歐洲各國聯手造出大型運輸機 未來將獨霸西方市場？

幾十年來，歐洲各國的工業界相互間一直在尋求合作，因為由多國聯合製造的產品比由單獨國家製造的更具競爭力，在航空航天領域尤其如此。如今，空中客車集團已經能夠與美國航空航天業巨擘波音公司相抗衡了。

C-160「協同」運輸機

六十多年前，法國和德國聚在一起組建了一家名為運輸機聯盟的公司(Transport Allianz)，開始研製一種全新的歐洲通用運輸飛機，於是C-160「協同」就誕生了。在「協同」原型機首飛50年後，兩國又決定為該機研製一種後繼機，導致了空客軍機公司A400M「灰熊」戰略運輸機的問世。與「協同」可憐的出口成績相比(土耳其和南非分別購買了20架和9架)，A400M的銷售前景似乎更光明，當時預計項目規模可達400架，並且未來還將銷售出更多數量。

起源

A400M的歷史可以追溯到1982年，當時幾家歐洲航空航天公司和美國洛克希德·馬丁公司聯合組建了未來國際軍用運輸機(FIMA)集團，合作研製C-160「協同」和C-130「大力神」的後繼機。兩年後洛克希德退出了項目，獨自研製C-130J。而更多歐洲國家陸續參與進來，到2003年，比利時、法國、德國、義大利、盧森堡、西班牙、土耳其和英國已同意共採購212架飛機。這些國家集體要求聯合軍備合作組織(OCCAR)來管理項目。

A400M的早期渦槳方案

OCCAR是法國、德國、義大利和英國的國防部長在1996年11月12日成立的一個合作組織，負責實施並監督歐盟成員國合作研發的軍事項目。對於A400M項目來說，這就意味著由OCCAR從空客軍機公司購買174架A400M然後再交付給客戶。

長期以來，A400M在機身、發動機和其他系統的研發上遭遇嚴重的成本超支和延誤問題，一度要徹底壓垮項目。空中客車公司在項目早期同意以固定價格出售飛機，但這一戰略後來被空客CEO托馬斯·恩德斯承認是完全錯誤的。他在2010年1月接受BBC採訪時說：「我們在六到七年前簽訂合同時犯了一個大錯誤，我們無法完成這種不盈利的飛機。」他威脅說如果歐洲各國政府再不注資，他就考慮結束這個項目。

A400M最終設計的概念圖

財務問題最終得到解決，2010年11月，各合作國家同意向空客提供額外的15億歐元資金，並承諾訂購170架飛機。馬來西亞在此後又訂購了4架A400M，使訂單總量確保為174架。目前的訂單是德國53架、法國50架、西班牙27架、英國22架、土耳其10架、比利時7架、盧森堡1架、馬來西亞4架。

西班牙已宣布將出售自己訂單中的13架飛機，預計法國和德國預計也將減少採購數量，雖然不會對OCCAR與空客軍機間簽訂的合同產生重大影響，但可能會導致一個意想不到的後果：在未來幾年的市場中可能會出現價格大幅跳水的全新A400M!

創新技術

作為一個合作項目，每個利益相關方都需要在製造飛機的工作份額中獲得投資回報。A400M的製造沿用了經過考驗的空客客機分工模式，合作國家的企業各自負責製造特定組件，然後運到西班牙塞維利亞-聖巴勃羅機場的總裝線進行裝配。

西班牙塞維利亞的總裝線

但塞維利亞總裝線的工作份額只佔總量的5%。該機的最大組件——機身是在德國不來梅生產的，並由空客A300-600ST「白鯨」超級運輸機運輸到西班牙進行總裝。

德國製造的機身由A300-600ST「白鯨」超級運輸機運輸到西班牙

各方工作份額如下：前機身(包括駕駛艙)、中央翼盒和「民用」系統在法國製造，機身中段和垂尾在德國製造，機翼在英國製造，機翼子組件在比利時製造，配線和一些其他組件在土耳其製造，西班牙除總裝外還負責製造平尾、「軍用」系統和起落架。

乍一看，A400M就是一架很普通的運輸機，具有傳統的上單翼、T形尾翼和尾部裝貨坡道布局，但該機在設計的方方面面都應用了創新設計。

複合材料

A400M的機身大部分採用鋁合金製造，少量是鈦合金，整機材料構成中複合材料佔了約30%。A400M是第一種採用複合材料主翼梁的飛機，機翼的大部分結構都採用復材製造，機翼蒙皮是航空史上最大面積的復材製品。其他大型複合材料組件還包括幾乎全部的尾翼(平尾垂尾以及控制面)、後貨艙門和起落架鼓包整流罩。

