Категория: Иван Кудишин

ЛОКХИД МАРТИН С-141 «СТАРЛИФТЕР»




  • Не нравится
  • 0
  • Нравится





  • ЛОКХИД МАРТИН С-141 «СТАРЛИФТЕР»Стратегический военно-транспортный самолет
    В конце 1950-х годов военно-транспортная служба MATS (с 1965 г. командование военно-транспортной авиации МАС) ВВС США составила программу замены около 400 устаревших военно-транспортных поршневых самолетов (Дуглас С-124 и С-118, Локхид С-121 и др.), переставших отвечать возросшим требованиям к военно-транспортной авиации, в частности, по массе и габаритам перевозимых грузов. Были проведены исследования типов и параметров будущей платной нагрузки, необходимой дальности и скорости полета, потребной длины ВПП. В августе 1960 г. были выпущены ТТТ SOR.182, предусматривавшие создание ВТС с 4 ТРДД, максимальной взлетной массой 145 т, межконтинентальной дальностью полета с перевозимой нагрузкой 22,7 т и грузовой кабиной с длиной не менее 21,3 м, шириной 3,05 м и высотой 2,74 м. Требовалось обеспечить эксплуатацию самолета в сложных метеорологических условиях с существовавших авиабаз, высокую надежность систем и малую трудоемкость техобслуживания. По результатам конкурса проектов, в котором принимали участие фирмы Локхид, Боинг, Дуглас и Конвэр, 13 марта 1961 г. было объявлено о выборе проекта фирмы Локхид, которая получила контракт на разработку и постройку 5 опытных самолетов. Исходный вариант С-141А разрабатывался как составная часть системы оружия LSS476L, в которую также входили наземное оборудование, грузовые платформы и другие средства эксплуатации.
    Опытный самолет совершил первый полет 17 декабря 1963 г., удостоверение о годности к эксплуатации в военном и гражданском вариантах было получено в январе 1965 г., первый серийный самолет был передан ВВС 23 апреля 1965 г., первая эскадрилья из 16 самолетов была сформирована летом 1965 г.
    С августа 1965 г. С-141А интенсивно использовались для переброски грузов и живой силы во Вьетнам. Вначале ВВС США заказали 132 самолета, в дальнейшем увеличили число заказанных самолетов до 284, поставки которых были завершены в феврале 1968 г. В производстве принимали участие 1334 фирмы США и Канады, в программе было занято ~12000 чел., в том числе ~5000 чел. на фирме Локхид, из которых 25% составляли инженеры. Cначала С-141А получил название «Супер Геркулес», подчеркивавшее преемственность его конструкции по сравнению с созданным ранее фирмой Локхид турбовинтовым ВТС С-130 «Геркулес», позднее название было изменено на «Старлифтер». Разработаны гражданские варианты L-300A и L-300B (последний с удлиненным на 7,1 м фюзеляжем), признанные экономически неэффективными и не строившиеся серийно, был построен лишь один гражданский самолет для NASA.
    По результатам исследований, проведенных в начале 1973 г. по указанию конгресса США, было рекомендовано увеличение располагаемого максимального объема стратегических воздушных перевозок американской военно-транспортной авиацией. В то же время выявился и такой достаточно парадоксальный недостаток самолета С-141А, как недостаточный объем грузовой кабины: в период арабо-израильского военного конфликта в конце 1973 г. США, оказывая поддержку Израилю, перебросили на С-141А, выполнивших 421 полет, более 9100 т боевой техники и снаряжения, причем во многих случаях ограничивающим фактором был объем грузовой кабины, а не грузоподъемность самолета. В результате в качестве одной из мер по улучшению возможностей ВТА в 1974 г. было признано целесообразным модифицировать самолеты С-141А в вариант с увеличенной грузовой кабиной в соответствии с предложением фирмы Локхид, представленным в декабре 1973 г. Контракт на проведение работ был получен фирмой в июне 1975 г., опытный модифицированный самолет YC-141B совершил первый полет 24 марта 1977 г., в вариант С-141В был модифицирован 271 (из 275 оставшихся к тому времени на вооружении) самолет С-141А, которые после модификации были вновь поставлены ВВС с 4 декабря 1979 г. по 29 июня 1982 г. Расчетная стоимость модификации составила 1,5 млрд. долл.
