為運輸暴風雪號太空梭而生,安-225「夢幻」運輸機

2020-11-29 騰訊網

研製背景

上個世紀70年代美國開始制定太空梭的研製計劃,目的主要是為了發展一種更經濟的太空軌道運輸工具來取代現有的運載火箭和宇宙飛船,而當時正值冷戰的高峰期,軍備競賽也是進行的如火如荼,蘇聯方面認為美國研製的太空梭未來會成為核武器的搭載工具,所以蘇聯方面在1976年也開始發展自己的太空梭,並將其命名為「Buran(暴風雪)」。

暴風雪號太空梭

和蘇聯太空梭一起研製的還有兩位大傢伙,一個是能源號重型運載火箭,它主要用於將暴風雪號太空梭發射入軌道,其近地軌道運載能力超過百噸,迄今為止依然保持著全球推力最大運載火箭的記錄。

發射暴風雪號太空梭的能源號重型運載火箭

另外為解決暴風雪號太空梭的運輸問題,前蘇聯的安東諾夫設計局專門為運輸太空梭設計了一款全球最大的運輸機,這就是另一位大傢伙,也是大家熟知的安-225超大型運輸機,蘇聯代號「Mriya(米莉亞/夢幻)」,北約代號「Cossack(哥薩克)」,到今天為止它依然穩坐全球最大運輸機的寶座。

安-225超大型運輸機

性能參數&特點

安-225運並不是一架從頭全新研製的運輸機,由於運輸暴風雪號太空梭的任務緊迫,從1985年提出需求開始,安東諾夫設計局便直接在現有的400噸級大型運輸機安-124的基礎上進行放大研製,僅用時3年就完成了設計和首架飛機的製造工作。

400噸級大型運輸機安-124

安-225運輸機高度18.1米,機身全長84米,翼展88.4米,最大起飛重量達到640噸,最大載重廠方數據為250噸,但實際上可能達到270-300噸,最大飛行速度850千米/小時,實用升限10000米,相比於安-124運輸機來說,安-225的最大起飛重量和載重能力都提升超過了50%。由於機身尺寸巨大,安-225運輸機的最大載油量也達到415000升(323噸),空載滿油的情況下最大航程15400公裡,200噸載重時航程4500公裡,此外由於重量巨大,安-225運輸機最大載重時起飛滑跑距離達到3500米,對機場的要求比較高。

安-225三視圖

安-225運輸機沿用了安-124的大部分設計,其頭部貨艙門和整個機身的橫截面大小與安-124保持了一致,只將安-124運輸機的69米長的機身延長了15米,達到了84米,翼展也在安-124運輸機73.3米的基礎上增加了15.1米,達到了88.4米,並且整機結構也進行了相應的加強,這樣不動橫截面只加長機身和增大翼展的做法可以避免對氣動布局產生較大的改變,從而降低研製難度和加快研製時間。

安-225(上)與安-124(下)大小對比

由於安-225是為了運輸暴風雪號太空梭,在背負太空梭飛行的過程中尾部會產生亂流,所以安-225運輸機的垂直尾翼放棄了原來安-124上的單垂尾設計,採用了兩個位於水平尾翼末端的對稱垂尾,並帶有一定角度的上反角,相比於安-124運輸機的「倒T」型,安-225的垂尾形狀變成了「H」型。

安-225垂尾(上)與安-124垂尾(下)

安-225運輸機的機身相比於安-124增長了15米,其內部貨艙長度也相應增加了7.5米,達到了43.5米,但是由於機身橫截面沒有改變,安-225的貨艙高度和寬度則與安-124完全一樣,依然為6.4米寬和4.4米高;此外安-225運輸機頭部保留了和安-124一樣可向上打開的貨艙門,但是尾部取消了可以向兩側開啟的尾門。

安-225的貨艙

安-225頭部艙門與安-124一樣可以向上開啟

安-225取消了後部艙門,尾部為封閉狀態

安-225運輸機的起落架一共有32個輪胎,其中前起落架由兩對復輪一共4個輪胎組成,機腹兩側的起落架一共28個輪胎,每側有七組復輪共14個輪胎,其中前起落架也保留了安-124運輸機可「下跪」的設計,跪下的起落架可降低前機身高度,從而方便貨物從前部艙門的坡道進入貨艙。

安-225機腹一側起落架的7對輪胎

前起落架可向前收起,降低裝貨時前機身的高度

安-225運輸機的超大尺寸和超高載重量也離不開動力系統的升級,安-225直接將安-124的4臺D-18T大涵道比渦扇發動機的數量從4臺提升至6臺,該型發動機單臺推力約23.4噸,起飛時可為安-225運輸機提供140噸的總推力,幫助這架鋼鐵巨獸飛上藍天。

