軍用運輸機制貨艙

軍用運輸機的用途就是運載各種軍事裝備和人員。為了更高效地完成空運任務，軍用運輸機對貨艙的要求與民用客機和民用貨機有著完全不同的要求。從某種意義上來說，軍用運輸機就是圍繞著貨艙來進行設計的。

軍用運輸機的用途就是運載各種軍事裝備和人員。為了更高效地完成空運任務，軍用運輸機對貨艙的要求與民用客機和民用貨機有著完全不同的要求。從某種意義上來說，軍用運輸機就是圍繞著貨艙來進行設計的。根據飛機的用途和任務不同，其貨艙的容積和橫截面形狀也不盡相同。軍用運輸機機身的橫截面形狀一般有圓形、雙炮形和四個角修圓的長方形等幾種，一般以圓形和雙炮形橫截面占多數。軍用運輸機機身的外徑都很粗大，貨艙內的高度和寬度達4～7米，這就能保證飛機有較大的貨艙容積。如中型戰術運輸機的貨艙容積為100～300立方米，大型戰略運輸機的貨艙容積為300～400立方米，而巨型戰略運輸機的貨艙容積更大(“安－124”的貨艙容積高達1013.76立方米)。這樣，在大、中型軍用運輸機的貨艙里就能方便地裝運坦克、自行火炮、導彈、直升機、各種載重車輛、牽引車輛等。軍用運輸機不但在軍事空運方面起著至關重要的作用，在運送民用大型器材如火車車廂和橋梁桁架等方面也是民用客機改裝的貨運飛機所望塵莫及的。從前蘇聯時期一直到現在的俄羅斯都常用大型運輸機空運天然氣，以緩解地面交通狀況不便的問題。我國也曾在2002年租用“安-124”巨型運輸機空運從德國龐巴迪公司訂購的廣州地鐵列車車廂。

貨艙地板

軍用運輸機的貨艙地板與民用客機明顯不同，為了能承受坦克裝甲車輛等重型武器裝備的重壓，軍用運輸機的地板都經過特別加強，采用了縱、橫向受力骨架和夾層地板，甚至不少新型軍用運輸機的地板還采用了鈦合金制造主要受力構件，在提高地板承載能力的同時也減輕地板的結構重量。經過特殊加強后的大型軍用運輸機貨艙地板的強度都很大，配合大貨艙容積，對于裝運重型武器裝備很有利。如C-5巨型戰略運輸機就可運載2輛M1主戰坦克、或16輛載重卡車、或10枚帶拖車和發射裝置的地對地戰術導彈；也可裝載2架拆除旋翼的大型直升機或4架戰斗機。C-17運輸機雖然最大運載量沒有C-5那么大，但經過優化設計的貨艙寬度和高度部比較理想，在實際使用中的運載效率也很高，可裝運2架AH-64武裝直升機和2架OH-58偵察直升機(裝運前先拆掉直升機旋翼)，或5輛裝甲戰車和38名士兵，或1輛M1主戰坦克與其他車輛混裝。

裝卸系統

為了便于非自行裝備、集裝箱和散件貨等物資能高效率地進行裝卸，現代大、中型軍用運輸機的貨艙地板上一般都裝有滾棒或滾珠裝卸系統，在地板上敷設有幾行滾棒，使用時升出地板平面，不用時收進去保持地板的平整和開敞。貨艙內設有各種裝卸和固定貨物的裝置，裝貨的設備包括有電絞車、裝貨鋼索、支撐滑輪和梁式吊車等。如今運輸機的運載量部比以往有了很大的提高，但在運載大量的武器裝備、物資和兵員時，這些載荷在貨艙內的分布，也就是載荷對運輸機本身重心的影響就愈發明顯了。為了保證載荷分布平衡合理，不影響飛行的穩定性，現在的軍用運輸機一般配有“載荷管理系統”，可以精確地測量出飛機在裝卸貨物時所引起的飛機重心變化，并在地面裝卸階段就自動計算并顯示出最佳的裝載位置。“載荷管理系統”與貨艙內的裝卸系統相結合，就可以在完全無機場保障設備的前提下只由少數機械員，裝卸管理員進行短時高效的裝卸。例如C-17運輸機就可只由一名機械員／裝卸管理員操縱裝卸系統在15分鐘內完成對一架已在貨艙尾門外準備好的武裝直升機全部的裝載工作。軍用運輸機的貨艙內部設有用于固定貨物的設備，使裝載的貨物能牢固地固定在機艙內，而不會在飛機的飛行姿態變化時移動甚至撞上機艙壁。這些設備包括有系留環、系留鋼索、系留網和防止車輛移動的分力輪擋等。此外，貨艙還安裝有各種專供空投的設備，如滑軌、動力牽引裝置、傳送帶、滾棒、牽引傘投放裝置和牽引繩等，以幫助空投貨物順利出艙。