    С-141 имеет наименьший коэффициент аварийности по летным происшествиям класса А среди современных ВТС США: по данным на начало 1988 г. он составлял 0,39 за все время эксплуатации самолета (у самолетов С-5 - 1,53, у С-130 - 1,16). На С-141 установлены два мировых рекорда: парашютного десантирования платформы с грузом 15900 кг и грузов общей массой 31840 кг на семи платформах.
    На выставке Фарнборо-92 было анонсировано, что фирма Локхид предложила ВВС США модифицировать самолеты C-141 для продления их срока службы. Фирма вполне обосновано посчитала, что даже после получения 120 самолетов C-17 ВВС США будут требоваться дополнительные военно-транспортные самолеты. В результате, был заключен контракт, по которому, начиная с 1994 ф. г. началась модернизация 178 «Старлифтеров», обеспечивающая повышение их ресурса с 45 тыс. ч до 85 тыс.ч. Начальный ресурс самолета C-141 был равен 30 тыс.ч., и был доведен до 45 тыс.ч модификацией с установкой нового центроплана крыла.
    При разработке С-141 фирма Локхид стремилась не только удовлетворить требования командования военно - транспортной авиации, но и создать машину, конкурентоспособную на рынке гражданских транспортных самолетов. Исходный С-141 был признан черезчур дорогим для гражданского использования, он не мог конкурировать с существующими «транспортниками», переделанными из авиалайнеров, в первую очередь, по эксплуатационным расходам. Кроме того, требования военных к качеству ВПП, с которых мог использоваться С-141, а также к его взлетно - посадочным характеристикам, были явно завышены для гражданской машины. Кроме того, объем грузовой кабины не позволял разместить в ней заявленной платной нагрузки (с учетом низкой средней плотности коммерческих грузов) в 43000 кг.
    Гражданский вариант С-141А, имевший индекс L-300A, можно было без всякого ущерба облегчить на 4200 кг путем упразднения всех деталей, узлов и агрегатов, свойственных военно - транспортному самолету, в первую очередь, выдвижной рампы задних ворот, предназначенной для десантирования парашютистов, а также усилений пола грузовой кабины, шасси и крыла и части механизации крыла. Но основное требование по объему грузовой кабины так и осталось невыполненным, вследствие чего от проекта отказались в пользу разработки другого варианта коммерческого «Старлифтера» - L-300B, фюзеляж которого был удлинен на 7.1 м путем добавления двух вставок, перед и за крылом. Предварительные экономические исследования показали, что несмотря на повышенные расходы на топливо и обслуживание, новый транспортник будет на 35-40% экономичнее своих основных конкурентов. Самолет мог доставить одним беспосадочным рейсом из США в Германию (расстояние около 6700 км) 41 т платной нагрузки и иметь при этом 2-часовой резерв топлива. Проектирование коммерческого «Старлифтера» было свернуто на ранней стадии в связи с началом работ по программе модернизации самолета С-5.
    В мае 1993 г. ВВС США наложили ограничение на нагрузку, перевозимую самолетами C-141. Нагрузка у всех эксплуатируемых 260 самолетов (в регулярных ВВС и резерве) не должна была превышать 24950 кг. Ограничение было вызвано появлением трещин в конструкции консолей крыла, идущих из отверстий для перетекания топлива в перегородках крыльевых топливных баков. Фирма Локхид предлагала модифицировать 178 самолетов по программе стоимостью 4,45 млрд. долл. для продления срока службы самолетов. При этом должны были быть заменены внешние консоли крыла и внесены другие конструктивные изменения и модификации систем.
    Нагрузка 249 находящихся в эксплуатации самолетов C-141B в мае 1993 г. была ограничена до величины 74% от нормальной. В августе того же года ВВС США запретили полеты 45 самолетов C-141B и ограничили дозаправку в полете других 116 самолетов C-141B из-за продолжающейся обеспокоенности в связи с растрескиванием. Для остальных 88 самолетов сохранялось ограничение на нагрузку, наложенное ранее.
    ВВС США планировали принять окончательное решение о масштабах модификации самолетов в конце 1993 г. после осмотра всех 260 оставшихся на вооружении самолетов, на эксплуатацию которых до этого были наложены ограничения. Однако, в связи с планами о принятии на вооружении ВТС нового поколения С-17, а также с сокращением военного бюджета США, вопрос о дальнейшей модернизации «Старлифтеров» повис в воздухе.
    МО США в начале 1994 г. отказалось от планов замены крыльев на самолетах C-141.
