型運輸機

2024-03-02軍事

背景

20世紀50年代冷戰開始後,東西方陣營都將註意力轉向「太空」這片藍海,這是一個未知但卻十分重要的空間。美國、歐洲、蘇聯都在加快航天發展計劃,大型太空梭和運載火箭開始研制,需要研制超大型運輸機來運輸大型火箭部件。西方國家航天發展計畫的帶頭機構是美國國家航空暨太空總署(NASA),俗稱NASA,隨著制造大型火箭部件並將其運送到發射場的運輸機需求的增加,他們開始研制大型火箭運輸機。

基於波音 337開發的孔雀魚大型運輸機

美國研制的第一架大型運輸機是Aero Spacelines公司基於波音377大型客機開發的「孔雀魚」運輸機,這是一種民航機。「孔雀魚」運輸機於 1962 年開發,於 1963 年進入部隊服役主要用於運載 NASA 火箭部件,主要在火箭制造廠和卡納維爾角航天中心之間運輸大型貨物。然而,隨著以「阿波羅」計劃為首的太空開發計劃於20世紀60年代正式啟動,一架運輸機難以應付如此龐大的貨物運輸量,因此,美國額外大量生產了古比魚運輸局。為進一步實施運輸量,NASA 選擇繼續開發這種大型運輸機。將發動機更換為高輸出普惠 T-34P-7WA 渦輪旋槳發動機,並開發了機身更大的「超級古比魚」。該機特別參與了土星計劃,為隨後的阿波羅計劃做出了巨大貢獻,包括運輸土星五號火箭的第三級發動機S-IVB。

總共生產了四架超級孔雀魚的改進型,雖然它們被命名為超級孔雀魚運輸機(SGT),但它們實際上是像「孔雀魚」一樣的渦輪旋槳發動機飛機。相反,SGT 外形配備了艾裏遜 501-D22C 渦輪旋槳發動機,並且與現有的「孔雀魚」不同,機身框架從一開始就是單獨設計的。

在生產的四架SGT中,有兩架被空中客車公司購買,這是當時正在積極拓展其在民用航空市場的歐洲跨國公司。空客之所以推出Super Guppy,是因為空客獨特的生產體系,空客基本上是在包括法國在內的歐洲各地工廠分別制造飛機零部件,然後在其總部土魯斯的工廠完成組裝。20世紀70年代初,空客公司剛成立時,飛機訂單並不多,主要透過公路運輸零部件,但隨著航空市場的擴大,訂單數量大幅增加,在 20 世紀 60 年代滿足訂單變得困難,僅透過公路運輸運輸效率太低。購買了兩架超級孔雀魚馬,在工廠之間運輸零件使用。

超級孔雀魚是為了支持美國國家航空暨太空總署的太空開發計劃而開發的

與此同時,Super Guppy/SGT系列的制造商Aero Space Lines從1967年開始財務狀況大幅下滑。Aero Spacelines 最終於次年被 Unexcelled Corporation 收購,並轉售給 Tracor Aviation。在此過程中,空中客車公司從Aero Spacelines手中獲得了Super Guppy家族的生產權,並利用其在1982年至1983年間為法國航空客運公司UTA(Union de Transports Aériens/1992)生產了兩架Super Guppy SGT,並被出售法國航空的並購 (M&A)。透過這筆訂單,空中客車公司積累了制造大型運輸機的技術和經驗,為後來超大型民用客機A380的開發以及自己的大型運輸機的生產奠定了基礎。

自20世紀90年代初以來,空客就一直追求引進比超級孔雀魚還要大的超大型運輸機,空客在法國及國外多個地點擁有生產設施,最後的組裝是在一個地點進行的,因此更加迫切需求超大型運輸機來運輸飛機零部件。空中客車公司總部位於法國南部土魯斯,但在法國以外的地方設有生產設施,包括英國、德國、西班牙和荷蘭。

生產設施之所以分散在歐洲各地,一方面是出於生產成本的考慮,包括勞動力成本和交通便利性,但很大程度上也是出於參與國的利益和國家利益。空客公司經歷了多次企業重組,包括在2000年代更名為EADS(歐洲航空航天與防務系統公司),然後在2014年再次更名為空中客車公司,但生產系統的基本框架始終保持不變。空客公司在英國生產飛機的起落架,在西班牙生產機尾和機門,在德國生產機身,在法國生產機頭和機身中心,最後的組裝在法國土魯斯、德國漢堡或法國土魯斯完成。根據產線情況,分配到西班牙塞維利亞的一家工廠。