A400M的機翼蒙皮是航空史上最大面積的復材製品

通過廣泛採用複合材料(佔比高於A380)，A400M減重成績斐然，這有降低耗油率。

A400M的起落架由梅西埃-道蒂公司設計，主起落架能降低高度以方便地面裝貨。主起落架可以對稱「下跪」，也可以不對稱「下跪」對不平地面做出補償。運輸機在戰區停留的時間越短越好，這種起落架設計有利於加快裝卸貨。

梅西埃-道蒂公司設計的A400M主起落架

該機的常規雙輪前起落架向前收入機頭下方，兩個六輪主起落架收入機身側面的起落架鼓包，不佔用貨艙空間。同樣，後掠15度、42.40米翼展的超臨界機翼也以這樣的方式安裝在機身上方，主翼梁不會侵佔貨艙。

革命性的發動機

A400M與其他大型運輸飛機間最明顯的區別就是發動機，A400M具有4副由渦槳發動機驅動的8葉後掠螺旋槳，而不是這種噸位運輸機上常見的渦扇發動機。

A400M安裝四台歐洲渦槳國際公司(EPI，由ITP集團、MTU航空發動機公司、羅爾斯-羅伊斯公司、斯奈克瑪公司組成的合資公司)製造的TP400-D6渦輪螺旋槳發動機。這種三轉子渦槳發動機單台海平面最大功率約為11000軸馬力，是前蘇聯之外研製的功率最大的渦槳發動機。與渦扇相比，該機的渦槳發動機具有很低的紅外特徵，縮短了被紅外感測器發現的距離。

TP400-D6渦輪螺旋槳發動機

TP400-D6渦槳發動機的核心機來自法國斯奈克瑪公司的M88渦扇發動機，後者就是「陣風」戰鬥機的動力裝置。TP400-D6有一個九級壓縮機和一個五級渦輪，驅動一副拉鐵爾-菲雅克公司製造的直徑5.33米的八葉FH386複合材料螺旋槳，槳葉表面包覆一層凱夫拉以增加防彈能力。TP400-D6發動機非常緊湊，長3.50米，乾重1900千克。

FH386複合材料螺旋槳

2009年，英國對TP400進行了一系列研發測試，劍橋機場的馬歇爾航宇公司給自己的一架C-130K裝上了一台TP400，他們在試飛中發現TP400的慢車功率就超過了C-130安裝的艾里遜T56渦槳發動機的起飛功率!TP400在測試中共運行了超過110小時，其中54小時是飛行測試。TP400/FH386組合產生了驚人的性能，A400M既可以在11300米的高空在0.68和0.72馬赫之間高速巡航，又可以包線的另一端，例如空投或為直升機進行空中加油機時以110節(200公里/小時)的低速進行低空飛行。

C-130K TP400測試機

4副螺旋槳的旋轉方向兩兩相反(1號和3號發動機的螺旋槳順時針旋轉，2號和4號逆時針旋轉)，這種布置被稱為「發動機之間向下」(DBE)，不僅能顯著降低飛機的重量，還具有其他意想不到的優點。在西方傳統的4發螺旋槳飛機上，從機翼後方看時，螺旋槳都以順時針方向旋轉，這會產生一定的螺旋槳扭矩效應，需要加大尾翼糾正。而在A400M上，當四台發動機都正常工作時，DBE設計抵消了螺旋槳的扭矩效應，保持了飛機的對稱性。當一台機翼外側的發動機發生故障時，DBE也能改善飛機在不對稱狀態下的操縱性。結果就是，A400M的垂尾面積比傳統的4發螺旋槳飛機小了17%，平尾面積也小了8%。而且由於發動機功率大，八葉螺旋槳產生的滑流能使機翼產生更大升力，所以A400M只需使用簡單的前緣縫翼。所有這一切不僅降低了飛機的重量和耗油率，還降低了操作成本。此外，DBE設計還降低了振動，使A400M機身內的環境雜訊只比客機高一點。

線傳飛控

目前大多數客機都採用了線傳飛控系統，A400M也不例外，該機同時通過了軍用和民用飛機的認證。A400M的線傳系統具有四個完全獨立的通道，傳遞著飛控計算機向致動器發送的操縱指令。線傳系統的重量比傳統鋼索和滑輪系統輕許多，而且也使飛行更加安全。A400M的飛控計算機具有一個被稱為「飛行包線保護」的功能，不允許飛機失速或者飛出包線外，無論飛行員如何猛力拉杆，飛機始終拒絕做出超出設計參數的機動。換句話說，A400M可以在不失速的情況下飛出最大機動性，飛行員在這種「無憂慮操縱」環境下也能放心大膽地駕駛。

