战略运输机与重装空投 2020-08-11 

  

李清
  战略运输机有三大特点:一是运得多,最大起飞重量200吨以上,有效载荷50吨以上;二是飞得远,航程在5000千米以上,可以实现洲际运输;三是可以投送大型武器装备。所谓重装空投,指的就是这一点。
  重装空投有什么用?重装空投,是指1吨以上的重型武器装备的空投。显然,如果能够实施重装空投,空降兵的作战能力必然因此而大大增强。因此,重装空投是空降兵远程机动和火力突击能力的重要标志,也是大型运输机战略投送能力的重要标志。
  正是得益于重装空投能力的提高,空降作战在现代战争中发挥着越来越重要的作用。1991年,海湾战争中,得益于空降兵的远程快速机动,美第82空降师率先抵达海湾地区。其后,以美国为首的多国部队先后动用了3.7万人的空降兵力,在围歼伊拉克共和国卫队、切断伊军退路、收复科威特城等作战行动中多次实施了大规模的空降作战,对赢得地面作战胜利发挥了至关重要的作用。1999年,科索沃战争中,一支200多人的俄罗斯空降部队突然出现并迅速占领了普里什蒂纳机场,粉碎了北约将俄罗斯排除在科索沃维和行动之外的企图。
  重装空投难在哪?重装空投,不仅仅是运输机的问题,还需要解决包括重型武器装备、重装空投保障装备在内的一系列技术问题。归纳起来,主要有三个方面:
  一是装得进。首先,战略运输机在设计时,不仅仅要关注未来可能装载的重型武器装备的重量,而且要关注其外形尺寸,只有这样才能保证重型武器装备在空运时能够装得进。其次,重型武器装备在设计时,也必须考虑现役运输机的货舱尺寸,以保证二者的适配性。上述问题统称为武器装备的运输性问题。
  二是投得下。重型武器装备在投放过程中,将从装载位置移动到投放位置,并最终投放离机。这个过程中,主要遇到两个问题,一是重型武器装备的移动将带来飞机重心位置的改变,从而引发飞机的稳定性问题。二是重型武器装备离机后,受机后不稳定气流的作用,可能发生翻滚。
  三是摔不坏。1933年,前苏联在莫斯科举行了世界上的首次空降空投表演,46名伞兵从两架轰炸机中跳出,创造了当时跳伞人数最多的世界纪录。同时,还用一具大型降落伞投下了一辆小型坦克,但是坦克着陆后已经被摔得无法启动,只得拖出了演习场。由此也就提出了重装空投如何保证“摔不坏”的问题。目前,主要是从两方面着手,一是提高武器装备抗毁性,二是研发相应的保障装备,使其免受损害或减轻损害。
  重装空投怎么投?按空投物运动状态和面临问题,重装空投可以划分为三个阶段:
  一是离机。打开飞机后舱门,解开空投物系留或固定锁,抛出牵引伞,空投物在牵引伞的牵引下沿舱内滑轨向后滑动,至后舱门离开飞机。
  在这一过程中,飞机将面临稳定性问题。保持飞机稳定的基本条件是,机上空气动力作用点位于飞机重心之后,且二者间的距离越大,飞机的稳定性越好。这就类似于羽毛球或毽子,头部的重量越大,稳定性就越好。随着空投物的后移,飞机重心也随之后移,接近甚至落后于飞机的空气动力作用点,导致飞机的稳定性越来越小,甚至失稳。这就要求在大型运输机设计时,首先必须提高飞机对重心变化的宽容度,允许飞机重心有更大的变化范围;其次必须通过飞行控制系统感受这一变化,适时调整飞机控制舵面,做出补偿,保持飞机强制稳定。特别是在空投物离机的一瞬间,飞机尾部重量瞬间减小,会对飞机重心瞬间构成一个强烈的低头作用,控制不好,极易引发飞行事故。从而对飞机的飞行控制系统设计和飞行员操纵都提出了极高的要求。至于翻滚问题,主要通过投物伞解决。
  二是降落。降落方式取决于空投高度,空投高度通常依据任务、机型、物资种类、地形、气象和敌情等综合确定,分为高空(3000~7000米)、中空(1000~3000米)、低空(100~1000米)和超低空(100米以下)。如果是高、中、低空空投,空投物离机后将在一定高度自动打开大型降落伞,控制空投物降落速度。通常,空投物降落速度不大于6米/秒。如果是超低空空投,则直接进入着陆。
  三是着陆。为保证空投物的完好,通常采用纸蜂窝、气囊、反推力火箭等用于着陆缓冲。相比之下,纸蜂窝、气囊更为经济,反推力火箭的效果更为显著。例如,美国AAI公司研制的低空制动火箭系统(LARRS),当着陆伞降速度为20米/秒时,点燃制动火箭,0.75秒后可将着陆速度降至2.5米/秒左右。
  重装空投向何处去?目前,美俄两国代表了重装空投的世界水平,当前和今后一个时期的发展重点是:
  一是提高重装空投能力。目前,美军单件空投的总重量可以达到27.2吨,俄罗斯的最大单件空投重量也超过了20吨。
  二是提高重装连投能力。美军
  C-5A运输机具备10件连投,单件重量4.5吨,总重量45吨的重量连投能力。三是探索超低空重装空投。美军研制的超低空降落伞牵引系统(LAPES),可从3.0~7.62米高度空投19吨重量的货物或装备,该系统取消了投物伞,先由稳定伞打开牵引伞,再由牵引伞将货物拉出飞机,借助于缓冲托盘直接着陆。
  四是提高空投的准确性。传统空投,由于不能对空投物实施飞行控制,投放精度主要取决于空投高度和空投场风力。近年来,美军致力于研制精确空投系统,希望在空投平台投放后对其实施飞行控制,从而减小空投物的散布范围,实现远距离空投和精确投放。
  五是提高人车一体空投的安全性。1998年,俄罗斯在战术空降演习中,7名空降兵官兵乘坐一辆伞兵战车,由伊尔-76运输机在400米高度空投,成功地实现了人车一体空投。相比于人车分离,人车一体空投大大缩短了着陆后的兵力集结时间,着陆即可战斗,提高了空降兵的快速机动和火力打击能力。