空中客車公司於 1972 年推出了兩架超級孔雀魚飛機,以滿足航空生產迅速增長的需求。

隨著商用飛機市場從 20 世紀 70 年代開始爆發式擴張,空中客車公司發現難以滿足訂單,並於 1972 年額外引進了兩架超級孔雀魚運輸機。然而即使是在這個水平上也難以滿足日益增長的飛機生產需求,空客試圖分別引進兩種不同型別的大型運輸機。除了美制波音747、波音767、洛克希德C-5 Galaxy、麥道C-17環球霸王III之外,空客還擁有蘇制安東諾夫An-124和An-225 ,甚至伊留申Il運輸機也曾考慮引進,但問題在於目前已經服役的運輸機大部份與空客所要運載的貨艙和貨物的形狀不匹配,或者沒有足夠的有效載荷重量。空客曾考慮引進其中一架,需要對貨艙進行大面積改造,經過專家們討論得出的結論是,從成本角度來看,建造一架新飛機要比改造更好,因此建造了兩架之前的超級孔雀魚SGT。

空中客車公司選擇了寬體客機A300-600R作為新型運輸機的基礎。此外,大型運輸機決定由法國和西班牙共同開發,1991年,空中客車公司旗下法國子公司Aérospatiale與西班牙DASA公司以50:50的比例共同出資,組建了合資公司「SATIC」(超級運輸機)。空中客車運輸國際公司成立。他們決定將SATIC總部設在土魯斯,新飛機的型號定為A300-600ST超級運輸機。在經歷了探索和開發階段後,兩家公司決定將機身分成總共15個部件,並以分包商的方式進行生產,相應的新公司包含德國多尼爾和法國Stellia公司,他們參與並分工了液壓系統和總裝工作。其母公司空中客車公司投資了 10 億美元用於飛機開發,特別關註於貨物裝載系統和業務管理。

空中客車公司總共生產了五架 A300-600ST

A300-600ST的初始組裝於1992年9月開始,組裝後的首飛於1994年9月完成。SATIC進行了總計334小時的飛機試飛,於1995年獲得歐洲航空安全域(EASA)的適航認證,並於1995年10月獲得營運授權。此後,SATIC繼續營運這條生產線,平均每年生產一輛,並平均每三年完成試飛和部署一架。起初,空客只稱這架飛機為A300-600ST「超級運輸機」,但由於機頭的流線型外觀和乳白色的外表讓人想起白鯨的一種,所以「大白鯨」這個名字替代它原有「超級運輸機」這個正式名稱。總共生產了五架大白鯨,並由空客集團旗下新成立的公司ATI(空中客車運輸國際公司)收購和營運,除了空客自己的貨運外,開始以包機的形式處理外部公司的貨物。第一架 大白鯨運輸機飛機於 1995 年 9 月投入營運,並於 2000 年第五架飛機結束生產。

特征

Beluga以空中客車公司1996年1月開始營運的A300-600R機型為基礎,運輸空間站零件、直升機和人道主義救援物資等多種物資。它甚至在特定組織收購退休飛機時充當運輸飛機的角色,以便在地面上展示它們。

A300-600R,成為 A300-600ST Beluga 的基礎。

白鯨本身與A300非常相似,因此主翼、發動機、起落架和下機身與A300-600R完全相同。但為了增加機身空間,它被設計成7.7m的馬蹄形,有效載荷重量比超級孔雀魚增加了30%以上。透過改進A340的安定面安裝了垂直安定面,白鯨的發動機與A300-600R相同,奇異(GE)的CF6-80C2A8發動機,只是發動機輸出功率略有增加。白鯨在海拔 10670 m 時的最高速度為 0.7 馬赫。

A300-600ST白鯨運輸機貨艙內部

為了避免斷開電線、液壓系統和飛行控制電纜,白鯨的駕駛艙移至貨艙下方,並與機頭頂部的燈分開。正因為如此,與Super Guppy相比,Beluga的貨物裝載時間減少了一半,Super Guppy在裝載貨物時必須斷開所有接線系統,並在運輸後重新連線。此外,Beluga的優勢在於,由於采用滾裝/滾裝系統,即使在40節的風速下也可以進行貨物裝卸。因此,Beluga不僅減少了裝載時間,還大大增加了貨物裝載量,因此與營運現有的超級孔雀魚相比,貨物運輸成本顯著降低。白鯨的駕駛艙是加壓駕駛艙,但貨艙並未加壓,因此飛行時無法從駕駛艙進入貨艙。此外,貨艙還設計有溫度控制裝置,以保持貨物適當的溫度。Beluga 共有三名機組人員,其中一名飛行員、一名副駕駛和一名負責管理貨艙的裝卸工。

Beluga ST 將直升機機身裝入貨艙。

白鯨的最大貨運能力大於C-5銀河運輸機或安東諾夫An-124魯斯蘭運輸機。然而,與可裝載122.5噸的C-5或可裝載150噸的An-124相比,由於飛行之間的穩定性問題,白鯨的最大裝載量被限制在47噸。雖然Beluga的貨艙寬度為7.7m,但它無法安裝在機身寬度為7.14m的A380上。

白鯨最具代表性的特點是能夠運輸非常大的貨物。Beluga的主貨艙距地面高5.5m,前坡道采用碳復合材料制成,長12m,寬5m。貨物裝載坡道由飛機內建發電機提供動力,僅需一人即可操作,僅需20分鐘即可完全展開和折疊。