座艙設計

空客公司在客機設計上已經積累了豐富經驗，所以A400M繼承了很多空客客機的特徵。例如，該機的駕駛艙與A380客機的非常相似，具有以相同方式布置的8個大型多功能顯示器(MFD)，其中正副飛行員每人三個，用於顯示主要飛行數據、導航信息、飛行管理界面或視頻，另外兩個顯示器用於監測飛機的系統。機組通過一個字母數字鍵盤輸入數據。

A400M的駕駛艙與A380客機的非常相似，具有以相同方式布置的8個大型多功能顯示器(MFD)

A400M使用與空客大型客機相同的側置操縱桿，該機也是第一種把平視顯示器(HUD)作為主要飛行顯示器的軍用運輸機，為每位飛行員提供了一個可摺疊平顯。機組在執行戰術降落或低空飛行這類複雜而危險任務時(特別是夜間)能把視線保持在窗外。此外，A400M還可選裝前視紅外(FLIR)感測器，在低能見度條件下把紅外圖像疊加在平顯上。

A400M是第一種把平視顯示器(HUD)作為主要飛行顯示器的軍用運輸機

A400M平顯疊加紅外圖像的效果

為了提高機組的生存能力，A400M的座艙安裝了裝甲和防彈擋風玻璃。

突出的性能

今天，軍用運輸機執行的很大一部分任務是非軍事性，尤以救災任務為重。A400M項目從一開始就考慮到這一點，該機被設計成能裝載大量有效載荷，在沒有輔助設備的支援下降落在偏遠地區。空客軍機公司表示滿載的A400M可以降落在一個加州承載比(CBR，一個計算任何給定表面承載能力的一個數學公式)為4的場地上，也就是說可以降落在粗糙的無鋪裝平整場地上。

A400M的最大有效載荷為37噸，貨艙容積340立方米，貨艙截面4米×4米，可容納下一架NH90或一架CH-47「支奴干」直升機，或兩輛17噸重的「斯崔克」輪式裝甲車。執行救災任務時，該機可以裝載一輛拖著6米長集裝箱的25噸重半掛卡車，或大型起重設備及挖掘機。

執行救災任務時，該機可以裝載一輛拖著6米長集裝箱的25噸重半掛卡車

傳統軍用運輸機的載重量是根據載油量而定的，目的地離基地越遠，飛機裝的燃油就越多，載重量就越少。A400M的空中加油能力則改變了這一情況，飛行距離由機組的持續工作時間決定而不是載油量。當然在沒有空中加油時，A400M也能裝20噸貨物飛6400公里，最後降落在一條長1公里的無鋪裝跑道上。20噸貨物可以是防雷車等重型車輛，也可以是20名士兵和兩個標準軍用貨盤。

A400M貨艙模型進行的重型軍用車輛裝載測試

為了能夠在沒有地面輔助設備的偏遠地區操作，A400M的貨艙內有一台32噸牽引能力的絞車，此外在貨艙後方的天花板上還安裝了一台5噸起重機，可從地面吊起貨物裝入貨艙。裝卸長的計算機化工作站位於駕駛艙下方，在此對裝卸貨進行管理。裝卸長可以從資料庫中調出預先上傳的裝卸計劃，也可以在飛行中對其進行修改。A400M還有一套「計算空投點」(CARP)系統，能控制貨艙內的設備進行自動空投，機組可通過平顯監視空投順序。A400M在4.5米低空一次通過可投下19噸混合貨物。

在空投傘兵時，A400M一次可投下116名傘兵及其裝備。傘兵們坐在貨艙中的兩兩面對的4排座椅上，面前的空間足夠堆放個人裝具，帆布座椅的舒適性也令人驚訝。A400M的貨艙是如此安靜，傘兵們相互間可以正常交談。

傘兵們坐在貨艙中的兩兩面對的4排座椅上，面前的空間足夠堆放個人裝具，帆布座椅的舒適性也令人驚訝

傘兵們兩兩一組從後坡道或者兩個側門跳出飛機，此時飛機的速度會降到110節。傘兵從側門跳出時可踩在起落架鼓包滑下，側門前方會展開一個擾流板保護傘兵免受氣流衝擊。A400M的起落架鼓包經過了精心的氣動修形，使兩列傘兵在跳出後不會因飛機滑流的影響而空中相撞。A400M可以使用後坡道和側門混合投放貨物和傘兵。

