廖新華+長(zhǎng)弓
緣起
A400M項(xiàng)目源頭可追溯至1982年,當(dāng)時(shí)歐洲幾家航空企業(yè)與美國(guó)洛克希德公司(今洛克希德·馬?。┕餐⒁粋€(gè)被稱為“未來國(guó)際軍用飛機(jī)”(FIMA)的聯(lián)合研發(fā)機(jī)構(gòu),目的是研制出一種旨在取代C-160以及C-130“大力士”(后者由洛克希德研制)軍用運(yùn)輸機(jī)的新式空運(yùn)平臺(tái)。FIMA的合作者經(jīng)歷多次調(diào)整,直到2003年,參與該項(xiàng)目的比利時(shí)、法國(guó)、德國(guó)、意大利、盧森堡、西班牙、土耳其和英國(guó)才正式簽署聯(lián)合采購(gòu)212架A400M的協(xié)議,具體研發(fā)和后續(xù)生產(chǎn)由空客軍用裝備分部承擔(dān),同時(shí)參與國(guó)共同組建的“聯(lián)合武器裝備合作組織”(OCCAR)負(fù)責(zé)整個(gè)A400M項(xiàng)目的統(tǒng)籌組織和財(cái)務(wù)監(jiān)督。此后不久,意大利退出合作項(xiàng)目。南非曾于2005年參與該項(xiàng)目并同意采購(gòu)8架A400M,但也于2009年11月放棄合作并取消此前的訂購(gòu),理由是成本不斷上升且交付時(shí)間延遲。
在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),A400M項(xiàng)目一直面臨機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)及其他系統(tǒng)成本超支及研發(fā)進(jìn)度遲滯的困境,且這一態(tài)勢(shì)看起來可能使整個(gè)項(xiàng)目遭遇失敗。項(xiàng)目研發(fā)初期,空客曾同意采用固定造價(jià)模式,而公司現(xiàn)任首席執(zhí)行官托馬斯·恩德斯(Thomas Enders)承認(rèn)這是錯(cuò)誤的決定,他在2010年1月接受英國(guó)廣播公司(BBC)采訪時(shí)透露:“當(dāng)我們?cè)诹吣昵皡⑴c這種運(yùn)輸機(jī)的研制時(shí),犯下一個(gè)巨大的財(cái)政錯(cuò)誤,最艱難的時(shí)候甚至考慮過如果有關(guān)國(guó)家不肯提供更多資金,那么空客將終止該項(xiàng)目,因?yàn)闆]有強(qiáng)大的財(cái)力支撐,我們根本無法完成這種飛機(jī)的研制。”萬幸的是,A400M的研發(fā)經(jīng)費(fèi)問題最終得以解決。2010年11月,參與國(guó)同意向空客再提供15億歐元,并訂購(gòu)170架A400M,尤其是馬來西亞跟進(jìn)訂購(gòu)4架,使訂單總量增至174架,微弱超過盈虧平衡點(diǎn),使所有合作方“有錢可賺”。當(dāng)然,這與相關(guān)國(guó)家在1997年提出的291架的初始訂單(德國(guó)75架、法國(guó)50架、英國(guó)45架、意大利44架、西班牙36架、土耳其20架、比利時(shí)12架、葡萄牙9架)相比,已是大大縮水。
制造
作為合作研發(fā)項(xiàng)目,所有參與者均為A400M做出相應(yīng)貢獻(xiàn),并享有獲得投資回報(bào)的權(quán)利。A400M的機(jī)身前段(包括駕駛艙)、中部翼盒以及“民用”系統(tǒng)由法國(guó)制造;機(jī)身中段和垂尾由德國(guó)制造;機(jī)翼由英國(guó)制造;比利時(shí)弗拉貝爾(Flabel)公司負(fù)責(zé)制造機(jī)翼部件;土耳其航空工業(yè)公司(TAI)制造翼梁及其他零部件;西班牙負(fù)責(zé)機(jī)身總裝以及制造水平尾翼、“軍用”系統(tǒng)和起落架。A400M采用經(jīng)受過實(shí)踐檢驗(yàn)的制造流程,空客在制造其他型號(hào)飛機(jī)的過程中也運(yùn)用同類流程:參與的國(guó)家(包括短暫介入的南非)都完成零部件的部裝工作,這些零部件隨后被輸送至西班牙塞維利亞機(jī)場(chǎng)的總裝線(FAL)。雖然總裝工作在塞維利亞實(shí)施,但這一制造階段的工作量?jī)H僅相當(dāng)于總工作量的大約5%。例如,該運(yùn)輸機(jī)的最大單一部件——機(jī)身,在德國(guó)布雷默(Bremen)制造完成后,由空客的一架A300-600ST運(yùn)輸機(jī)運(yùn)抵總裝車間所在地。這架A300-600ST在抵達(dá)目的地后,即滑行至總裝車間一端的特制大門,機(jī)身通過大門被直接卸載至生產(chǎn)線的起點(diǎn)。