安-225一側機翼3臺發動機

安-225駕駛艙內6臺發動機的油門杆

生產數量&現狀

作為為了運輸太空梭而研製的一款超大型運輸機,當時的蘇聯只計劃製造兩架,其中首架編號為CCCP-82060的安-225運輸機在1988年11月30日出廠,20天後的12月21日首飛成功,第二年的5月12日就進行了首次背負暴風雪號太空梭的飛行任務。

編號為CCCP-82060的首架安-225運送太空梭

1988年11月15日,暴風雪號太空梭在拜科努爾航天中心發射升空,在太空中遨遊了三個小時後按預定計劃安全返回地面,完成了首次試驗飛行任務,然而暴風雪號的成功首飛並沒有給前蘇聯的太空計劃帶來多少起色,因為用於整個太空梭項目的資金已所剩無幾,前期耗費了高達200億盧布的費用,如此龐大的投資所帶來的收益卻沒有多少,而且此時的蘇聯經濟也已經無力支撐耗資巨大的太空梭項目,便停止了撥款。

此後缺乏資金的蘇聯太空梭項目只能擱置,只在1988年進行過一次太空飛行的暴風雪號也就此成為了蘇聯太空梭的絕唱,當時尚未完工的後續4架太空梭也不得不停工和拆毀,而為了運送太空梭而生的安-225運輸機也僅製造了一架,還未完工的第二架直接被封存了起來。

未完工一直被封存的第二架安-225運輸機

1991年12月25日蘇聯解體,前蘇聯僅存一架能飛的安-225運輸機和尚未完工的二號機全部由安東諾夫設計局所在地的烏克蘭接管,能飛的一號機的編號由CCCP-82060變更為UR-82060,之後一直封存在安東諾夫的工廠中。

到了1999年,烏克蘭的安東諾夫國營公司旗下成立了安東諾夫航空公司,將烏克蘭現有的安-124等超大型運輸機投入了商業運營,主要用於出租給其他國家運輸超大型貨物。全球能與安-124運輸機噸位相同的只有美國的C-5「銀河」運輸機,雖然美國C-5運輸機產量遠超安-124,但它歸屬於美國軍方,都是執行純軍事任務,並不會對外出租承擔商業運營,所以安-124運輸機被投入市場後效果非常好,

安東諾夫航空公司運營的安-124運輸機

在安-124運輸機商業運營成功後,安東諾夫想起了倉庫中那架全球最大的運輸機安-225,不僅花費了1年多的時間對其進行機身結構強化和航電設備升級,而且還有意將未完工的二號機繼續製造完成。2001年6月經過改裝升級後的安-225亮相法國巴黎航展,代表了全球唯一一架能飛的安-225運輸機正式承擔商業運輸任務。

正在裝載貨物的安-225運輸機

我國也租用過安-225來運輸電車

安東諾夫也一直在為第二架未完工的安-225運輸機四處奔走,計劃將第二架安-225換裝西方民航飛機使用的大推力渦扇發動機,由於沒有了運輸太空梭的需求,第二架安-225的垂尾也將換回與安-124相同的單垂尾,同時尾部還將新增設後部裝貨艙門,但是由於缺乏資金,第二架安-225續建工作遲遲沒有進展,安東諾夫設計局的人員表示,完成第二架安-225運輸機的各項工作至少需要3億美元的資金。

總結

作為用於運輸太空梭而研製的一款運輸機,安-225迄今為止仍然是全球最大運輸機,同時也是載重量最大的飛機,但也是因為它是為了運輸太空梭而研發的,在如今沒有了太空梭運輸需求的情況下,僅使用貨艙來運輸貨物也暴露出安-225的一些局限性。

前蘇聯在1985年才提出研製需求,時間非常緊迫,安東諾夫直接在安-124運輸機的基礎上進行放大設計,為了滿足背負太空梭和其他航天裝備的運輸需求,將最大起飛重量和運載能力都提升了50%左右,但是為了節省研發時間和難度,安-225的整體橫截面並沒有改動,只是將機身進行了加長。

這樣做就出現了一個問題,安-225運輸機的運載能力雖然比安-124有巨大提升,但在飛機橫截面沒有改變的情況下,內部貨艙的寬度和高度都和安-124一樣,只是長度加長了一些,整體貨艙空間增加有限,導致安-225運輸機僅使用貨艙來運輸貨物的話,就會出現運力的浪費,運輸效率並不高。而且噸位和體型巨大的安-225運輸機,滿載起飛滑跑距離由安-124的2500米增加至3500米,對起降機場的要求也提高了非常多,綜合來看在適用性方面遠不如安-124運輸機來的靈活。

近些年來也傳出我們國家獲得了安-225運輸機的全套資料和圖紙,未來可能會在中國進行生產的消息,但綜合來看安-124運輸機遠比安-225要更適合中國,由於安-225也是由安-124改進而來,所以未來我們很可能在吸收了安-225的相關設計和技術後,轉而研發與安-124類似的400噸級大型運輸機。

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