    С 1996 г. американские ВВС начали переоборудование 148 самолетов C-141 с установкой на них новых цифровых автопилотов, трудоемкость технического обслуживания которых на 95% меньше, чем у старых аналоговых систем, и приборного оборудования, включающее четыре цветных жидкокристаллических индикатора с размерами экрана 100х150 мм. Модернизация включала в себя также установку двух монохромных ЖКИ, представляющих собой индикаторные блоки управления (DAMU - display aviation management unit) для выбора форматов отображения информации на основных пилотажных индикаторах, ввода навигационных данных и высода информации от консультативной системы оптимизации расхода топлива. На самолете была установлена шина данных, соответствующая стандарту MIL-STD-1553. Самолет мог после модернизации пилотироваться экипажем из двух человек. Впоследствии была произведена также установка системы предупреждения об опасной близости земли. Первый самолет с опытным комплектом нового оборудования был поставлен в марте 1995 г.
    Самолеты С-141 принимали прямое или косвенное участие во многих локальных войнах и конфликтах с участием США: Вьетнамской войне, ближневосточных конфликтах (доставка военной помощи Израилю), вторжении на Гренаду, в Панаму (1989 г.), операции «Буря в пустыне», операции в Сомали, а также в операции «Союзная сила», направленной против Югославии, весной 1999 г. Самолеты этого типа со специальным транспортно - жилым модулем, установленным в грузовом отсеке, используются для перевозки особо важных пассажиров.
    К началу 2001 г. на вооружении ВВС США оставалось не менее 200 самолетов С-141.
    КОНСТРУКЦИЯ. Самолет нормальной схемы с высокорасположенным крылом и Т-образным хвостовым оперением, имеет безопасно повреждаемую цельнометаллическую конструкцию. Расчетный ресурс планера 40000 ч, с середины 1980-х годов осуществляется усиление центроплана для увеличения ресурса до 60000 ч. Крыло кессонное с двумя лонжеронами, ферменными нервюрами и обшивкой из механически обработанных панелей. Носок на участке от центроплана до пилонов внутренних двигателей слоистой конструкции с сотовым заполнителем, на остальной части - с каналом воздушно-тепловой противообледенительной системы. В 1979 г. на 10 самолетах были установлены стеклографитоэпоксидные секции носка корневой части крыла размерами 2,39 х 0,89 м. Профиль крыла серии NACA 00 с относительной толщиной 13% у корня и 10% на концах, угол установки 4,9 град у корня и -0,7 град на концах, угол поперечного V равен 1,2 град, длина САХ 6,77 м, длина корневой хорды 10,11 м, удлинение 7,9. Крыло снабжено элеронами (общая площадь 15,88 м2) и закрылками Фаулера (49,15 м2). На верхней и нижней поверхностях крыла перед закрылками установлены интерцепторы (25,55 м2) с максимальным углом отклонения 21 град на верхней и 51 град на нижней поверхности. Интерцепторы используются в качестве гасителей подъемной силы и воздушных тормозов.
    Фюзеляж типа полумонокок круглого поперечного сечения, изготовлен с применением алюминиевого сплава 7079 с высокой трещиностойкостью, установлены ограничители трещин в виде накладок из титана. Имеются четыре основные двери (впереди слева по борту для членов экипажа, сзади по обоим бортам для парашютистов и грузовая дверь в хвостовой скошенной вверх части фюзеляжа с грузовой рампой), а также шесть аварийных выходов. Размеры дверей для парашютистов 1,83 х 0,91 м, грузового люка 2,77 х 3,11 м. Длина фюзеляжа С-141В увеличена на 7,11 м за счет двух вставок длиной 4,06 м перед и 3,05 м за крылом.
    Кабина экипажа рассчитана на двух летчиков, бортинженера и штурмана. В грузовой кабине возможна перевозка техники, снаряжения и личного состава. На С-141А могут разместиться 10, на С-141В - 13 стандартных грузовых платформ автоматизированной погрузочной системы 463L. При перевозке личного состава на С-141А возможны следующие варианты загрузки: 154 солдата при установке сидений боком в четыре продольных ряда; 127 парашютистов-десантников при размещении сидений боком; 120 человек на обычных пассажирских креслах, установленных по шесть в ряд с шагом 0,86 м при размещении в передней части кабины буфета и туалета; 80 раненых на носилках, подвешиваемых в четыре яруса, и восемь сопровождающих на сиденьях. Пол грузовой кабины расположен на высоте 1,27 м над уровнем земли. На С-141А в полу имеются 303 швартовочных узла, рассчитанных на усилие 4,5 тс, вдоль бортов имеется 26 узлов, рассчитанных на усилие 11,4 тс, максимально допустимая удельная нагрузка на пол 1460 кгс/м2. Можно перевозить технику на колесном ходу с нагрузкой на ось 9,1 тс. Несколько С-141А были модифицированы (с упрочнением пола кабины) для перевозки МБР «Минитмен» в контейнерах (масса МБР с контейнером 39103 кг).
