40吨级的坦克能不能被空投,我们客观的聊一聊

09-12 16:25:24 看空天

前段时间国内播出的军旅剧《陆战之王》空投超过40吨重的96A式主战坦克的场景广遭诟病。今天我们就从纯技术角度来讨论下,40吨级的重型装备,能不能被安全的空投。首先说一下,本文无意为那个军旅剧洗地,确实也洗不干净。这里只做技术探讨。

空投过程中,C-17的襟翼放下,提高低速下的升力。投放完成后,飞机重心前移,可以看到平尾下偏提供一定的抬头力矩。

当然,关于“能不能”也有太多含义。这里需要说明的是,以现有空投装备安全地空投40吨级的装备显然做不到。目前美国的G-12投物伞也只能空投27.2吨重的装备。那么在现有技术基础上研发新型装备,能解决40吨级装备的空投问题吗?

我们首先来看看重装空投的难点在哪里。

首先,飞机要能够安全地携带和投放重型装备。现有大型运输机运输40吨级的重型装备是没有问题的,但是安全投放又是另外一个问题。这里主要涉及重心变化对飞行控制的影响。重心的大范围变化,如果超出了控制范围,就会影响飞机的飞行安全,特别是在低空、慢速空投的情况下。前几年,有一架美军租用的携带重型装备的波音-747货机在起飞过程中失控坠毁,就是因为起飞过程中装载的货物固定系统出现问题,货物发生移动导致飞机的重心发生变化,最终导致飞机失控。当然,这是发生在起飞爬升过程中,是最危险的阶段,速度比较低,也容易出问题,但也足以说明重心移动对飞机控制的影响。还有一些空难,例如飞机空中起火,导致乘客扎堆前移,导致飞机重心变化过大,进一步加剧了失控趋势。

C-17使用的G-11投物伞可模块化搭配使用。

我们再回来看空投。当连续空投多个重型装备时,位于机舱后部的装备被牵引伞拉出过程中,飞机重心发生后移,完成投放后,飞机重心又会发生前移。这就要求重心移动范围在可控范围内。

多件连投时,装备重量相对较小,重心移动范围也有限,飞机相对容易控制。而投放单件重型装备时,如果装备过重,那对俯仰操纵的影响就非常大了。我们假设重型装备被放置于飞机重心附近,后移过程中,飞机整体重心也向后移动。

这将造成两个问题,一方面,飞机会发生上仰趋势,这时候平尾通常要产生正升力,提供低头力矩,如果必要,襟翼也可放下进一步提供低头力矩。如果投放过程较长,这个低头力矩要能够大致保持纵向上的平衡,如果装备过重而无法保持纵向平衡就容易出问题。当装备出舱的一瞬间,飞机重心突然前移到正常位置,这时候操纵面又要复位调整。当然,这个过程很快,对飞机的影响复杂,对操纵系统的响应速度要求也很高。另外,也可以通过在尾部加装助推火箭的方式来协助保持平衡。

“低空牵引空投系统”示意图。

另一方面,重心大范围后移后,飞机有可能处于静不稳定的状态,一旦遭遇气流扰动,靠自身稳定性和人工操控是无法挽回的,这时候就比较危险。这时候需要控制系统进行补偿。但是飞机的俯仰控制力矩也是有限的,所以一架飞机能空投多重的单个车辆,需要精密计算,必要的时候还要为运输机加装部分装设备。

总而言之,飞机投放重型装备是受到控制上的限制的,包括纵向的控制力矩和飞控系统。目前,最大起飞重量70吨级的C-130可以用“低空牵引空投”的方式投放重15吨的M551轻型坦克。当然,这也有C-130翼面积相对较大,翼载荷相对较小,比较灵活的因素影响。从这个角度看,C-17级别的运输机,空投40吨级的单件重型装备至少是具备潜力的,当然,具体能不能还要进行精密的建模计算。而据说是200吨级的运-20运输机投放40吨级的单件重型装备就有非常大的不确定性了,因为关于运-20,目前其实没有太准确的公开数据可用。

制约空投重量的第二大因素是空投系统自身的限制,包括投物伞的承载能力,货台的缓冲能力。美国的G-11空投系统能够一次空投6万磅的单件装备,一次飞行连续投放重量为49吨。而俄罗斯现役的空投系统也能解决大约25吨的单件重型装备的空投能力。有中文资料显示,苏俄还曾经成功进行了单件重量35吨的空投试验。从这个角度来看,目前的系统还不能满足空投超过40吨重的主战坦克的要求,不过差距也“不算大”。通过技术创新,空投40吨级的装备并非完全不可能。

70吨级的C-130可以在超低空安全投放15吨级的轻型坦克。

美军目前主要装备G-11、G-12和G-13空投系统。其中G-11系统可以通过配置不同的投物伞数量,来适应不同的空投重量,比如,其4个伞衣可满足空投2万磅货物的需求,8个可以满足4.2万磅的空投需求,12个伞衣能满足6万磅的需求。其伞衣面积为730平方米。美国还研制过1640平方米和2920平方米的重型投物伞,这种重型投物伞还有潜力进一步提高单件的空投重量。

除了使用投物伞的空投方式以外,美军还经常使用一种“低空牵引空投系统”进行超低空空投。也就是运输机在离地大约2-10英尺的高度飞行放出引导伞,通过引导伞拉出牵引伞,再通过牵引伞直接拉出货台,货台上不安装传统意义的投物伞,而是直接落地,通过货台上的减震装置降低冲击,满足安全要求。其优势是可以精确、快速投放。LAPES系统最大可以投放重4.2万磅的单个货台。

虽然现有的运输机和空投技术在未来有望解决40吨级装备的空投问题,那么未来作战中,会不会看到主战坦克空投的场景呢?恐怕很难。

俄罗斯人的空投技术与美国人存在很大不同,模块化、通用化水平较低。

现在世界上主流主战坦克的重量普遍在50吨-60吨。也就是说,要想空投主战坦克,最好要能够胜任60吨重量装备的空投系统。那么要安全可靠空投这样的主战坦克,至少要C-5、安-124级别的重型运输机。这也会给空投系统带来很大问题。会增大主伞尺寸和数量,而增大主伞尺寸后,可能会在包装、组配、维护、回收等方面存在困难,也会增大加工难度。其复杂性将大大提升,可靠性随之降低。

苏联的P-16空投平台,可装载SU-85自行反坦克炮。

另一个问题是,需不需要空投这样的重型坦克呢?空降兵的灵魂是机动,弱项是火力和防护。目前的重装空投,以增加火力和机动为主。这可以通过空投轻型火炮、轻型坦克歼击车的方式增强火力,或者空投伞兵突击车、伞兵战车,它们能在提供一定火力的基础上,增强伞兵的地面机动能力。更猛烈的火力需求可以通过呼叫轰炸机、攻击机和武装直升机等航空火力来满足。重型主战坦克的火力不具有不可替代性。而且主战坦克不能搭载更多载员,无法提高空降部队整体的机动性和防护力,所以空降主战坦克可能就显得得不偿失了。

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