安-124运输机
1986年苏联研制入役的大型喷气式运输机
安-124(英文:AN-124 Heavy Transport Aircraft,俄文:Ан-124)由苏联安东诺夫设计集团设计,是原世界上第二大的运输机。绰号:“鲁斯兰”(Руслан),北约代号:“秃鹰”(Condor),鲁斯兰是俄罗斯民间故事中的一个英雄的名字。
发展沿革
研制背景
20世纪70年代,为了满足苏联空军对超重型运输机的需求,并且性能要优于它的美国对手——洛克希德公司的C-5“银河”大型运输机,苏联空军提出研制一种比安-22“安泰”涡桨运输机更大的战略运输机。
1972年2月2日,苏联政府通过了安-124项目研制决议,责令位于乌克兰基辅的安东诺夫设计局启动研制工作。
研制进程
1972年2月2日,苏联政府通过了安-124项目研制决议,责令位于乌克兰基辅的安东诺夫设计局启动研制工作。安东诺夫设计局一开始提出的方案叫“产品200”(Izdeliye 200),最大起飞重量是安-22的两倍,并制造出了一个全尺寸实体模型。不过苏联空军认为该方案不够先进,于是安东诺夫设计局重新提出了一个先进的技术解决方案。这架新的四发军用运输机取名为“鲁斯兰”,北约称之为“秃鹰”。它的特点是采用了一系列在苏联这个级别的飞机上从来没有用过的尖端技术,包括为提高其性能而采用了超临界机翼、电传操纵飞行控制系统;为减轻重量而采用制造大尺寸机体结构部件的先进加工方法和材料;此外,该机采用了全新的发动机——伊夫琴科-前进设计局的D-18T高涵道比的涡扇发动机,是苏联第一次设计和制造这种类型的发动机。又提交了具有全新超临界机翼和电传飞控系统的“产品400”,并在1977年1月24日获得了苏联政府的批准。
第一架“鲁斯兰”原型机(c/n 01-01)于1979年在安东诺夫设计局基辅工厂组装,1982年10月24日出厂,同年12月24日首飞,试飞员机组由弗拉基米尔·托洛茨基率领。在基辅工厂制造的第2架机体c/n 01-02号用于静力试验。按生产型标准生产的c/n 01-03号也在基辅生产,该机于1984年12月首飞。1987年10月13日,该机由于受到飞鸟撞击,机头整流罩碎片吸入3台发动机引起灾难性损坏而坠毁。
1986年第五架原型机参加了英国范登堡国际航展,引起国际轰动。1986年1月安-124交付使用,1987年全面投产,至1997年已生产了54架,年均生产5架,至2000年其中26架在俄军服役。苏联解体后,该机主要作用商业租赁用途,为大量西方客户提供了空运服务。
安-124创造了20多项各种世界飞行纪录,得到了国际联合航空委员会的承认。
技术特点
总体设计
安-124运输机采用上单翼,机翼和水平尾翼,水平安定面为固定式。发动机Ⅱ-18T吊挂在翼下的4个短舱内,在飞机载满油停放在地面时,发动机短舱离地的距离为1.4米。有两个前起落架支柱和10个主起落架支柱(机身两侧各串列5个),每个支柱均装两个机轮。支柱上有伸缩调节机构,可将前后货舱门平台调低到距地面1.4 米。前起落架向前收入机身,主起落架则收入机身两侧的下部整流罩内,整流罩内左右各装一台TA-12辅助动力装置、电瓶和中央加油控制板。
机身为上下双层舱型。下部为货舱,宽6.4米,高4.4米,长36.5米。货舱地板上有365个系留点。货舱地板能装载车辆或其他货物。如果货物单排装载。每件货物的重量可达12 吨;如果双排装载,则每件货物重量可达10吨。货舱设有前后两个舱门。前舱门尺寸与货舱截面相吻合,后舱尺寸为6.25米×4米。前后舱门的跳板本身便是飞机机身上的一结构件。前舱门跳板放下后,其坡度不大于8 度,而后舱门跳板放下后,其坡度在机身放低时为12度,机身不放低时为17度。