傘兵從側門跳出時可踩在起落架鼓包滑下，側門前方會展開一個擾流板保護傘兵免受氣流衝擊

A400M的起落架鼓包經過了精心的氣動修形，使兩列傘兵在跳出後不會因飛機滑流的影響而空中相撞

A400M的另一個重要任務是後送傷員，機艙內總是會存放8副擔架，在必要時貨艙可容納66副標準北約擔架和25名醫務人員，寬敞的貨艙為醫療團隊提供了充足的空間。該機還可以被改裝成專用醫療機，在貨艙快速安裝上一個重症監護病房模塊。

與空客客機一樣，A400M極為強調維護的簡單性和經濟性。空客軍機公司預計在超過12年的操作期間，A400M因強制性重型維護而停飛的時間只有84天，也就是每年一個星期。該機的在其他維護上能做到視情維護，這點與A320相同。

每架飛機都是加油機

到目前為止，所有174架A400M都是所謂的「加油/受油」雙配置，意味著該機不僅能作為空中加油機使用，還能在飛行中從其他加油機獲得燃油。其中存在兩個原因，第一是「加油/受油」雙配置能夠提高A400M與盟國空軍的協作能力，第二則是按通用標準製造的飛機更便宜。

A400M的機身上有三台攝像機用於監視加油作業，兩側翼下可以掛載兩個科巴姆908E加油吊艙，安裝吊艙只需約兩小時，這樣A400M就搖身變成了一架兩點式加油機。

A400M的兩側翼下可以掛載兩個科巴姆908E加油吊艙

A400M的貨艙門上還可安裝一套機身中線加油單元(FRU)對大型受油機進行空中加油

A400M的貨艙門上還可安裝一套機身中線加油單元(FRU)對大型受油機進行空中加油，其軟管和錐套單元每分鐘可輸出2250升的燃油，高於翼下吊艙的1500升/分的流量。

A400M對兩架F-18戰鬥機進行空中加油

A400M的燃油系統設計獨特，該機最多可在機翼和中央翼盒的油箱中裝50.5噸燃油，可供自身使用，也可以提供給加油機，當然此時貨艙仍有餘力裝貨或載人。該機的油箱都配備了惰性氣體系統，對油箱進行填充以避免起火。該機還可以在貨艙中安裝兩個載油5.7噸的額外油箱，把最大載油量增加到14000升。兩個油箱可裝與主油箱類型不同的燃油，以滿足不同受油機的需要。

A400M被作為加油機使用時，可以距離基地930公里遠的空域盤旋逗留2小時，並空中加油中最多釋放34噸燃油。

可拆卸空中加油探管就位於飛行員頭部上方

A400M在空中加油作業中既可在150米的低空減速至105-115節(194-213公里/小時)為直升機加油，又可在7600米中等高度以350-420節(648-778公里/小時)的速度為戰鬥機加油。該機還可以作為移動加油站在地面為其他飛機加油。

A400M的駕駛艙上方左側安裝了可拆卸的空中加油探管，就位於飛行員頭部上方。

「灰熊」的由來

為了便於識別，A400M的試飛工程師給五架A400M試飛機起了「灰熊」的昵稱，從「灰熊」01一直排到「灰熊」05。結果這個昵稱受到了公司高層的歡迎，在2010年范保羅航展的一個儀式上，法國特技飛行冠軍凱瑟琳·莫努里女士正式把A400M命名為「灰熊」。

「灰熊」01至「灰熊」05

在2010年范保羅航展的一個儀式上，法國特技飛行冠軍凱瑟琳·莫努里女士正式把A400M命名為「灰熊」

但英國皇家空軍拒絕接受「灰熊」這個綽號，英國空軍上將斯蒂芬·道爾頓爵士直言不諱地說：「這絕對是可怕的，這個名字沒有出處，無法接受，想要皇家空軍採用除非踏過我的屍體!」

斯蒂芬爵士

空客軍機公司服了軟，弱弱地表示「灰熊」只是測試機的綽號。2012年7月6日，在英國格洛斯特郡費爾福德舉行的皇家國際航空紋身展上，斯蒂芬爵士正式宣布A400M的官方名稱是「阿特拉斯」(希臘神話里的擎天神)，該綽號獲得了其他歐洲客戶國家的一致同意。

前景

A400M與C-130J和C-17A的合影

目前波音的C-17「環球霸王III」戰略運輸機已經停產，使A400M成為西方唯一一種在產的戰略運輸機。至於俄羅斯的伊爾-476、烏克蘭的安-70，中國的運-20等新型運輸機，則被認證壁壘排除在西方市場之外。這使得空客軍機公司認為A400M至少有10年的市場獨佔時期，如果真是這樣，那麼這種歐洲聯合研製的大型運輸機會有一個光明的未來。文/Armstrong