8月2日, 洛克希德·馬丁公司宣布向美國空軍交付最后一架C-5M“超級銀河”戰略運輸機, 標志著該機在服役期間最大一項升級項目的正式結束。
C-5“銀河”是美國空軍現役最大型戰略運輸機, 長75.3米、翼展67.89米、高19.84米、最大起飛重量達381噸, 最大載重量122.5噸。 C-5是名副其實的巨無霸, 其最大起飛重量和最大載重與著名的安-124“魯斯蘭”的405噸和150噸相差不大。
C-5自1970年開始服役后就一直飽受機翼大梁裂紋和可靠性問題的困擾, 前者通過更換高強度耐腐蝕鋁合金制造的新機翼得以解決, 可靠性問題則持續困擾著C-5A/B/C三種型號, 嚴重影響了該機的妥善率和出動率。
1997年的一項研究表明, 當時美國空軍中擁有的許多C-5運輸機的機身在經過近25年的服役之后仍擁有80%的剩余壽命, 因此如果能大幅改進該機的可靠性問題, 作為一種無可替代的戰略轟炸機C-5還能服役上很多年。 于是美國空軍空運司令部在1998年決定啟動C-5M“超級銀河”重大升級項目, 責成洛克希德公司對52架C-5實施重大升級。
經過詳細研究后, 洛克希德公司確定了C-5可靠性不佳的主要原因, 排名第一的是通用電氣TF39渦扇發動機。 這是一種早期渦扇, 在設計上不夠成熟, 在C-5的服役過程中曾發生過多起發動機渦輪爆炸事故。 好在C-5具有三發安全飛行能力, 都依靠剩余的發動機安全降落。 隨著壽命的耗盡, TF39在服役末期可靠性大幅下降,
排名第二的是航電可靠性問題。 C-5的航電系統基于上世紀70年代的模擬航電, 經過多年老化后頻繁出故障, 告警系統的虛警率居高不下, 甚至機組會在一架次飛行中可能會遭遇多起虛警, 都需要一一排除。
所以C-5M的升級重點放在了新型發動機、新型航空電子設備和診斷系統上, 經過升級后的飛機將能服役到本世紀40年代。 洛克希德為C-5M選用的新發動機是通用電氣公司的F138-GE-100, 也就是大名鼎鼎的CF6-80C2的軍用型。 該發動機的風扇直徑增加到2.36米, 氣流流量增加到790千克/秒, 總壓比30.4, 涵道比5.15, 靜推力達263千牛。 CF6-80C2目前已被安裝在11種寬體客機上, 包括波音747-400、MD-11, 此外還還獲得了空客A300、A310、波音767的ETOPS-180認證,
由于F138在推力比TF39增加22%的同時油耗卻有所降低, 所以也導致C-5M的性能有了很大提高, 如起飛時間縮短了30%、爬升率提高了58%、飛機航程增加了1667公里至9723公里。 洛克希德表示新發動機的可靠性和安靜性也提高了十倍。
C-5M的換發該機對我國運-20運輸機的換發也具有很大借鑒意義。 運-20目前安裝的是4臺D-30KP-2渦扇發動機, 是俄羅斯索洛維耶夫設計局在上世紀70年代研制的一種渦扇發動機。 由于該發動機脫胎于米格-31戰斗機的D30-F6, 所以涵道比僅為2.42, 最大推力118千牛, 在推力和耗油率指標上距離運-20的目標發動機WS-20相去甚遠, 直接影響了該機的一些性能指標。
目前WS-20正在一架伊爾-76上緊鑼密鼓的飛行測試中,
換裝WS-20后的運-20除了能像C-5M在爬升率、起飛滑跑距離、航程上獲得直接好處外, 還將能大幅降低起降速度, 提高起降性能。 這是因為WS-20的換裝使運-20有可能恢復被D-30KP-2耽擱的吹氣襟翼增升設計。
WS-20對運-20的意義非常重大, 換裝該發動機是實現運-20原有設計意圖和指標的唯一途徑。
作者:阿姆斯壯