C-5“銀河”（英文：C-5 Galaxy）是美國洛克希德公司在1960年代末研制的軍用大型遠程戰(zhàn)略運輸機，是美國最大的軍用運輸機，在蘇聯(lián)安-124運輸機和安-225運輸機誕生前也是世界上最大的軍用運輸機。
C-5運輸機旨在取代C-133“貨運霸王”（Cargomaster），與C-141“運輸星”（Starlifter）形成搭配，最早是一種六發(fā)版本的C-141運輸機改進型，但性能未能滿足美國空軍的需求。1965年美國空軍通過招標決定由洛克希德·馬丁公司新設計一款大型運輸機，新運輸機必須能夠運載主戰(zhàn)坦克等重型裝備，且具備較好的續(xù)航力和燃油經(jīng)濟性。1967年6月，洛克希德完成初期設計并由美國空軍審定，1968年初開始制造首架原型機，1968年6月30日，首架戰(zhàn)略運輸機在喬治亞州多賓斯空軍基地成功首飛，1970年12月，首架量產(chǎn)型C-5運輸機交付美國空軍。
C-5運輸機采用四發(fā)、上單翼、高平“T”形尾翼設計，空重達170噸，最大載荷122噸，最大起飛重量達381噸，貨艙為前后貫通式，機頭和機尾都可以打開，能夠容納2輛M1主戰(zhàn)坦克或6輛M2步兵戰(zhàn)車或6架AH-64武裝直升機，幾乎能夠?qū)⒚绹械闹鲬?zhàn)裝備從美國運輸?shù)饺蛉魏挝恢谩?/p>
C-5運輸機只在美國軍隊中服役，總制造數(shù)量131架，截至2018年在役約52架。
發(fā)展沿革
研制背景
上世紀60年代初，美國空軍戰(zhàn)略航空運輸?shù)闹髁κ?950年服役的道格拉斯C-124“環(huán)球霸王Ⅱ”和1956年首飛的道格拉斯的C-133“貨運霸王”（Cargomaster）四發(fā)渦輪螺旋槳運輸機，在越南戰(zhàn)爭中，它們發(fā)揮了重要的作用，二者是當時美國遠程重型空運的唯一倚仗。但由于他們采用的是渦槳發(fā)動機，飛行速度慢，貨艙設計也不盡人意，影響空運效率。美國空軍在1960年5月臨時采購了50架波音公司在波音367-80噴氣式客機的基礎上改裝的C-135“同溫層運輸機”作為補充，但C-135并非源自專業(yè)的貨運機型，雖然速度變快但貨艙只有側(cè)裝門，美國空軍仍然需要一款專業(yè)的新型運輸機。
在臨時采購C-135的同時，1961年，美國空軍與洛克希德公司簽約設計一款專業(yè)的軍用新型遠程運輸機，其最初就是作為軍用噴氣式運輸機設計，配備四發(fā)動機、上單翼、高平“T”形尾翼和有尾門的長通式貨艙。1963年12月，新運輸機首飛，被命名為C-141“運輸星”。但隨著時代的快速發(fā)展，美國陸軍評估C-141運輸機認為雖然其在航速和運載效率上已經(jīng)大大提高，但貨運能力仍然不能滿足需求，僅約3米的貨艙寬度不僅不能運輸美國陸軍未來的新型主戰(zhàn)坦克，很多裝甲車輛也難以運輸，這種缺陷隨著陸軍采用更多重型裝備而加劇，而且自60年代開始美國的戰(zhàn)略重心自純粹核大戰(zhàn)轉(zhuǎn)移到有限度的傳統(tǒng)戰(zhàn)爭，對戰(zhàn)略運輸?shù)男枨蟠蟠笤黾樱?a href="/hebeideji/3673021414824683932.html">美國國防部軍事航空運輸服務處（MATS）重新開展評估。
研制歷程
1964年12月12日，時任美國國防部長羅伯特·麥克納馬拉批準啟動更大的新型戰(zhàn)略運輸機研制項目（CX-HLS），要求新運輸機基于C-141的四發(fā)動機、上單翼和高平“T”形尾翼等特性，載重量是C-141的2倍，達到100噸，必須能夠運輸主戰(zhàn)坦克或重型裝甲車輛等重型裝備，改變以往只能通過海運運輸它們的歷史。波音公司、洛克希德·馬丁公司、道格拉斯參與競標并提交的設計草案，由于軍方的要求已經(jīng)很詳盡，因此各個公司的設計草案區(qū)別不大，其中波音公司的設計性能最好，但洛克希德公司的成本報價最低，經(jīng)評估，1965年底，美國空軍決定選中洛克希德公司作為新戰(zhàn)略運輸機的承包商。