    Стабилизатор (размах 15,34 м, площадь 35,02 м2) переставной (максимальные углы отклонения 4 град вверх, 12,5 град вниз) с электро-и гидроприводом, имеет рули высоты (9,85 м2); киль (30,57 м2) с рулем направления (8,04 м2). Имеется электрическая противообледенительная система киля и стабилизатора с 16 нагревательными элементами.
    Шасси трехопорное. Основные стойки с четырехколесными тележками, убираются вперед в обтекатели по бокам фюзеляжа. Носовая стойка двухколесная, убирается вперед в фюзеляж, снабжена демпфером колебаний типа «шимми» и может поворачиваться на земле в пределах от +80 до -80 град. Размеры пневматиков основных колес 44х16 тип VII, передних колес 36х11,0 тип VII, давление в пневматиках соответственно 10,5-12,7 кгс/см2 и 14 кгс/см2. Амортизаторы масляно-воздушные, тормоза колес многодисковые с автоматами торможения. Колея шасси 5,33 м, база 16,16 м на С-141А и 20,22 м на С-141В.
    СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. Двигатели расположены на подкрыльных пилонах и снабжены двухстворчатыми реверсивными устройствами, создающими обратную тягу, равную 45% прямой. TF33-P-7 - военный вариант ТРДД JT3D-8A, имеет двухступенчатый вентилятор, семиступенчатые компрессоры низкого и высокого давления, одноступенчатую турбину высокого давления и трехступенчатую турбину низкого давления. Степень двухконтурности 1,27, полная степень повышения давления 16,0, диаметр 1,35 м, длина 3,62 м, масса 2090 кг. Воздухозаборники с воздушно-тепловой противообледенительной системой.
    В левом обтекателе шасси установлена ВСУ Эйрисерч GTCP85-106.
    Топливо размещается в 10 баках-отсеках крыла общей емкостью 89300
    л. Заправка осуществляется под давлением через штуцер в нише правой основной стойки шасси, возможна заправка самотеком через штуцеры для каждого бака на крыле. На С-141В за кабиной экипажа установлен приемник для заправки топливом в полете.
    ОБЩЕСАМОЛЕТНЫЕ СИСТЕМЫ. Система управления полетом необратимая бустерная с автоматами загрузки с коррекцией по скоростному напору. Проводка управления на участке под полом кабины экипажа жесткая, на остальных участках - тросовая сдвоенная. Гидравлическая система состоит из трех независимых систем с рабочим давлением 211 кгс/см2, питаемых насосами с приводом от двигателей, обеспечивается нормальная работа гидроприводов при отказе одного или двух двигателей. Первая система обслуживает один из сдвоенных гидроприводов рулей управления полетом, вторая обеспечивает работу другой камеры гидроприводов рулей, а также управление уборкой и выпуском шасси, поворотом носовой стойки, тормозами колес, закрылками, интерцепторами и перестановкой стабилизатора и привод аварийного генератора. В случае одновременного отказа обоих систем возможно ручное управление рулями. Третья гидросистема используется для управления задней герметической перегородкой грузовой кабины, рампой и створками грузовой двери, а также является резервной для систем управления закрылками, интерцепторами и колесными тормозами.
    На одном из самолетов, переоборудованных в летающую лабораторию, с 1986 г. испытывались электромеханические рулевые агрегаты.
    Наддув и кондиционирование воздуха в кабине осуществляются с помощью системы воздушного цикла, питаемой сжатым воздухом от двигателей. Избыточное давление в кабине 0,58 кгс/см2.
    В кабине экипажа установлена кислородная система с газификатором жидкого кислорода, рассчитанная на восемь человек. В грузовой кабине предусмотрена система кислородного питания непрерывного действия со съемными кислородными баллонами. В передней и задней частях грузовой кабины предусмотрены по четыре переносных кислородных прибора.
    Электрическая система включает четыре генератора переменного тока мощностью по 40 кВ А с приводом от двигателей и вспомогательный генератор мощностью 40/50 кВ А с приводом от ВСУ для обслуживания бортовых систем на земле. Имеется аварийный генератор мощностью 2,5 кВ А с гидроприводом, два преобразователя-выпрямителя постоянного тока 200 А, аккумуляторная батарея (24 В, 11 А ч).