机上有两套装货吊车。每套吊车各有两个起吊能力为5吨的起吊头,吊车可在舱顶滑轨上前后移动。这样。吊车可将放在地面或卡车上的重达20吨的货物直接起吊进入货舱。货舱内还有两台牵引力为34.3千牛的铰车。在货舱的前、后部均有进入上舱的舷梯。上舱前部为驾驶舱,乘员组由6人组成。舱内还设有货运员的工作台,不过随机机械师也可承担货运员的工作。
驾驶舱之后是两间各有三个铺位的休息间。上舱后部是客舱,有88个座位。供货物押运员使用。如果需要,飞机各舱可分隔增压,个别舱间即使不增压,使温度仍保持在零度以上。客舱的压力梯度为0.55.货舱的压力梯度为0.25。
结构材料
安-124运输机翼展73.3米,1/4弦线处的后掠角为25°,机翼面积为628.5平方米。机翼由中翼和外翼组成,中翼与机身加强框相连,外翼借助对接接头与中翼相连。在使用中不能拆卸。中翼和外翼翼盒均由经机械加工而成的大型壁板构成,并成为飞机的燃料箱。
该机机翼的增升装置包括分段式(左右翼各6段)前缘缝翼,后退式单缝襟翼(左右各分为3段)和12块扰流板。内侧4块扰流板供飞机着陆时减速用,中间4块板供应急下滑时减速用、外侧4块在飞行中协助副翼实现对飞机的横向操纵。全部12块扰流板在着陆滑跑中,均可作减速板用。副翼共4块,在起飞着陆状态,4块副翼联动,在巡航状态,只使用内侧两块。
安-124运输机身长69.1米,其横截面为“8”字形,上圈的半径1.9米,下圈半径为3.8米。机头可向上折起,驾驶舱在机身的固定段。可向上折的机头外包介质整流罩,内装两个雷达天线。飞机货舱地板由纵横铝型材骨架,上盖带防滑花纹的钛质盖板组成。在地板平面以下,遍布系留支点。该机机身壁板为胶接结构,铝蒙皮借助01420胶与铝桁条连接。外翼与主起落架支柱的连接框均为加强框,为整体铝锻件。机身承力段的侧向壁板均为大型整体壁板。上舱地板的横向承力梁由D-16T铝合金制成,另铺以复合材料增强板。
安-124运输机货舱踏板的结构为胶接铝合金构架,上盖带防滑凸纹的钛板。前起落架有两根支柱。每根支柱有两个1120×450毫米的机轮。前起落架借助液压螺杆机构向前收入机身。前起落架支柱缩短时,货舱地板离地高度降低。主起落架每个支柱下配有两个1270×510毫米的机轮。起落架结构中大量采用BHC-5高强度钢和钛合金。起落架舱整流罩由碳纤维复合材料制成,而机翼和水平安定面两者的翼尖整流罩采用玻璃钢材料。
安-124运输机增加了复合材料的使用比重,其机体表面使用了2500平方米的复合材料(曾报道1500平方米),约60吨。
飞控系统
安-124运输机的自动驾驶系统包括自动加载、自动增稳、调整与配平系统、传动比调整系统和临界状态限制系统。它们的信号均来自高度一速度中心仪、位置传感器、角速度和加速度传感器。
该机上有4套独立的液压系统,两套系统用于收放起落架、开关货舱门,收放机翼增升装置和驱动其他机构。另一套则用于机轮刹车。
安-124运输机电源系统由4台交流发电机供电,另外还有调压变流系统,能提供27伏直流和36伏、208伏400赫交流电。机上的高度自动化飞行导航系统,由于装有精密的惯性导航装置。可将航路上的30多个点的数据预先输入。这样,在任何气象条件下,自动飞达目的地,而且在国际民航组织规定的Ⅰ、Ⅱ级气象条件下,还能保证自动着陆。
该机的机载自动化监对机上控系统,各系统和设备的工作状态实行监每秒钟可获控,取1200个数据,经中央计算机处理后,把各系统和设备的工作状态提示给飞行员。该机机载设备还包括气象雷达、导航/地图雷达、卫星导航仪、4套惯性导航装置、大型移动地图显示器及大型雷达屏等。
动力系统
安-124运输机的机翼上安装4台洛塔列夫设计局的P-18T涡扇发动机,单台推力为229,5 千牛,涵道比为6. 耗油率为0.63千克/千克·小时。发动机有反推力装置。另外还装有两台TA-12辅助动力装置。
性能参数