軍用運輸機為了適應戰爭中快速運載和空投的需要，裝卸貨物必須簡便易行，裝卸的時間必須越短越好。現代軍用運輸機大貨艙門的開閉是用液壓系統操縱的，因而開閉大艙門和收、放貨橋都很方便，時間很短。在裝卸大型軍事裝備時，凡自行式裝備都可通過貨橋自動駛入貨艙。非自行式裝備可利用電動絞車和滾棒系統進行裝卸，對于非自行式帶輪的裝備，也可用牽引車進行裝卸。由于裝卸的快速，如美國的C-5運輸機從裝貨、加油、起飛前檢查、發動機起動，直到收起貨橋、關閉艙門，總共不超過1小時；整個卸貨過程也只要15分鐘。現代軍用運輸機引入了先進的裝卸管理系統和艙內裝卸設備，已可以做到“不需要機場的裝卸保障設備完成全部作業”，這也就是人們常說的“自裝卸能力”。

而由民用客機改裝成的貨機幾乎沒有開設機尾大貨艙門的，一般都是以機身側面大貨艙門和機頭貨艙門居多。而且民用貨機的貨艙門距地面都很高，進行裝卸作業時必須要使用機場的裝卸機械設施來完成。也就是說由民用客機改裝而成的貨機根本不具備軍用運輸機普遍具有的“自裝卸能力”，所以是不能勝任軍事空運任務的。海灣戰爭和伊拉克戰爭美軍租用民用飛機只是執行兵員的輸送任務，貨運任務都是交由軍用運輸機來執行。而軍用運輸機因為其結實寬大的貨艙和便于裝卸的大尾門，卻能在民用空運方面一展身手，前面所提到的我國租用“安－124”從德國空運地鐵列車廂到廣州就是典型的例子。此類例子在航空業發達的歐美是很普遍的。因此世界上有不少的民用航空公司購買軍用運輸機以滿足特殊貨物的空運業務需求，但鮮有軍方購買民用機作為軍事空運用途的。

貨艙布置

中／小型軍用運輸機因為貨艙寬度和高度所限基本都是單層的，但大型軍用運輸機的貨艙為了提高運送兵員的效率有不少是雙層的，或是可加裝一層地板隔為雙層貨艙，甚至還有可臨時加裝成三層的。如“伊爾-76”的貨艙尺寸是20×3.45×3.4米，單層貨艙時可運載145名全副武裝的士兵，或125名傘兵。當加裝雙層艙板后可運載225名全副武裝的士兵(上層乘載80人，下層乘載145人)。而大型戰略運輸機貨艙的利用率就更高，如C-5巨型戰略運輸機，機身總長70.29米，貨艙不但可分為上、下兩層，甚至還可加裝第三層地板。下層貨艙為主貨艙，長44.1米(包括貨橋)，高4.11米，最大寬度5.79米。上層的貨艙以中央翼為界分為前、后兩個部分，其長度分別為12米和18米，全部用于裝載人員。C-5在全部運兵時，加裝了第三層地板后共可運載733名全副武裝的士兵。

貨艙門

現代軍用運輸機都不采用民用貨機的機身側貨艙門，而都是采用機尾大貨艙門，這是因為機尾大貨艙門無論是在地面上裝卸武器裝備、補給物資、機動車輛，都比側艙門要便利得多。而且側艙門還有一大問題就是無法空投較大、較重的裝備或物資，這對于以空降、空投為重要任務之一的軍用運輸機而言是不可接受的。采用機尾貨艙門不但方便進行空降和空投，也可以把艙門開得很大，便于體積很大的重型裝備的裝卸。大型軍用運輸機常采用瓣式大貨艙門，它由三四扇艙門壁板組成。一扇后艙門壁板向上打開，讓出通路。左右兩扇艙門壁板向內或向外打開。在兩扇側艙門壁板之前還有前艙門壁板，當前艙門壁板放下后就構成了貨橋。中、小型軍用運輸機也有采用瓣式大貨艙門的，但多數是采用了蛤殼式大貨艙門。蛤殼式貨艙門由前、后兩扇艙門壁板組成。后艙門板壁向上打開，讓出通路，前艙門壁板放下，成為貨橋。蛤殼式艙門的構造比較簡單，但門的尺寸不可能很大。如我國的“運-8”中型運輸機貨艙門的長和寬分別為7.67和3.1米，“伊爾-76”大型運輸機的機尾貨艙門的長和寬分別為12.2米和3.66米。當機尾大貨艙門打開后，坦克、自行火炮和各種車輛就可通過貨橋直接由機尾大貨艙門駛入貨艙，而不會碰撞機尾。

