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空客大白鲸:A300-600ST大型运输机

2024-03-02军事

背景

20世纪50年代冷战开始后,东西方阵营都将注意力转向「太空」这片蓝海,这是一个未知但却十分重要的空间。美国、欧洲、苏联都在加快航天发展计划,大型航天飞机和运载火箭开始研制,需要研制超大型运输机来运输大型火箭部件。西方国家航天发展项目的带头机构是美国国家航空航天局(NASA),俗称NASA,随着制造大型火箭部件并将其运送到发射场的运输机需求的增加,他们开始研制大型火箭运输机。

基于波音 337开发的孔雀鱼大型运输机

美国研制的第一架大型运输机是Aero Spacelines公司基于波音377大型客机开发的「孔雀鱼」运输机,这是一种民用飞机。「孔雀鱼」运输机于 1962 年开发,于 1963 年进入部队服役主要用于运载 NASA 火箭部件,主要在火箭制造厂和卡纳维拉尔角航天中心之间运输大型货物。然而,随着以「阿波罗」计划为首的太空开发计划于20世纪60年代正式启动,一架运输机难以应付如此庞大的货物运输量,因此,美国额外大量生产了古比鱼运输局。为进一步实施运输量,NASA 选择继续开发这种大型运输机。将发动机更换为高输出普惠 T-34P-7WA 涡轮螺旋桨发动机,并开发了机身更大的「超级古比鱼」。该机特别参与了土星计划,为随后的阿波罗计划做出了巨大贡献,包括运输土星五号火箭的第三级发动机S-IVB。

总共生产了四架超级孔雀鱼的改进型,虽然它们被命名为超级孔雀鱼运输机(SGT),但它们实际上是像「孔雀鱼」一样的涡轮螺旋桨发动机飞机。相反,SGT 外形配备了艾里逊 501-D22C 涡轮螺旋桨发动机,并且与现有的「孔雀鱼」不同,机身框架从一开始就是单独设计的。

在生产的四架SGT中,有两架被空中客车公司购买,这是当时正在积极拓展其在民用航空市场的欧洲跨国公司。空客之所以推出Super Guppy,是因为空客独特的生产体系,空客基本上是在包括法国在内的欧洲各地工厂分别制造飞机零部件,然后在其总部图卢兹的工厂完成组装。20世纪70年代初,空客公司刚成立时,飞机订单并不多,主要通过公路运输零部件,但随着航空市场的扩大,订单数量大幅增加,在 20 世纪 60 年代满足订单变得困难,仅通过公路运输运输效率太低。购买了两架超级孔雀鱼马,在工厂之间运输零件使用。

超级孔雀鱼是为了支持美国宇航局的太空开发计划而开发的

与此同时,Super Guppy/SGT系列的制造商Aero Space Lines从1967年开始财务状况大幅下滑。Aero Spacelines 最终于次年被 Unexcelled Corporation 收购,并转售给 Tracor Aviation。在此过程中,空中客车公司从Aero Spacelines手中获得了Super Guppy家族的生产权,并利用其在1982年至1983年间为法国航空客运公司UTA(Union de Transports Aériens/1992)生产了两架Super Guppy SGT,并被出售法国航空的并购 (M&A)。通过这笔订单,空中客车公司积累了制造大型运输机的技术和经验,为后来超大型民用客机A380的开发以及自己的大型运输机的生产奠定了基础。

自20世纪90年代初以来,空客就一直追求引进比超级孔雀鱼还要大的超大型运输机,空客在法国及国外多个地点拥有生产设施,最后的组装是在一个地点进行的,因此更加迫切需求超大型运输机来运输飞机零部件。空中客车公司总部位于法国南部图卢兹,但在法国以外的地方设有生产设施,包括英国、德国、西班牙和荷兰。

生产设施之所以分散在欧洲各地,一方面是出于生产成本的考虑,包括劳动力成本和交通便利性,但很大程度上也是出于参与国的利益和国家利益。空客公司经历了多次企业重组,包括在2000年代更名为EADS(欧洲航空航天与防务系统公司),然后在2014年再次更名为空中客车公司,但生产系统的基本框架始终保持不变。空客公司在英国生产飞机的起落架,在西班牙生产机尾和机门,在德国生产机身,在法国生产机头和机身中心,最后的组装在法国图卢兹、德国汉堡或法国图卢兹完成。根据产线情况,分配到西班牙塞维利亚的一家工厂。