衍生型号
安-124运输机除基本型外,还有如下改进型号:
安东诺夫航空公司是第一家将安-124-100型推入商业市场的运营商,该公司设计了两种改进型号,包括安-124-100型和安-124-100M-150型运输机。
安-124-100商用型运输机,于1992年12月30日获独联体型号合格证,最大起飞重量392吨,最大商载120吨。安-124-100是经过减噪的安静型,符合“噪声条例”第三阶段的要求,并且带最新的导航和通信设备,以应对在全球飞行时,越来越繁忙的空中交通和机场对高水平飞行安全的要求。该机装伊夫琴科-进步设计局D-18T系列3涡扇发动机,最大推力为229.78千牛,两次翻修的间隔时间为6000小时(先前的D-18T系列1和2型的翻修间隔时间分别为1000和4000小时),总寿命为1.8万小时。
安-124-100M型运输机,与安-124-100型相同,但装有装有西方航空电子设备,原型机于1995年底出厂。该机改进民用型采用现代航电设备后,机组6人减少到4人,由安东诺夫航空公司运营。
安-124-100M-150型运输机,是增大运载量的机型,安-124-100-150是一种加强型机,增加载重至150吨,最大起飞重量达402吨,航程在4750~6500千米之间。2004年已经飞行了1.2万小时的c/n 01-06号机,经安东诺夫改造后其服务寿命延长到2.4万飞行小时。
安-124-102型运输机,安装了新一代航空电子飞行仪表系统,机组人员减至3人。
安-124FFR型灭火机,是在安-124运输机基础上改型制造的专用灭火飞机,可装载200吨水,也可以改装成专用货运飞机。
2020年1月,俄罗斯中央流体力学研究院(TsAGI)发布了一组与安-124颇有渊源的风洞金属模型照片,展示了代号“大象”(TTS)的安-124后继机型的整体构型。
2015年12月,俄罗斯库兹涅佐夫发动机公司提出在图-160用的NK-32发动机的基础上开发一种替代乌克兰产的D-18T发动机,2019年交付;2016年7月,安东诺夫公司宣布与伊夫琴科-进步设计局与马达西奇公司达成协议,将为安-124-100升级D-18发动机,把D-18T系列3升级为D-18T系列3M,使它符合新的排放和噪声标准并且更加符合西方机场的运营规范,还把发动机的服役寿命从原来的12000飞行小时增长到14000飞行小时。
2018年7月30日,俄罗斯负责军工生产的副总理尤里·博里索夫表示,“航星”公司还没有开展为俄罗斯空天军恢复生产安-124的计划。空天军的机队正在升级改造,该机可运行到2025年。这个说法被认为是有关安-124能否重新投产的最新消息。V-D公司原计划到2020年将安-124机队增加到40架,但因为重新投产的计划迟迟未落实,增加安-124机队数量的想法只能搁置。另外,重新投产在经济上也出现了新问题,2008年伊赛金曾估计,新造一架安-124-100M-150的成本为1.5亿美元,投入商用飞行是合算的,但到2018年的估算单价将增至3亿美元。安-124重新投产的前景变得越来越渺茫。
服役动态
主要用户
安-124最大的用户是俄罗斯空天军,总共26架,由位于俄西部谢夏的第566军用空运团使用。其中,有14架是升级版的安-124-100民用型,其标准适于世界商用飞行。安-124机队中的军用机的适用性较差,可用飞机最多只有4架,主要任务是用于国家首脑出访,由第124飞行中队执飞。自2008年以来,军用安-124机队在乌里扬诺夫斯克的“航星”厂以每年1~2架的速度进行结构性翻修、延寿和航电设备的升级改造。已升级的机队数达到11架,该型机的使用寿命已增至5万飞行小时、1万次飞行和45年。
