中型運輸機重裝空投技術(shù)研究與發(fā)展

梁進仁

【摘 要】重裝空投是空降兵遂行空降作戰(zhàn) 武器、彈藥、車輛、裝備等后繼補給的主要方式，它對空降兵實施縱深布置兵力、突破敵方防線有著關(guān)鍵性的作用。近年來，國內(nèi)外投入了大量的人力、物力和財力 開展研究，其中，美俄兩國的重裝空投技術(shù)代表了該領(lǐng)域的最高水平，已突破了在高空、低空、超低空以及連投技術(shù)甚至人車一體空投等關(guān)鍵技術(shù)，為各種環(huán)境下的空降作戰(zhàn)提供了重要的技術(shù)保障。我國重裝空投技術(shù)起步較晚，但正處于快速發(fā)展期。文章著重對國外主要國家的重裝空投技術(shù)的歷史發(fā)展進程、空投系統(tǒng)、空投方式、載機機型以及國內(nèi)重裝空投發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)和難點等進行了較為全面的對比分析，并指出了我國該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】中型運輸機 重裝空投技術(shù) 研究 發(fā)展

重裝空投對于軍事力量快速部署和展開以及救災(zāi)搶險等方面有非常重要的意義。這幾年來重裝空投系統(tǒng)技術(shù)引起了很多研究學(xué)者的關(guān)注。主要集中在空降作戰(zhàn)中重型武器的投送，后勤物資補給以及搶險救災(zāi)等方面。國外重裝空投技術(shù)起步早，發(fā)展快，實戰(zhàn)應(yīng)用經(jīng)驗多，理論研究和技術(shù)應(yīng)用都比較成熟。而我國則相對起步較晚，發(fā)展緩慢，理論研究不太深入，實際應(yīng)用上尚未進行大規(guī)模普及，研究重裝空投技術(shù)具有相當(dāng)重要的意義。

1 研究背景

美國早在在80年代則具備了全天候的空投技術(shù)。美軍還全力發(fā)展超低空的空投技術(shù)，當(dāng)時已經(jīng)完成了運輸機能實施在距地數(shù)米的高度精準(zhǔn)投放，并且重型翼傘能在幾十公里之外準(zhǔn)確的把19000kg的重型貨物精準(zhǔn)遙控到定準(zhǔn)的空投方位。俄羅斯也擁有超低空的空投技術(shù)，其重裝空投系統(tǒng)最大空投能力也達到了20000kg，并研制了火箭緩沖空投系統(tǒng)，并且俄羅斯能把戰(zhàn)車同駕駛員同時空投，著陸后就能投入到戰(zhàn)斗中去，它也是實現(xiàn)載人重裝空投的第一個國家。前蘇聯(lián)60 年代空投的重裝運輸機主要有安22，它是俄羅斯的主要重裝空投運輸機，其配套的重裝空投系統(tǒng)有Ⅱ-7、Ⅱ-16兩種型號，可以為空投運輸車、火炮、履帶式戰(zhàn)車等提供空投平臺，同時具有防翻滾且緩沖減震功能。

我國重裝空投技術(shù)起始于上世紀(jì)六十年代，1985年實現(xiàn)首批產(chǎn)品技術(shù)堅定，這一歷程經(jīng)歷的二十年時間。但該系統(tǒng)在空投時仍時常發(fā)生性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象，空投能力及空投效率不高。至90年代末，受各種原因的影響，我國重裝空投技術(shù)幾乎處在停滯狀態(tài)。過去，我國在重裝空投技術(shù)和系統(tǒng)的研發(fā)上在很大程度上都依賴于外國，我國在重裝空投技術(shù)方面的研究還相對之后?，F(xiàn)如今，我國已經(jīng)具備了進行重裝空投技術(shù)研發(fā)的經(jīng)驗和條件，因此，走理論研究、試驗應(yīng)用并行的方針是我國重裝空投技術(shù)發(fā)展的正確道路。在重裝空投技術(shù)上，我們不僅要解決好當(dāng)前連投技術(shù)上較為薄弱的地方，還應(yīng)基于此，盡可能縮短空投件離機時間，增大空投件著陸密度。超低空空投、無貨臺空投、載入空投將成為今后我國重裝空投技術(shù)的主流發(fā)展方向。