空中客车公司于 1972 年推出了两架超级孔雀鱼飞机,以满足航空生产迅速增长的需求。

随着商用飞机市场从 20 世纪 70 年代开始爆发式扩张,空中客车公司发现难以满足订单,并于 1972 年额外引进了两架超级孔雀鱼运输机。然而即使是在这个水平上也难以满足日益增长的飞机生产需求,空客试图分别引进两种不同类型的大型运输机。除了美制波音747、波音767、洛克希德C-5 Galaxy、麦道C-17环球霸王III之外,空客还拥有苏制安东诺夫An-124和An-225 ,甚至伊留申Il运输机也曾考虑引进,但问题在于目前已经服役的运输机大部分与空客所要运载的货舱和货物的形状不匹配,或者没有足够的有效载荷重量。空客曾考虑引进其中一架,需要对货舱进行大面积改造,经过专家们讨论得出的结论是,从成本角度来看,建造一架新飞机要比改造更好,因此建造了两架之前的超级孔雀鱼SGT。

空中客车公司选择了宽体客机A300-600R作为新型运输机的基础。此外,大型运输机决定由法国和西班牙共同开发,1991年,空中客车公司旗下法国子公司Aérospatiale与西班牙DASA公司以50:50的比例共同出资,组建了合资公司「SATIC」(超级运输机)。空中客车运输国际公司成立。他们决定将SATIC总部设在图卢兹,新飞机的型号定为A300-600ST超级运输机。在经历了探索和开发阶段后,两家公司决定将机身分成总共15个部件,并以分包商的方式进行生产,相应的新公司包含德国多尼尔和法国Stellia公司,他们参与并分工了液压系统和总装工作。其母公司空中客车公司投资了 10 亿美元用于飞机开发,特别关注于货物装载系统和业务管理。

空中客车公司总共生产了五架 A300-600ST

A300-600ST的初始组装于1992年9月开始,组装后的首飞于1994年9月完成。SATIC进行了总计334小时的飞机试飞,于1995年获得欧洲航空安全局(EASA)的适航认证,并于1995年10月获得运营许可。此后,SATIC继续运营这条生产线,平均每年生产一辆,并平均每三年完成试飞和部署一架。起初,空客只称这架飞机为A300-600ST「超级运输机」,但由于机头的流线型外观和乳白色的外表让人想起白鲸的一种,所以「大白鲸」这个名字替代它原有「超级运输机」这个正式名称。总共生产了五架大白鲸,并由空客集团旗下新成立的公司ATI(空中客车运输国际公司)收购和运营,除了空客自己的货运外,开始以包机的形式处理外部公司的货物。第一架 大白鲸运输机飞机于 1995 年 9 月投入运营,并于 2000 年第五架飞机结束生产。

特征

Beluga以空中客车公司1996年1月开始运营的A300-600R机型为基础,运输空间站零件、直升机和人道主义救援物资等多种物资。它甚至在特定组织收购退役飞机时充当运输飞机的角色,以便在地面上展示它们。

A300-600R,成为 A300-600ST Beluga 的基础。

白鲸本身与A300非常相似,因此主翼、发动机、起落架和下机身与A300-600R完全相同。但为了增加机身空间,它被设计成7.7m的马蹄形,有效载荷重量比超级孔雀鱼增加了30%以上。通过改进A340的安定面安装了垂直安定面,白鲸的发动机与A300-600R相同,通用电气(GE)的CF6-80C2A8发动机,只是发动机输出功率略有增加。白鲸在海拔 10670 m 时的最高速度为 0.7 马赫。

A300-600ST白鲸运输机货舱内部

为了避免断开电线、液压系统和飞行控制电缆,白鲸的驾驶舱移至货舱下方,并与机头顶部的灯分开。正因为如此,与Super Guppy相比,Beluga的货物装载时间减少了一半,Super Guppy在装载货物时必须断开所有接线系统,并在运输后重新连接。此外,Beluga的优势在于,由于采用滚装/滚装系统,即使在40节的风速下也可以进行货物装卸。因此,Beluga不仅减少了装载时间,还大大增加了货物装载量,因此与运营现有的超级孔雀鱼相比,货物运输成本显着降低。白鲸的驾驶舱是加压驾驶舱,但货舱并未加压,因此飞行时无法从驾驶舱进入货舱。此外,货舱还设计有温度控制装置,以保持货物适当的温度。Beluga 共有三名机组人员,其中一名飞行员、一名副驾驶和一名负责管理货舱的装卸工。

Beluga ST 将直升机机身装入货舱。

白鲸的最大货运能力大于C-5银河运输机或安东诺夫An-124鲁斯兰运输机。然而,与可装载122.5吨的C-5或可装载150吨的An-124相比,由于飞行之间的稳定性问题,白鲸的最大装载量被限制在47吨。虽然Beluga的货舱宽度为7.7m,但它无法安装在机身宽度为7.14m的A380上。

白鲸最具代表性的特点是能够运输非常大的货物。Beluga的主货舱距地面高5.5m,前坡道采用碳复合材料制成,长12m,宽5m。货物装载坡道由飞机内置发电机提供动力,仅需一人即可操作,仅需20分钟即可完全展开和折叠。