新運輸機的發(fā)動機單獨進行招標，想要使用四發(fā)布局推動這種更大的新運輸機，單機推力必須從C-141的90KN提高到200KN，美國普惠、通用電氣參加了新發(fā)動機的招標，雖然普惠是C-141的TF33渦輪風扇發(fā)動機的生產(chǎn)商，但普惠公司的提案仍然落敗，最終由通用電氣得標，通用電氣將全新開發(fā)一款高功率、高涵道比發(fā)動機。
根據(jù)美國空軍提出的要求，新運輸機的空重必須控制在139噸之內(nèi)，如果超過這個重量，承包商將會被扣減資金。但洛克希德·馬丁公司難以在保證機體強度質(zhì)量的情況下維持這一標準，被迫過度的進行了減重。1968年3月2日，首架新戰(zhàn)略運輸機的原型機在洛克希德瑪麗埃塔工廠下線，被命名為“C-5”，1968年6月30日，該機在佐治亞州多賓斯空軍基地成功首飛。它很快在各種試飛和評估中展示出強大飛行運輸能力。1969年6月，1架C-5運輸機以300噸重量降落，創(chuàng)下20世紀70年代的紀錄，降落后滑行距離不過450多米。在一次試飛中，它以380噸重量起飛，成為有史以來起飛最重的飛機。
生產(chǎn)歷程
1969年12月，第一架C-5A生產(chǎn)型原型機交付俄克拉荷馬州阿爾特斯空軍基地進行驗收測試，并于1970年6月，洛克希德公司向美國南卡羅來納州查爾斯頓市空軍基地的第437空運聯(lián)隊交付了第一架銀河號。但在初期服役飛行過程中，C-5此前因為過度減重暴露出的結構強度不足的問題被發(fā)現(xiàn)，機翼最大載荷只有核定的128%，低于標準的150%，機體材料疲勞壽命也低于標準，并且在測試過程中發(fā)現(xiàn)了翼根處出現(xiàn)裂紋。1973年，美國暫停接收C-5，已接收的81架C-5運輸機在使用過程中載荷量不得超過核定的80%，要求洛克希德·馬丁公司進行整改。整改工作造成C-5項目超支嚴重，洛克希德公司財務狀況陷入困難，美國軍方不得已協(xié)調(diào)貸款維持洛克希德公司的運營。同時伊朗王國在1974年提出希望引進C-5運輸機的需求，并向洛克希德公司提供了1.6億美元的支持。但在1976年，經(jīng)評估如果將C-5運輸機完成整改，需要耗資15億美元。
隆納?威爾森?雷根總統(tǒng)上臺后，美國進一步加強了戰(zhàn)略空運的建設工作，但此時C-17運輸機還未完成研發(fā)，C-133運輸機已經(jīng)不堪使用，C-141也開始出現(xiàn)疲態(tài)，美國戰(zhàn)略空運缺口突顯。1982年7月，國會批準進一步資助洛克希德公司完成C-5運輸機的整改，并進行現(xiàn)代化改造，之后生產(chǎn)的新型號C-5稱之為C-5B型，1985年9月10日首飛，1986年1月開始交付，采用推力更大的發(fā)動機，載荷能力增加，到1989年生產(chǎn)停止，共交付了50架。
總體設計
氣動設計
C-5運輸機采用了單機身、上單翼和高平“T”形尾翼的結構。機身采用由蒙皮、長桁和隔框組成的半硬殼式破損安全結構，截面呈“8”字形，其貨艙地板高度與運貨卡車斗高度相適應。機尾呈上翹角度10°；機翼采用三根翼梁構建，翼面積非常大，達576平方米，超過了同時期的波音747，同時為了獲得良好的低速性能，機翼后掠角約25度，同時還設有副翼、后緣襟翼和前緣縫翼，由液壓伺服作動器或扭矩管驅(qū)動；尾翼采用懸臂式全金屬的T型結構，由整塊金屬蒙皮壁板組成單室盒形構件，平尾略帶下反角，安裝于垂尾頂部。
起落架