除了機尾大貨艙門外，所有運載量在100噸以上的巨型運輸機都開有機頭大貨艙門。像C-5不但有機尾貨艙門，同時還有機頭大貨艙門。這樣當頭、尾兩個大艙門同時打開后，整個飛機的貨艙宛如一個貫通的甬道，便于直通式裝貨。坦克、自行火炮和各種自行車輛就可以從前、后艙門魚貫駛入和開出，都無需倒車、退行，大大縮短了裝卸時間。而“俄系血統”的巨型運輸機卻更喜歡機頭大貨艙門，不過在機身后段下部也開有第二個并不是很大的貨艙門，“安-124”和“安-225”就是這樣的。到了“安-124”100時，設計師又把那個并不是很大的后部貨艙門重新設計成機尾大貨艙門。

機頭大貨艙門也有幾種不同的結構形式：有的是一扇整體艙門，實際上艙門就是機頭的整流罩，整流罩可以向上翻開，或向側邊打開；有的是由左、右兩扇側艙門壁板組成，分別向外打開。另外，在軍用運輸機的機身前部側邊，通常還開有較小的艙門，作為空勤人員的出入口。其他運輸機側門可供傘兵跳傘離機的，一般都有專門開在機身后部專供跳傘用的小側艙門，開在機身前側的小艙門只作為空勤人員出入。只有“伊爾-76”機身兩側前部的艙門不但可以供空勤人員出入，也可以供傘兵跳傘用。這種側門與尾門同時進行跳傘的方式，在空降兵部隊的術語是“多門多路離機”。

機身尾段

軍用運輸機的機身后段也明顯有別于民用客機。軍用運輸機不但擁有粗大的機身，還有一個上翹的機身尾段。機身尾段上翹得比較厲害，是與設置機尾大貨艙門、要求快速裝卸貨物和便于空降、空投分不開的。當飛機停在地面時，為了使具有自行能力的大型軍事裝備和裝貨卡車能夠接近機尾大艙門，不得不使機身尾段翹上去。有些運輸機機身尾段的下表面做成了平底，從側面看上去猶如機身尾段下部被刀切去了一塊，機尾大艙門就開在這里。當然不光是軍用運輸機，也有其他飛機的機身尾段為使起降時機尾不擦碰地面而有所上翹，但遠不及軍用運輸機翹得那樣高。不過機身尾段上翹對減少阻力有不利的影響。民用客機是以乘載旅客為目的，乘客可以從機身側面的門出入，所以為了減少阻力，很少有民用客機采用上翹得比較厲害的機身尾段，一般都是流線型的收束成尾錐。但民用客機改裝為貨機時，這種構型的機身尾段再加上開大尾艙門會對機體結構強度造成很大影響，所以改裝的民用貨機都不在機尾開大貨艙門。

為了在裝卸大型貨物和裝甲車輛時不容易被碰傷平尾，所有的大型軍用運輸機都是高置的“T”型平尾(“安-124”和“安-225”是個例外，它們在實際使用中是以機頭大貨艙門為主)。因為以往航空技術的限制，如C-130和“安-12”這類中型戰術運輸機的運載量不是很大，在進行軍事空運編組時主要是執行空運兵員和散件小貨等任務，而空運大型武器裝備等任務多是交由C-141、“伊爾-76”這類大型運輸機來執行，所以在C-130和“安-12”這類型號比較老的中型戰術運輸機最初的作戰任務想定中，空運大型貨物和裝甲車輛并不是其主要任務，基本上都是采用低置的平尾(即水平尾翼位于機身的尾部)。不過隨著航空科技的發展和新時期作戰任務的需要，新型戰術運輸機的運載量越來越大，也可以執行空運一部分大型武器裝備的任務，所以如“安-70”、A400M這些運載量比較大的新型戰術運輸機也開始采用高置的“T”型平尾布局。

在氣動特性方面，由于軍用運輸機的發動機采用翼下吊掛安裝，后機身的氣流受到發動機或其他結構的干擾，尾翼采用常規布局已無法滿足飛機對平尾結構氣動效率的要求。因此，軍用運輸機都有向采用“T”型尾方向發展的趨勢。采用“T”型尾翼后，水平尾翼處于機翼氣流波動范圍之外，改善了水平尾翼的氣動效率，減少被發動機噴流刮起的異物對水平尾翼造成損壞的可能性。世上沒有完美無缺的事物，與常規布局相比，“T”型尾翼結構設計有著其明顯的優勢，但也有一些缺點。因為平尾置于垂尾梢部，既可起到垂直尾翼端板的作用，減少垂尾面積，又因為垂尾的后掠可使平尾獲得較長的力臂，減小平尾的面積。高平尾在飛行狀態時受機翼下洗氣流的影響最小，動壓損失也最小，垂尾的展弦比和根梢比也比較小，這樣既降低了阻力，又減輕了結構重量。但是“T”型尾翼存在大迎角狀態的深失速問題，而且“T”型尾翼的力臂較長，要求垂尾結構具有較大的扭轉剛度。為了保證梢部剛度，必須保證足夠的結構剛度，一方面要提高剖面的相對厚度，另一方面還要求加大梢部弦長，以降低根梢比。這樣，就對尾翼的結構設計和材料等多方面提出了比常規布局更高的要求。