安-124最大民用客户是俄罗斯伏尔加-第聂伯航空公司(简称:V-D公司),成立于1990年8月22日的V-D航空公司是俄罗斯第一家私营货运公司,也是乌里扬诺夫斯克地区第一家股份制公司。公司使用安-124-100进行商业性运营,为全球客户提供门到门的工程和物流解决方案,开创了一个新的非标准(两超)货物运输的国际市场。
安-124主要运送卫星、轮船、飞机、直升机、火车头、汽艇,它还运过欧洲的“阿丽亚娜”运载火箭和国际空间站的组件。它曾经把一架图-204客机的机身部分从乌里扬诺夫斯克运到西伯利亚;它运送过的最贵重的物品是把阿联酋50多吨黄金空运到瑞士;此外还采取长途低空飞行方式为澳大利亚运送过长颈鹿。公司将近90%的飞行作业都在俄罗斯境外,2000年,V-D公司安-124的费用为每小时1.4万美元,到2008年上升到4万美元,主要是机队维修、升级和延寿服务所需费用急剧上升。
2010年以来,V-D公司面临老旧的,且在持续使用的(每年飞行1000-1500小时)安-124适航性出现了问题。2010年5月,安-124月飞行时间达到创纪录的300小时。到2015年,机队领先的飞机飞行达26000小时,几乎达到该型机最后延长的服务寿命的一半,即该机型的设计当局——原安东诺夫设计局与俄中央航空气动力研究院共同设定的50000飞行小时、45年和1万个航次的一半。20世纪70年代,原苏联空军要求的服役寿命为1.6万飞行小时、25年和4000个航次。
民用安-124另一个大用户是乌克兰的安东诺夫航空公司,该公司始建于1989年,基地设在基辅,是安东诺夫国家公司(即原来的安东诺夫设计局)下属的子公司。当年有4架安-124用于商业性飞行。起初,两架飞机是从苏联空军租来的,随后投入商用飞行。另外2架安-124是从基辅工厂购买,还有2架前苏联空军的安-124在安东诺夫工厂做试验,公司机队最后增至7架。在2000年,公司年利润在1亿至1.5亿美元之间。
2018年,安东诺夫航空公司拥有世界超大-超重型货运市场的35%,其余部分大多为V-D公司所有,很小一部分属于第124飞行中队及马克西姆货运公司。
2024年1月8日、9日,探月工程四期嫦娥六号任务探测器产品分别搭乘安-124和运-20飞机,抵达海南美兰国际机场。
2024年11月4日上午,一架从俄罗斯起飞的“安-124”运输机飞抵珠海机场航展停机坪。这是第十五届中国国际航空航天博览会首架从境外直抵珠海机场的运输机。
市场前景
随着世界经济的发展,货运市场对安-124这样的大型运输机有着大量需求。V-D公司为了确保其全球“两超”货运业务持续增长,开始重新投产安-124。
2003年8月,在莫斯科航展期间,乌克兰安东诺夫航空科技联合体总设计师巴拉布耶夫与俄罗斯“伏尔加-第聂伯河”集团公司总经理伊萨尔金表示,已经签署决议决定在俄罗斯与乌克兰的企业内恢复安-124-100型飞机的制造。将在俄罗斯的“航星”厂和乌克兰的“阿维安特”厂恢复安-124-100型机的制造与改进,在乌克兰的“西奇发动机”厂恢复制造D-18T型发动机,也将恢复制造用于安-124-100型机的材料、半成品和配件。实施这一决定的第一个步骤是制订恢复生产计划并分阶段将现有的安-124-100型机改进成安-124-100M型机,将载重量提高到150吨,同时满足国际民用航空组织的四级噪音与排放物要求,以及提高D-18T型发动机的功率,配备改进型驾驶导航系统等。
2004年4月,乌里扬诺夫斯克“航星”工厂生产的安-124-100型开始进行飞行试验。该机由俄罗斯“飞行”航空运输公司于2001年4月10日签订合同订购这种飞机,但是主要的制造工作从2002年第二季度开始。该型号的研制费用由生产厂和订货方共同承担。根据航空运输公司的要求,飞机的载重量从120吨提高到150吨。