2 重裝空投研究現(xiàn)狀

目前，國外已完成了特定機型重裝單投、連續(xù)試飛驗證及操穩(wěn)特性分析，正在全力研究飛行品質(zhì)及精確空投系統(tǒng)的開發(fā)。美軍的重裝空投運輸機主要有C-130、C-17、C-141和C-5，這些機型這些具備重裝空投能力的運輸機除了能運送、人員空降及貨物空投之外，同時也能從戰(zhàn)場撤離傷員，還可在高空測繪、氣象探測、森林滅火、搜索救援、空中加油和無人駕駛飛機的引導(dǎo)與發(fā)射等多種任務(wù)中得到應(yīng)用。C-130的最大單件空投為15900kg，其空投能力為20900kg，還配有連投設(shè)備，具備超低空空投的能力，一次性能連投 4 件單件在3600kg～4500kg的貨物。最新型的C-17 環(huán)球霸王Ⅲ是軍用運輸機中擁有高度靈活性的戰(zhàn)略裝備，它的空投能力達到40000kg，使美軍整體空運調(diào)動部隊的能力得到顯著提升。其擁有戰(zhàn)略戰(zhàn)術(shù)部署的空運能力，是當(dāng)今世界上能夠適應(yīng)戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)任務(wù)于一體的運輸機設(shè)備之一。C-141“運輸星”曾是美空軍主力戰(zhàn)略運輸機之一，于1965年裝備部隊，已于 2006 年全部退役，主要用于運送人員和物資，其空投能力為31500kg，最大單件空投為15900kg ，同時擁有連投的設(shè)備，一次可連投7 件單件在3600kg ～ 4500kg的裝備或貨物。美國現(xiàn)役最大的戰(zhàn)略運輸機是洛克希德C-5 銀河號，能在相對較短的距離里起飛和降落并運載超大規(guī)格的貨物，其空投能力為120000kg，配備的連投設(shè)備可連投10 件單件達4500kg的裝備。前蘇聯(lián)在70年代的后期主要用的是伊爾-76、安124等機型，伊爾-76 運輸機可空投單件為9300kg的貨物，此時的運輸機可以為空投自行火炮、坦克車、裝甲車、大型運輸車等提供平臺，并運用氣囊和泡沫板達到緩沖減震的功能。90年代末至今，我國新一代的重裝空投系統(tǒng)研制成功，可空投單件為7400kg的最大重量貨物并能連投。

3 國內(nèi)重裝空投系統(tǒng)的發(fā)展情況

我國重裝空投事業(yè)有兩個非常重要的發(fā)展時期：一是 80年代初期，我國設(shè)計出了第一代空投系統(tǒng)，在空投領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從無到有的跨越，初步具備了空投作戰(zhàn)的能力；二是2000年后到今，新一代數(shù)種型號的重裝空投系統(tǒng)初步設(shè)計定型，并達到了通用化，同時加強了空降兵部隊的空投能力與機動力，實現(xiàn)了重裝空投能力的巨大跨越。當(dāng)下，從運八等系列飛機上可以空投單件為7400kg的裝備，同時可以從伊爾76機型上空投單件為9300kg的裝備，大幅縮短了與國外先進技術(shù)水平的差距。

我國重裝空投系統(tǒng)的未來發(fā)展方向：一是重型化，盡可能的把空投能力提高到20000kg，并能空投輕型坦克和自行火炮、裝甲車等，給空降兵提供更強大的火力支援；二是集裝箱化，尤其是發(fā)展集裝箱的指揮系統(tǒng)、廚房系統(tǒng)、醫(yī)療系統(tǒng)以及物資集裝箱，使部隊能夠更方便的使用；三是發(fā)展重型翼傘精確空投系統(tǒng)，提高特種作戰(zhàn)條件下飛機和重型裝備的生存能力。在空投技術(shù)上，我國應(yīng)著力發(fā)展連投、無傘空投、精確空投、無貨臺空投、超低空空投等技術(shù)，在技術(shù)研究上，應(yīng)加強虛擬試驗技術(shù)、空投系統(tǒng)地面試驗技術(shù)的研發(fā)，盡量減少危險的、耗資大的空中實驗。

4 重裝空投的關(guān)鍵技術(shù)及難點

重裝空投技術(shù)是指超過一定重量的物資、裝備進行空投時所應(yīng)用的技術(shù)。目前己經(jīng)成為空降兵部隊空投作業(yè)主要的發(fā)展方向。研究重裝空投系統(tǒng)及空投技術(shù)也成為運輸機需要重點突破的重難點。國外的重裝空投技術(shù)起步較早，發(fā)展快，實戰(zhàn)經(jīng)驗多，理論研究和技術(shù)應(yīng)用都比較成熟，而我國則相對起步較晚，理論研究不太深入，實際應(yīng)用上處于引進、仿制、摸索階段。

