美军叫停C-130水上起降飞机项目, 是预算有限还是技术难破?

看航空2024-06-05 09:45:21  122

根据《防务新闻》等外媒的报道,美国特种作战司令部(AFSOC)近期宣布搁置一项相当具有工程难度的项目。该项目旨在使MC-130J运输机具备水上起降能力,美国空军特种作战司令部在2021年首次公布了这一项目,曾计划在2022年进行相关能力展示。

MC-130J概念图

5月7日,美国特种作战司令部固定翼项目执行官、空军上校贾斯汀·布朗德(Justin Bronder)表示,由于预算限制,MC-130J两栖能力项目已暂停,此前在美国国防部3月份公布的预算需求中,军方要求为该项目提供1150万美元。

目前,外界并不清楚该项目的具体研发进度,但布朗德简短表示,这一项目使军队和工业界进行了“非常成功的深入的技术研究;军方提出了一个真正丰富充实的数据驱动模型,用以描述如何基于现有的中大型运输机/加油机开发出能够水上起降的两栖衍生型号”。他强调,如果需要,这一能力完全可以实现实用化部署。

按美国空军披露的信息,将C-130改装为水上飞机这一项目,目的是使飞机能在没有跑道的水体上实现起降,令特种作战的部署和作战计划制定更为灵活,尤其是在太平洋地区。

时任AFSOC指挥官的吉姆·斯莱夫曾对此发表评论:“这将使我们能够将任何大面积的水域变成一个着陆区,我们可以在这里部署或撤出特种作战部队及其装备,或者其他可能对对手造成困扰的装备。”

根据媒体报道,在C-130的改装方案中,相关设计人员基于现代数字化设计技术和相关测试试验,在多种配置中进行了选择对比。测试内容包括双体船、浮筒和整个贴附在飞机底部的附加装置。他们最终选择了一套可以在需要时在现场加装到飞机上的临时装置,不需要对飞机进行完全重新设计或进行永久性改装。

LC-130

从美军公布的渲染图来看,两栖版C-130的设计思路与LC-130H针对极地飞行任务进行的特殊改装相当类似:以机体原有的主要承力结构(特别是起落架)为支点,修改机体的液压系统,使其为外部加装装备的各部件作动提供动力。

具体而言,两栖版C-130的改装思路是:

LC-130

在机身下方添加两个排水体积和高度都较大的浮筒,确保机身底部在起降过程中不会触水。这样一方面是为了尽量减少水上滑行的阻力,另一方面是因为没有经过基于高速船舶设计原则的改装强化,C-130的机身承受不住水浪的冲击。此外,在左右两侧浮筒、浮筒与机身之间,都采用桁架连接;而浮筒与机身的前后连接点,应该就在负责连接前起落架和主起落架的机身承力结构上。

两栖版C-130的浮筒设计似乎也较为复杂,每一侧浮筒都有可收放的前导向轮和后主轮——这种设计的用意显而易见,即在加装浮筒的状态下,该机依然能保留在跑道、甚至是未铺装路面上降落的能力。

MC-130J效果图。该渲染图浮筒导向轮支柱的结构形式非常不合理,应该仅为概念展示作品,不是最终设计图。

此外,在两栖版C-130的翼下还应具备4个雨滴形状的挂载物体。因为从水上飞机的一般设计规律来说,重心偏高的机型普遍存在横向稳定性差的缺陷,尤其是在水面上形成不规则波的时候,非常容易在滑行过程中左右摇摆、一侧机翼触水,进而倾覆。两栖版C-130既采用了大高度浮筒和机身底部离水设计,原始机体又采用了上单翼布局,重心特别高,因此它必须要有对应的横向稳定设计来进行弥补。

而这4个挂载物很有可能是外置副油箱兼做浮筒:一方面能够减小飞机的横向倾覆概率,另一方面其浮筒必然导致飞机的飞行阻力和重量、耗油率都剧烈增长,外置油箱有利于弥补其航程和滞空性能的损失。

总体上来看,C-130改装两栖版本,在物理规律上并没有不可实现的矛盾。但在具体的工程设计制造上,这种改装的最终效果存在着很大的不确定性。

在二战结束以后,各国中大型水上飞机至今没有发展起来的关键原因就是,随着飞机吨位尺寸的增大,浮筒或者船身与水面的接触面积、吃水深度也越大。这导致起降时的滑行阻力会骤然增加,使飞机的实际性能形成非常巨大的损失,导致了效费比的得不偿失。

从美军披露的用途来看,两栖版C-130可能承担着支援特种部队作战和空中加油的任务。空中加油能力对起飞重量的依赖无需多言,特种部队作战实际上也对重装备有着极高的依赖——只靠几个人、几条枪就能实现远距离、渗透式侦察破坏的大众印象,实际上是来自文艺作品的想象而已。

如果两栖版C-130不能在货舱内携带总计重量很大的各种作战装备、后勤物资、突击载具(车辆、快艇),那么其实际特种作战能力将低到令整个两栖版C-130项目都完全失去意义的程度。

所以,仅从技术角度来考量,两栖版C-130的成败关键在于尽可能优化重量、阻力(尤其是水动力阻力)之后,它的飞行性能损失幅度有多大?能够在几级海况下起降,起降需要的水面滑行距离是多长,允许多大的起飞和降落重量?

极光飞行科学公司的水上飞机方案

虽然没有更详细的公开信息,但不能排除这样的可能性:中大型运输机改装两栖飞机,由于在工程优化上存在着大量的难题,造一个能飞的验证机容易,但是要做出能可靠应对各种海况的高性能产品却非常困难。从2021年到2024年,两栖版C-130的相关研究中,各类试验测试的结果始终没有能达到美军高层的预期水平,最终导致了它的预算申请被驳回,整个项目不得不就此暂停。至于两栖版C-130未来的命运恐怕并不太令人乐观,尤其是在美军已经启动了专用水上运输飞机研发计划的背景下。

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