A400M雖以鋁合金為主要機(jī)體材料,但復(fù)合材料的使用比例明顯超過以往的軍用運(yùn)輸機(jī),約占全機(jī)的30%,像幾乎整個(gè)機(jī)翼、水平尾翼、垂直尾翼以及起落架整流罩都是用復(fù)合材料制成。特別是機(jī)翼的蒙皮壁板是有史以來使用復(fù)合材料制造的最大機(jī)身部件,這也使得該機(jī)成為世界上第一種使用復(fù)合材料制造機(jī)翼主要部件的運(yùn)輸機(jī)。由于A400M廣泛使用復(fù)合材料(比例甚至超過A380超大型客機(jī)),不但大幅降低了全機(jī)重量,還使耗油量明顯下降。A400M采用“墊撐”式主起落架的主要目的是降低機(jī)身后部的高度,從而便于裝載大型貨物,提出這種起落架設(shè)計(jì)構(gòu)想的是梅西埃·道蒂(Messier Dowty)公司。這種獨(dú)特的起落架結(jié)構(gòu)不僅能夠從整體上降低機(jī)身高度,而且起落架本身還能夠向一側(cè)降低,并以此彌補(bǔ)地勢(shì)不平所造成的不利影響,大大提高裝卸速度。眾所周知,運(yùn)輸機(jī)在戰(zhàn)區(qū)執(zhí)行任務(wù)時(shí),在地面停留的時(shí)間越短越好,因此必須盡最大可能提高裝卸速度。
采用雙輪結(jié)構(gòu)的機(jī)身前起落架以常規(guī)方式收入機(jī)身,而分成兩列(每列各有六對(duì)機(jī)輪)的主起落架在起飛后收至機(jī)身兩側(cè)的機(jī)腹整流罩內(nèi),從而使機(jī)身不至于受到起落架的干擾。同樣,翼展為139英尺(42.40米)的超臨界機(jī)翼(后掠角為15度)的安裝方式也確保其主要結(jié)構(gòu)不至于伸至貨艙內(nèi)。這樣一來,搭載的傘兵能夠分成兩列同時(shí)跳離機(jī)艙,從而大幅縮短了傘兵離機(jī)的時(shí)間。有跡象表明,設(shè)計(jì)人員在研制該機(jī)的過程中極為認(rèn)真細(xì)致,尤其是高度重視機(jī)腹整流罩的空氣動(dòng)力設(shè)計(jì),從而使兩列傘兵不會(huì)在機(jī)身尾部產(chǎn)生的湍流中發(fā)生碰撞。
具有革命性意義的發(fā)動(dòng)機(jī)
初看起來,A400M的外形與采用高單翼、T形垂尾以及裝卸滑道的常規(guī)運(yùn)輸機(jī)沒有多少區(qū)別,但是這種貌似平常的外觀實(shí)際上掩蓋了該型運(yùn)輸機(jī)在幾乎所有設(shè)計(jì)領(lǐng)域運(yùn)用的激進(jìn)設(shè)計(jì)思想。A400M與其他大型運(yùn)輸機(jī)的最明顯區(qū)別之一體現(xiàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)方面──它采用了渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。
A400M安裝4臺(tái)由歐洲推進(jìn)國(guó)際公司(EPI,由ITP集團(tuán)公司、MTU航空發(fā)動(dòng)機(jī)公司、羅爾斯·羅伊斯公司以及斯奈克瑪公司共同組建)研制的TP400-D6渦槳發(fā)動(dòng)機(jī),這種三轉(zhuǎn)子發(fā)動(dòng)機(jī)的單臺(tái)推力約為11000馬力(8088千牛,海平面),從而使其成為除烏克蘭產(chǎn)品之外功率最大的渦槳發(fā)動(dòng)機(jī)。作為一種軍用飛機(jī),A400M的油箱安裝有惰性氣體系統(tǒng)(主要成分為氮?dú)猓?,可排出氧氣并降低油箱爆燃的風(fēng)險(xiǎn)。TP400-D6發(fā)動(dòng)機(jī)還具備抑制紅外輻射信號(hào)的特性,從而使敵方在使用光電傳感器時(shí)也很難探測(cè)到A400M的行蹤。每臺(tái)TP400-D6發(fā)動(dòng)機(jī)都有9級(jí)壓氣機(jī)與5級(jí)渦輪,并由其驅(qū)動(dòng)拉蒂埃-菲雅克公司(Ratier-Figeac)研制的FH386型8葉螺旋槳。這種螺旋槳的槳葉采用復(fù)合材料制成,還采用了凱夫拉涂層以增強(qiáng)防護(hù)能力。每具螺旋槳的直徑為17.5英尺(約5.33米),而發(fā)動(dòng)機(jī)的幾何尺寸顯得相當(dāng)緊湊,其長(zhǎng)度僅為11.5英尺(約3.50米),重量也僅有4188磅(約1900千克)。endprint