C-5運輸機的起落架共有28個機輪，前起落架有4個機輪，4個主起落架每一側(cè)兩個并列在機身底部，每個主起落架有6個機輪，兩兩排列呈三角形，主起落架后面的腳輪轉(zhuǎn)動可以協(xié)助飛機在地面上轉(zhuǎn)彎，同時在側(cè)風降落時，也可調(diào)整到相應角度以抵抗側(cè)移。起落架采用液壓收放五支柱式，前起落架靠液壓傳動的滾珠絲杠向后收起，主起落架由液壓操縱轉(zhuǎn)動90°后向內(nèi)側(cè)收起。前、主起落架支柱都有雙腔油氣減震器，在飛機靜止時可以調(diào)整高度使得機頭或機尾下斜，便于裝卸貨物。
動力設計
C-5運輸機的發(fā)動機為翼下懸掛式安裝的4臺通用電氣（GE）的TF39型高涵道比渦輪風扇發(fā)動機，其長度約8.2米，空氣進氣口直徑約2.6米，單機重約3600千克，單機額定推力為41,000至43,000磅力（182-191kN）。TF39風扇轉(zhuǎn)子固定在外部旁通部分的進氣導葉上，核心增壓級位于風扇轉(zhuǎn)子的前面，較為獨特，涵道比為8:1，壓縮比為25:1，推重比約5.4，并采用當時非常先進的強制風冷渦輪機設計，可將渦輪機溫度提高至1,370攝氏度。TF39至今仍是世界上涵道比最大的渦扇發(fā)動機之一，提高涵道比可以提高亞音速飛行中的燃油效率，燃油消耗率約8.9g/kN?s（0.313lb/lbf-hr），同時期波音747的P&W JT9D發(fā)動機涵道比約為5:1，燃油消耗率約9.5g/kN?s（0.37lb/lbf-hr）。該發(fā)動機還可以提供逆推力，增加飛機在空中的降落率，減少在地面的滑行距離。每臺發(fā)動機的發(fā)電機可以獨立提供飛機所需電力，四臺發(fā)電機的發(fā)電可供應5萬人口城市的用電需要。C-5運輸機在整個機翼前、后梁內(nèi)部設有共12個整體油箱，最大燃油容積194,370升，約166噸，相當于2架KC-135加油機或6個美規(guī)鐵路油罐車的最大容量。
TF39在成功裝備C-5運輸機后，通用電氣繼續(xù)對其進行改進，在其基礎上開發(fā)出了商用版本的CF6型發(fā)動機，CF6的基礎型CF6-6涵道比約為5.72:1，最大推力185.05kN，1971年隨著麥道DC-10寬體客機的服役而投入使用。此后CF6的改進型性能越來越好，裝備在了部分波音747客機、波音E-4空中指揮機、波音767客機、空中客車A310客機、空中客車A330客機等飛機上，性能已經(jīng)超過了原版TF39發(fā)動機。在C-5于90年代的改裝升級過程中，CF6的80-C2型又被用于C-5運輸機替換老舊的TF39。
航電系統(tǒng)
C-5運輸機的航電系統(tǒng)較為簡單，機上電力由四具60kVA恒速驅(qū)動發(fā)電機提供，主要航電設備由通信系統(tǒng)、1具本迪克斯彩色顯示氣象雷達、3臺德爾科三重慣性導航系統(tǒng)（INS）以及故障檢測分析和記錄系統(tǒng)（MADAR）組成，MADAR是專門為C-5研制的，可在飛行過程中持續(xù)監(jiān)控飛機各個子系統(tǒng)中的800多個預設監(jiān)測點，監(jiān)測點的數(shù)據(jù)通過磁帶存儲，一旦監(jiān)測點的壓力、溫度、流速等情況超過預設值，數(shù)字計算機便開始報警并分析可能的原因。通信系統(tǒng)和慣性導航系統(tǒng)可以確保C-5在不依賴地面導航設備的情況下飛行。90年代后C-5開始安裝AN/AAR-47導彈預警系統(tǒng)。2002年C-5B運輸機進行了包括新的數(shù)字式自動飛行控制系統(tǒng)、新的液晶平板顯示器以及新的導航/通信系統(tǒng)以及新型交通告警與防撞系統(tǒng)以及地形感知與預警系統(tǒng)的電子設備升級工作。
貨艙設計