空投時，貨物在艙內(nèi)的移動會引起飛機質(zhì)心和轉(zhuǎn)動慣量變化，嚴(yán)重影響飛機的操穩(wěn)特性，尤其是投放瞬間，此時飛機的瞬時重心大大后移，甚至超過全機焦點使飛機處于靜不穩(wěn)定。對重裝空投技術(shù)展開研究，有利于飛機操穩(wěn)特性、空投效果及空投效率的提升，為飛機空投試驗安全性和可靠性提供堅實的理論依據(jù)。

發(fā)展重裝空投涉及到多項關(guān)鍵技術(shù)和技術(shù)難點，主要如下：

第一，重裝空投操穩(wěn)特性研究。操穩(wěn)特性理論計算準(zhǔn)確與否，直接關(guān)系到飛行安全和空投試飛成敗。這些因素主要有：貨物在飛機上的裝載位置，空投貨物重量，空投牽引比，飛機空投時的飛行速度，飛行高度，外界的氣流擾動以及空投飛行的操縱規(guī)律等，只有理論計算結(jié)果與試飛數(shù)據(jù)相吻合，才能用于指導(dǎo)空投操作。

第二，重型貨物艙內(nèi)運動及空投牽引比研究。根據(jù)貨艙裝載的重量重心限制，不同的貨臺裝載不同的貨位?？胀稌r貨物在艙內(nèi)的運動對飛機的重心影響較大，但總的規(guī)律是牽引離機時間越長，危險性越大。找出貨物在機艙內(nèi)的運動規(guī)律，確定合理的牽引比是重裝空投面臨的又一關(guān)鍵技術(shù)。

第三，無貨臺空投系統(tǒng)裝載和投放相容性研究。采用貨臺進行空投時，貨臺在機艙內(nèi)的運動有導(dǎo)軌及內(nèi)部安裝的貨臺鎖進行導(dǎo)引和限動?？胀稌r按照既定的操作程序和設(shè)定的邏輯，通過電氣控制拋出牽引傘，并將對應(yīng)的貨臺解鎖，從而牽引貨臺出機，實現(xiàn)空投。無貨臺空投時，戰(zhàn)車等裝載物尺寸和重量大，空投此類空投時，裝卸，限動，運載，快速解脫，艙內(nèi)軌跡導(dǎo)引等都是必須突破的關(guān)鍵技術(shù)。

第四，重裝空投操縱技術(shù)研究。重裝空投風(fēng)險大，難度高，國內(nèi)沒有可供借鑒的成功經(jīng)驗。飛行員操縱時機或操縱動作不當(dāng)都有可能造成飛機失速，帶來嚴(yán)重后果。例如空投重量大于7400kg的貨物時，飛機穩(wěn)定性會短時喪失，因此必須對飛機的失速特性進行摸底試飛，以獲得飛機失速特性和改出失速的操縱方法，因此，摸索出合理的操縱方法，是挖掘飛機進行重裝空投潛力的重要方法。

5 結(jié)語

重裝空投是空降兵遂行空降作戰(zhàn)武器、彈藥、車輛、裝備等后繼補給的主要方式，它對空降兵實施縱深布置兵力、突破敵方防線有著關(guān)鍵性的作用。因此國內(nèi)外投入了大量的人力、物力和財力開展研究，其中，美俄兩國的重裝空投技術(shù)代表了該領(lǐng)域的最高水平，已突破了在高空、低空、超低空以及連投技術(shù)甚至人車一體空投等關(guān)鍵技術(shù)，為各種環(huán)境下的空降作戰(zhàn)提供了重要的技術(shù)保障。文章闡明了重裝空投的研究背景和意義，并就重裝空投的國內(nèi)外發(fā)展沿革情況進行了說明，指出了重裝空投的關(guān)鍵技術(shù)和難點，對我國在該技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展有重要參考意義。

參考文獻：

[1]楊妙升，屈香菊.運輸機空投的飛行動力學(xué)建模及仿真[J].飛行力學(xué)，2010年03期.

[2] 郝廣慶.國內(nèi)外重裝空投技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展[A].中國航空學(xué)會全國第十屆安全救生學(xué)術(shù)交流會文集[C].2006年.