由于俄乌双方在安-124的知识产权的问题,已经影响到现有用户的使用。俄、乌在“各自为战”,实施“替代进口”政策,设法改进现有安-124性能。2015年12月,俄罗斯库兹涅佐夫发动机公司提出在图-160用的NK-32发动机的基础上开发一种替代乌克兰产的D-18T发动机,2019年交付;2016年7月,安东诺夫公司宣布与伊夫琴科-进步设计局与马达西奇公司达成协议,将为安-124-100升级D-18发动机,把D-18T系列3升级为D-18T系列3M,使它符合新的排放和噪声标准并且更加符合西方机场的运营规范,还把发动机的服役寿命从原来的12000飞行小时增长到14000飞行小时。
2018年7月30日,俄罗斯负责军工生产的副总理尤里·博里索夫表示,“航星”公司还没有开展为俄罗斯空天军恢复生产安-124的计划。空天军的机队正在升级改造,该机可运行到2025年。这个说法被认为是有关安-124能否重新投产的最新消息。V-D公司原计划到2020年将安-124机队增加到40架,但因为重新投产的计划迟迟未落实,增加安-124机队数量的想法只能搁置。另外,重新投产在经济上也出现了新问题,2008年伊赛金曾估计,新造一架安-124-100M-150的成本为1.5亿美元,投入商用飞行是合算的,但到2018年的估算单价将增至3亿美元。
飞行事故
截至2016年12月,安-124-100型运输机共发生5起飞行事故:
1992年10月13日,由安东诺夫航空公司运营的SSSR-82002在飞行试验期间在乌克兰基辅附近坠毁,在高速下降期间(测试程序的一部分)遭遇货舱门故障,导致完全丧失控制。飞机在基辅附近的一片森林中降落,机上9名机组人员中有8名遇难。
1993年11月15日,由Aviastar航空公司运营的RA-82071坠毁在11,000英尺(3,400米)的山上,同时在伊朗克尔曼处于一个控制模式。17人死亡。
1996年10月8日,由Aeroflot拥有但由Ayaks Cargo运营的RA-82069在意大利的San Francesco al Campo坠毁,同时在都灵卡塞勒机场36号跑道的低能见度后开始复飞。4人死亡。
1997年12月6日,由俄罗斯空军运营的RA-82005在俄罗斯伊尔库茨克起飞后在一个住宅区坠毁。机上所有23人和当地49人遇难。
2020年11月13日,俄罗斯一架安-124战略运输机因发动机突然爆炸,在新西伯利亚紧急迫降,迫降时起落架又损坏,导致这架大型运输机冲出了跑道。
排名变更
2022年2月27日,乌克兰国防工业公司发布消息,世界上仅有一架安-225运输机在基辅市附近的戈斯托梅利安东诺夫机场遭摧毁。该架飞机是世界上体型最大、起飞重量最大达600吨的飞机。
原排名第二最大起飞重量405吨的乌克兰安-124运输机成为第一,而原排名第三最大起飞重量381吨的美国C-5M运输机成为第二。
总体评价
安-124运输机是苏联航空遗产的“最佳代表”,也是全世界最大的军用运输机和排名前3位的货运飞机。该机对俄军方和全球航运业意义重大,称得上是“不可替代”。美国曾使用安-124转运阿特拉斯-5火箭,北约欧洲盟国中有18个是其“铁杆用户”,一些航空企业也依赖安-124运输零件。(中国军网 评)
安-124运输机是一型巨型运输机,载重量超过美国C-5运输机“银河”,并创造了多项载重飞行世界纪录,特别是该机前后均设有货舱门,可以装载非标准物资,为其赢得了更多的用武之地。(《名机点评》 评)
安-124运输机大量采用复合材料蒙皮,为降低整机全重、提高商载、增加航程十分有利。(《国际航空》 评)
参考资料
安-124远程重型运输机.中国科普博览.2019-06-19
最新修订时间:2024-11-04 19:06
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发展沿革
参考资料