C-5運輸機的內(nèi)部分為駕駛艙、客艙和貨艙，其中貨艙為五邊形，長39.1米，寬5.79米，高4.11米，每平米承載能力為1,460千克，總?cè)莘e1200立方米。機頭和機尾均可打開，機頭打開的方式類似于頭盔遮陽板的打開方式，通過機身兩側(cè)的兩個固定點上翻，這樣可以讓駕駛室固定，不跟著機頭一起上翻。機尾艙門比較復雜，采取三片開口式，中間一片向上滑動貼在機尾，左右兩片側(cè)向開啟。C-5駕駛艙空間較大，能夠容納兩名飛行員、兩名飛行工程師和三名貨運輔助人員在內(nèi)的七人，并設有小桌子。客艙與駕駛艙處于同一甲板上，位于駕駛艙后方貨艙上方的空間，設有73個簡易的座椅，座椅朝后且沒有設置窗戶，客艙與駕駛艙甲板不與貨艙甲板共用增壓設備，單獨加壓。
C-5運輸機的貨艙可容納36個463升標準拖盤或兩輛M1A1坦克，甚至是1輛重達67噸AVLB裝甲架橋車，幾乎能夠囊括美國陸軍戰(zhàn)斗師的絕大部分武器裝備類型。按照“飛行領域”（TheAviationZone）網(wǎng)站的計算，C-5運輸機的貨艙容納力如果換算成常見物品，可以是25,844,746個乒乓球或2,419,558個高爾夫球或100輛大眾Polo轎車或6輛美式灰狗長途客車等。
基本數(shù)據(jù)
衍生型號
C-5A
原始生產(chǎn)型號，1969年至1973年交付81架，在初期服役過程中美國空軍發(fā)現(xiàn)該型機因過度減重，導致機翼和翼身接合處存在質(zhì)量問題，容易出現(xiàn)裂紋且疲勞壽命低于預期，美國空軍遂停飛部分C-5并將C-5的運載量限定在額定的80%以下。1981年至1987年，洛克希德·馬丁公司開始對C-5A進行整改，更換機翼，重新設計了機翼和翼神接合處結構，優(yōu)化框架強度，使用了新型鋁合金材料。共有77架C-5A接受了機翼更換。2017年9月17日，最后一架C-5A型退役。
C-5B
C-5A進行機翼整改之后的新生產(chǎn)型，1986年至1989年交付50架，汲取了C-5A暴露出來的問題教訓，加強了機翼結構，升級了起落架設計、將發(fā)動機升級為更現(xiàn)代化的TF-39-GE-1C型。
C-5C
C-5A的特種貨物運輸型，用于美國國防部航天署或美國航空航天局運輸衛(wèi)星等貴重超大型貨物。C-5C只有兩架（68-0213和68-0216），而且這兩架是在美國空軍中曾經(jīng)發(fā)生過事故返廠維修的C-5A，在維修過程中被改裝成了C-5C。主要改裝內(nèi)容包括將上層甲板后艙拆除，騰出空間擴大貨艙高度，拆除貨艙中各類運輸散件貨物的輔助工具，盡可能擴大貨艙容積等。這兩架C-5后來被改裝為5M。
C-5D
90年代初期未成的C-5現(xiàn)代化升級型號，作為C-5A的替代者，使用更新型的通用電氣F138-GE-100（CF6-80C2）發(fā)動機取代TF39發(fā)動機，升級航電設備、進一步優(yōu)化結構和維護便利性。經(jīng)過評估后美國空軍認為C-5D的成本仍然較高，轉(zhuǎn)而采購更多的C-17運輸機，該型號遂被取消。
C-5M“超級銀河”
基于在役C-5的延壽升級型號。90年代末，美國空軍評估認為現(xiàn)役C-5機隊存在超負荷運行的情況，壽命衰減較快，決定對C-5展開分為兩個階段的延壽升級，1998年第一階段將C-5的“航空電子設備進行現(xiàn)代化”（AMP），換裝符合新一代全球空中交通管理標準的航空電子設備，改進通信設備和自動駕駛設備，將駕駛艙安裝新的平面顯示器等，2002年12月21日首架AMPC-5首飛。2006年開展第二階段“重新設計增強可靠性”（RERP），采取了C-5D的部分設計理念，使用更新型的通用電氣F138-GE-100（CF6-80C2）發(fā)動機取代TF39發(fā)動機并對發(fā)動機掛架和輔助動力單元進行升級，對飛機的框架、蒙皮、起落架等結構進行檢查維護和翻新。升級后的C-5起飛準備時間縮短30%，爬升率提高38%，航程和載荷都有所提高。首架RERPC-5于2010年9月19日首飛，共有52架C-5完成了兩個階段的升級。經(jīng)過這兩個階段升級完的C-5被稱為C-5M“超級銀河”。