运行状态

A300-600ST Beluga 于 1996 年 1 月投入运营,最初部署在图卢兹 - 汉堡航线上,执行定期航班将飞机零件运输到总装设施。随着最后一架超级孔雀鱼大型运输机于 1997 年 10 月 24 日退役,白鲸接管了所有现有的超级孔雀鱼任务。白鲸飞行时间达2500小时,实际运营两年内飞行1400次,到2012年累计飞行时间达到5000小时。

白鲸一直在运输各种大型物资,从空间站部件开始,2004年2月,欧洲宇航防务集团(现为空中客车公司)阿斯特里姆公司开发的欧洲通信卫星W3A卫星也从白鲸工厂运送到哈萨克斯坦,发射设施位于哈萨克斯坦它被运送到拜科努尔航天发射场发射场。此外,Beluga还为空中客车公司制造的超大型客机A380的生产做出了巨大贡献,垂直尾翼在德国汉堡工厂制造完成后,位于法国图卢兹的工厂就起到了收集并移至总装的作用。

Beluga #4 号机正在装载飞机后机身的货物。

当大白鲸这种超大型运输机投入使用后,一些主要机场也开始相应改造。2011年,在大白鲸主要航线法国波城的波城比利牛斯机场安装了欧洲地球静止导航覆盖服务设备,以支持大白鲸的起飞和降落。2015年,英国威尔士哈沃登机场安装了大白鲸货运站,该机场是大白鲸主要的货运机场。

1997年,大白鲸正式服役后,管理白鲸运营的ATI以十分之八的比例拒绝了货物运输请求,这意味着截至1997年,白鲸可以处理的飞行时间为130小时。就是这样。然而,随着时间的推移,多达五架 Beluga 投入使用,它在 1998 年能够处理 600 小时,在 1999 年能够处理 1,000 小时。因此,ATI不仅与空中客车公司签订了大件货物运输合同,还与外部公司签订了运输大件货物的合同,而早期,空中客车公司的竞争对手波音公司也是白鲸公司的主要包机客户。

大白鲸的货物装载俯视图

此后,白鲸创下了多项运输记录。最大的货物运输记录是在 1997 年实现的,当时 Beluga 从法国勒阿弗尔省克莱蒙费朗机场的一艘商船上运输化学罐。2003年2月,创下最长包机飞行记录。白鲸飞行了25个小时(不包括加油时间),驾驶两架NHI NH90直升机和一架欧洲直升机公司的虎式机身从法国马赛飞往澳大利亚墨尔本,参加阿瓦隆航展。

白鲸还被用来运输人道主义救援设备。2004年,印度洋周边发生特大海啸,法国政府向白鲸装载人道主义救援物资并运往该地区。2005年,美国西部遭受卡特里娜台风灾害,英法两国准备的人道主义救援物资和医疗设备被运往美国救灾。

2022年1月25日,空客宣布未来将开始使用Beluga ST的超大型货运服务。与此同时,ATI于2020年1月9日开始运营比Beluga ST更大的运输机Beluga XL货运飞机,并计划在2023年底之前推出总共六架XL型号。目前运行的 Beluga ST 将于 2021 年底逐步淘汰。

衍生型号

A300-600R/F客机: 空中客车公司于20世纪70年代开发的民用宽体客机。它由英国、法国、西德联合研制,被称为第一架双引擎宽体民用飞机。A300-600的机身比现有的B2和B4更长,还配备了输出更强的CF-80或普惠公司的PW4000发动机。

A300-600ST大白鲸大型运输机: 这是空客公司制造的大型运输机,基于民用客机A300-600R宽体客机。第一个正式名称是「超级运输机」,但由于其外观,它被昵称为「大白鲸」,这成为了正式名称。它自 1995 年 9 月起开始运营,但自 2020 年 1 月起逐渐与其后继者 Beluga XL 切换任务。国际民用航空组织(ICAO)代号是A3ST。

A300-600ST的3号机在德国汉堡-芬克威尔德机场的跑道上移动。

A330-743L Beluga XL大型运输机: 空中客车公司基于A300-200制造的大型运输机。开发工作于 2016 年开始,并于 2018 年成功首飞,其生产是为了取代之前开发的空客 Beluga。于2019年获得型式认证,并于2020年1月9日投入运营。

A330-743L Beluga XL大型运输机

飞机参数

用途:大型运输机

制造商:空客

机组人员:2

总长:56.16m

总高:17.24m

机翼长度:44.84m

机身宽度:7.7m

机翼面积:260㎡

自重:86500kg

最大起飞重量:155000kg

最大着陆重量:140000 kg

空载重量:133800 kg

最大燃油量:23860 升

机身外部直径:7.31 m

货舱内径:7.1 m

最大有效载荷空间:1,500 ㎥ 物体,长 39.1 m x 宽 7.1 m x 高 7.1 m

最大有效载荷: 40吨