執行狀態

A300-600ST Beluga 於 1996 年 1 月投入營運,最初部署在土魯斯 - 漢堡航線上,執行定期航班將飛機零件運輸到總裝設施。隨著最後一架超級孔雀魚大型運輸機於 1997 年 10 月 24 日退休,白鯨接管了所有現有的超級孔雀魚任務。白鯨飛行時間達2500小時,實際營運兩年內飛行1400次,到2012年累計飛行時間達到5000小時。

白鯨一直在運輸各種大型物資,從空間站部件開始,2004年2月,歐洲宇航防務集團(現為空中客車公司)阿斯泰瑞姆公司開發的歐洲通訊衛星W3A衛星也從白鯨工廠運送到哈薩克,發射設施位於哈薩克它被運送到拜科努爾航天發射場發射場。此外,Beluga還為空中客車公司制造的超大型客機A380的生產做出了巨大貢獻,垂直尾翼在德國漢堡工廠制造完成後,位於法國土魯斯的工廠就起到了收集並移至總裝的作用。

Beluga #4 號機正在裝載飛機後機身的貨物。

當大白鯨這種超大型運輸機投入使用後,一些主要機場也開始相應改造。2011年,在大白鯨主要航線法國波城的波城比利牛斯機場安裝了歐洲地球靜止導航覆蓋服務裝置,以支持大白鯨的起飛和降落。2015年,英國威爾斯哈沃登機場安裝了大白鯨貨運站,該機場是大白鯨主要的貨運機場。

1997年,大白鯨正式服役後,管理白鯨營運的ATI以十分之八的比例拒絕了貨物運輸請求,這意味著截至1997年,白鯨可以處理的飛行時間為130小時。就是這樣。然而,隨著時間的推移,多達五架 Beluga 投入使用,它在 1998 年能夠處理 600 小時,在 1999 年能夠處理 1,000 小時。因此,ATI不僅與空中客車公司簽訂了大件貨物運輸合約,還與外部公司簽訂了運輸大件貨物的合約,而早期,空中客車公司的競爭對手波音公司也是白鯨公司的主要包機客戶。

大白鯨的貨物裝載俯檢視

此後,白鯨創下了多項運輸記錄。最大的貨物運輸記錄是在 1997 年實作的,當時 Beluga 從法國勒阿弗爾省克勒蒙費朗機場的一艘商船上運輸化學罐。2003年2月,創下最長包機飛行記錄。白鯨飛行了25個小時(不包括加油時間),駕駛兩架NHI NH90直升機和一架歐洲直升機公司的虎式機身從法國馬賽飛往澳洲墨爾本,參加阿瓦隆航展。

白鯨還被用來運輸人道主義救援裝置。2004年,印度洋周邊發生特大海嘯,法國政府向白鯨裝載人道主義救援物資並運往該地區。2005年,美國西部遭受卡崔娜台風災害,英法兩國準備的人道主義救援物資和醫療裝置被運往美國救災。

2022年1月25日,空客宣布未來將開始使用Beluga ST的超大型貨運服務。與此同時,ATI於2020年1月9日開始營運比Beluga ST更大的運輸機Beluga XL貨運飛機,並計劃在2023年底之前推出總共六架XL型號。目前執行的 Beluga ST 將於 2021 年底逐步淘汰。

衍生型號

A300-600R/F客機: 空中客車公司於20世紀70年代開發的民用寬體客機。它由英國、法國、西德聯合研制,被稱為第一架雙引擎寬體民航機。A300-600的機身比現有的B2和B4更長,還配備了輸出更強的CF-80或普惠公司的PW4000發動機。

A300-600ST大白鯨大型運輸機: 這是空客公司制造的大型運輸機,基於民用客機A300-600R寬體客機。第一個正式名稱是「超級運輸機」,但由於其外觀,它被昵稱為「大白鯨」,這成為了正式名稱。它自 1995 年 9 月起開始營運,但自 2020 年 1 月起逐漸與其後繼者 Beluga XL 切換任務。國際民用航空組織(ICAO)代號是A3ST。

A300-600ST的3號機在德國漢堡-芬克威爾德機場的跑道上移動。

A330-743L Beluga XL大型運輸機: 空中客車公司基於A300-200制造的大型運輸機。開發工作於 2016 年開始,並於 2018 年成功首飛,其生產是為了取代之前開發的空客 Beluga。於2019年獲得型式認證,並於2020年1月9日投入營運。

A330-743L Beluga XL大型運輸機

飛機參數

用途:大型運輸機

制造商:空客

機組人員:2

總長:56.16m

總高:17.24m

機翼長度:44.84m

機身寬度:7.7m

機翼面積:260㎡

自重:86500kg

最大起飛重量:155000kg

最大著陸重量:140000 kg

空載重量:133800 kg

最大燃油量:23860 升

機身外部直徑:7.31 m

貨艙內徑:7.1 m

最大有效載荷空間:1,500 ㎥ 物體,長 39.1 m x 寬 7.1 m x 高 7.1 m

最大有效載荷: 40噸