L-500民用型
70年代未成的民用型C-5。分為客運和貨運兩個版本，客運型最多能夠容納1000名乘客，貨運型則提供和軍用型相似的運載力。經(jīng)過推銷后被航空公司評估認為L-500的整體運營成本無法和波音747型相競爭。洛克希德·馬丁公司因L-500和洛歇L-1011“三星電子”客機與波音公司的競爭失敗造成的虧損是其在70年代財務危機的重要原因。
C-5SCA航天運載型
70年代未成的航天飛機運載型C-5，用于運輸美國的航天飛機，洛克希德公司采取了超前的雙機身式設計，最終因成本和可靠性問題被波音747取代。
服役動態(tài)
機隊情況
美國空軍是C-5的唯一裝備單位，以高峰時的2004年為例，共有125架C-5運輸機分配于以下部隊：
從2004年美國空軍決定將C-5運輸機開始批量退役后，部分部隊開始換裝C-17運輸機。到2018年，C-5的裝備部隊縮減到8個，總數(shù)縮減到52架。美國軍隊計劃在2040年前退役全部C-5運輸機。
重大事件
越南戰(zhàn)爭
C-5自服役以來幾乎參與了美國歷次對外軍事行動的空運任務。在越南戰(zhàn)爭，服役伊始的C-5運輸機立即在1971年8月投入到越南戰(zhàn)場的戰(zhàn)略空運行動中，跨越太平洋運輸設備、彈藥和部隊。此時越南戰(zhàn)爭已處于后期，但C-5仍然運量極大，有時甚至采取了發(fā)動機不停車的方式連續(xù)執(zhí)行飛行任務，例如1975年春季攻勢期間，1架C-5運輸機在9天里運送了3,000名南越軍人和1,600噸貨物。順化—峴港戰(zhàn)役時，1架C-5運輸機緊急空運坦克和直升機至峴港機場，10次飛行共運送825噸貨物。
空射彈道導彈
1974年10月，美國使用C-5運輸機進行了空射LGM-30“民兵”洲際彈道導彈的實驗，一架C-5運輸機將一枚只保留第一推進級的“民兵”導彈從6100米的高空扔下，通過降落傘減速后導彈點火發(fā)射成功。該實驗證明了空射彈道導彈的可行性，為戰(zhàn)略導彈投送提供了多樣化的解決方案，但由于美蘇限制戰(zhàn)略武器SALT協(xié)議的簽署，為了保留更具備操作性的戰(zhàn)略武器，美國中止了空射彈道導彈的進一步發(fā)展。
科盧韋齊戰(zhàn)役
法國曾于1978年5月的科盧韋齊戰(zhàn)役中使用一架美國提供的C-5運輸機和一架波音707貨機，運載法國第二外籍兵團的重型裝備從科西嘉島飛往剛果首都飛往金沙薩，營救剛果民族解放陣線叛軍占領科盧韋齊市后扣押的歐洲和扎伊爾人質(zhì)。
海灣戰(zhàn)爭
C-5運輸機在海灣戰(zhàn)爭中發(fā)揮了重要作用，在1990年8月7日美軍進駐沙特阿拉伯后，24小時內(nèi)6架C-141和1架C-5運輸機從羅賓斯空軍基地出發(fā)，滿載前線指揮和通信設施飛抵沙特利雅得空軍基地，迅速幫助美軍建立了戰(zhàn)爭前線指揮部。海灣戰(zhàn)爭戰(zhàn)爭爆發(fā)到1991年3月10日，美國空軍共出動C-5運輸機3773架次，總運輸222024噸各類物資（短噸），運輸人員8438人次，日均出動架次超過17次，單次平均運輸超過58噸，與C-141運輸機一起構成了美國戰(zhàn)爭空運行動的主力。
“希望行動”
蘇聯(lián)解體后，美國以幫助獨立國家聯(lián)合體各國“平穩(wěn)的從共產(chǎn)主義向市場經(jīng)濟過渡”，啟動了名為“希望行動”的人道主義救援行動，向獨立國家聯(lián)合體國家提供有限的生產(chǎn)生活物資。行動中，美國空軍的C-5和C-141運輸機共運送了約4000噸食品和物資。
失事情況
參考資料 >
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