    Пилотажно-навигационное оборудование включает автопилот Бендикс РВ-60, ЭВМ AN/ASN-24, АРК, приемную аппаратуру VOR/ILS, радионавигационных систем TACAN (ARN-21) и LORAN-C (AN/APN-151), доплеровскую РЛС APN-147 с ЭВМ ASN-35, метеорадиолокатор APN-59B, радиовысотомер. С 1981 г. С-141В оснащены системой оптимизации режимов полета А24J-23. Имеется связное оборудование КВ и УКВ диапазона.
    ЦЕЛЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ. Погрузочно-разгрузочная система 463L в грузовой кабине включает четыре роликовых конвейера и направляющие рельсы, а также погрузчик грузоподъемностью 18 т. Предусматривается применение стандартных грузовых платформ размерами 2,23х2,75 и 2,23х1,35 м для грузов массой до 4540 и 2270 кг соответственно. Для перевозки грузов без использования платформ, в том числе для перевозки колесной техники, роликовые конвейеры могут быть закрыты, а направляющие убраны в ниши с образованием гладкого пола. При механизированной разгрузке и погрузке с уровня пола наземных транспортных средств или для сбрасывания грузов в полете грузовая рампа устанавливается в горизонтальное положение, образуя продолжение пола кабины, при погрузке/разгрузке колесной техники рампа опускается на землю.
    ХАРАКТЕРИСТИКИ C-141:
    РАЗМЕРЫ.
    Размах крыла 48,74 м; длина самолета: 44,20 м (С-141А) или 51,29 м (С-141В); высота самолета 11,96 м; площадь крыла 299,9 м2; угол стреловидности крыла по линии ¼ хорд 25 град; грузовая кабина: длина без рампы/с рампой 21,34/24,69 м (С-141А) или 28,44/ - м (С-141В), ширина 3,11 м, высота 2,77 м, площадь пола без рампы 66,4 м2 (С-141А) или 88,45 м2 (С-141В), полезный объем без рампы 184 м3 (С-141А) или 244 м3 (С-141В).
    ЧИСЛО МЕСТ. На С-141А: 154 солдата при установке сидений боком в четыре продольных ряда; 127 парашютистов-десантников при размещении сидений боком; 120 человек на обычных пассажирских креслах, установленных по шесть в ряд с шагом 0,86 м при размещении в передней части кабины буфета и туалета; 80 раненых на носилках, подвешиваемых в четыре яруса, и восемь сопровождающих на сиденьях.
    На С-141А могут разместиться 10, на С-141В - 13 стандартных грузовых платформ автоматизированной погрузочной системы 463L.
    ДВИГАТЕЛИ. ТРДД Пратт-Уитни TF33-P-7 4х9525 кгс).
    МАССЫ И НАГРУЗКИ, кг: максимальная взлетная масса при n =2,5/n
    =2,25: 143600/ - (С-141А) или 146555/155580 (С-141В); масса пустого снаряженного самолета 60680 (С-141А) или 67185 (С-141В); максимальная масса самолета без топлива при n =2,5/n =2,25 (C-141В) 99210/108410; масса топлива 69650; перевозимая нагрузка при n =2,5/n =2,25: 32135/ - (С-141А) или 32025/41220 (С-141В); максимальная посадочная масса:
    116800 (С-141А) или 155580 (С-141В); максимальная стояночная масса:
    144240 (С-141А) или 156445 (С-141В).
    ЛЕТНЫЕ ДАННЫЕ (при максимальной посадочной массе, n =2,5). максимальная крейсерская скорость на высоте 7400 м около 910 км/ч; крейсерская скорость полета на большую дальность 796 км/ч; скорость при парашютном десантировании грузов 215-370 км/ч; максимальная скороподъемность у земли: 15,8 м/с (С-141А) или 14,8 м/с (С-141В); дальность полета с максимальной перевозимой нагрузкой и резервами топлива: 6565 км (С-141А) или 4725 км (С-141В); взлетная дистанция (высота препятствия 15 м): 1722 м (С-141А) или 1768 м (С-141В); посадочная дистанция (высота препятствия 15 м): 1265 м (С-141А, при максимальной посадочной; массе) или 1128 м (С-141В, при нормальной посадочной массе); перегоночная дальность (С-141В) 10280 км.

    Комментарии

    
    Имя:*
    • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
      heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
      winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
      worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
      expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
      disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
      joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
      sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
      neutral_faceno_mouthinnocent
    *