C-17運輸機:發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,機型結構,動力系統,航電系

C-17運輸機（英文：C-17，代號：Globemaster III，譯文：環球霸王III，通稱：波音C-17環球霸王III），是美國空軍一型大型戰略戰術運輸機。

C-17運輸機的作戰範圍和功能涵蓋了過去的C-5運輸機和運輸機所具備的一切，融合戰略和戰術空運能力於一身，是當今世界上唯一可以同時適應戰略、戰術任務的運輸機。C-17適應於快速將部隊部署到主要軍事基地或者直接運送到前方基地的戰略運輸，必要時該飛機也可勝任戰術運輸和空投任務。這種固有的靈活性和性能幫助美軍大為提高了全球空運調動部隊的能力。

C-17運輸機由美國麥克唐納·道格拉斯公司（現波音，Boeing）20世紀八十年代研製。中國珠海航展2014年11月11日拉開了帷幕，由於美國C-17“環球霸王”運輸機出現在此次航展上，美國國防和安全相關人士陷入了爭議。

基本介紹

中文名稱：C-17運輸機
英文名稱：C-17 Globemaster III
前型/級：C-141
研製時間：1981年
服役時間：1993年7月14日
國家：美國
首飛：1991年9月15日
數量：279架（截至2015年11月）
造價：3.28億美元（2010年）
外銷：英國、印度、加拿大等7個國家

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發展沿革

研製背景

20世紀80年代以前，美國空軍的運輸體系是由C-5“銀河”、C-141“運輸星”和C-130“大力神”構成，第一代環球霸王是C-74運輸機，第二代環球霸王是C-124運輸機。在執行全球空運任務的時候，首先由C-5負責洲際間的遠程戰略空運，隨後轉由C-141運輸到戰場的後方基地，最後轉由C-130最終運輸到前線。這種物資投送方式有體系繁瑣、耗時長、需要更多的前進基地等缺點。當時美國常因為戰爭或天然災害，必須以戰略運輸機運送成千上萬的軍隊遠赴全球各地，當時空軍機動司令部的由洛克希德設計製造，於1964年開始服役的265架C-141星式運輸機由於繁重的訓練任務和次數頻仍的高速低空飛行任務，使得機翼下蒙皮的損傷迅速累積，原設計服役壽命將會提前屆滿，加上機翼主梁和駕駛艙窗戶框緣有裂紋，難以繼續服役。

建造沿革

計畫公布

1980年2月，美國空軍提出了C-X戰略運輸機的需求草案（Request For Proposal），10月份提出正式檔案，新的運輸機將擔負起戰略運輸任務，先支持C-5和C-141，最後則是取代C-141。需求中說明新的運輸機必需和C-130一樣具備短場起降能力；飛機的起落架和高升力裝置使滿載（payload）時能在2,438米長的跑道上起飛，915米長的跑道上降落；滿載航程至少為4,443公里；機身內部須能容納大型物品，如M1主戰坦克；飛機須能在擁擠的停機坪隨意進出，且能在滿載及五分之二燃油的情況下，在2%的斜坡上後退。波音、洛克希德、麥道都提出了 C-X 的設計方案波音的設計構型是三發動機運輸機，洛克希德設計的外型則很類似C-141。

計畫確定

1981年8月28日，美國空軍宣布麥道為中標者，其方案貨艙加駕駛艙的全尺寸模型深獲空軍好評。1984年9月11日至20日，美國空軍由一位現役的運輸機裝載長，針對陸軍和海軍陸戰隊的使用需求，進行貨艙裝載測試。1985年12月，麥道獲得總金額34億美元的經費，C-17進入全尺寸發展階段，以製造包括原型機在內的六架測試機。幾經波折C-17原型機（編號T-1，87-0025）終於在1991年9月15日首飛。第一架生產型飛機也於1992年5月18日上天。隨著試飛結束，轉入批生產。1993年2月5日，美國空軍宣布給C-17冠以“環球霸王 III”的名字，這是因為在40年代末，道格拉斯公司生產了C-74（環球霸王 I）與C-124（環球霸王 II）。

計畫停產

美國空軍總共訂購了222架C-17，最後一架已於2013年9月2日交付。由於沒有更多的外銷訂單，波音公司表示，將於2015年年中關閉C-17軍用運輸機的生產線，比原計畫提前三個月。為了挽救C-17，波音推銷該型的民用型BC-17貨機，但無人問津。

技術特點

機型結構

C-17採用大型運輸機常規布局。機翼為懸臂上單翼，前緣後掠角25度，NASA翼梢小翼高2.90米。懸臂T形尾翼。垂直安定面與機身連線處向前伸有小背鰭，嵌入型方向舵分為上、下兩段，升降舵分為兩段。垂直尾翼有個特殊的設計，內部有一隧道形的空間，可讓一位維修人員攀爬通過，以進行上方水平尾翼的維修。液壓可收放前三點起落架，可靠重力應急自由放下。前起落架為雙輪，主起落架為6輪。前起落架向前收入機身，主起落架旋轉90°向里收入機身兩側整流罩內。可在鋪設與未鋪設的跑道上使用。起落架裝有碳剎車裝置。C-17運輸機長度53米，高度16.8米，翼展51.81米，外形尺寸與C-141相當。最大起飛重量263噸。C-17沿用了DC-10飛機採用的先進複合材料結構和翼梢小翼技術。

C-17和將被它取代的C-141有一項特別的不同之處：在必要的情況下，可以在未整修的路面上短場緊急降落，原型機試飛員曾表示：C-17的落地就和戰鬥機一樣，因此起落架必須格外堅固與耐震。主起落架減震支柱除了傳統的油氣壓式減震外，還採用前後雙支柱配置，每根支柱搭配三個主輪，落地時由後方較長的減震支柱三主輪先著地，當受壓成90度時，前方減震支柱三主輪再落地。

動力系統

C-17安裝四具普惠（Pratt & Whitney）的PW2040渦輪風扇發動機，美軍編號F117-PW-100。此型發動機的前身是PW2037，由普惠公司於1979年12月開始研發，推力為17,418千克，1983年12月通過聯邦航空管理局（FAA）的認證，1984年12月開始裝于波音757上使用。1988年普惠公司完成推力提升，將推力增加到18,915千克，並賦予新的型號PW2040。1988年12月獲得軍方認證安裝在C-17上，當時此型發動機已累積了數百萬飛行小時的使用經驗，可靠且耐用。發動機以懸吊式掛架（cantilevered pylon）掛於機翼的前下方，每具掛架由數件鑄鋁螺樁結構與機翼相搭接，使外掛載和機翼間有連續的負載路徑（loadpath）。

C-17發動機具有反向推力裝置（thrustreverser），發動機罩的外型為滑套後縮（slides backward）雙罩型，二罩間有一開口，當啟動反向推力時，發動機排氣經由此開口被導向前上方45度，因此不會吹起地面的砂石與塵土。另外在發動機運轉時，不會影響卸貨或是一些地面工作。反向推力裝置也讓C-17具備一項新的地面操作功能，可以在27.4米寬的跑道上進行180度的迴轉，也能在2.25g的情況下，於傾斜度2%的斜坡上後退。反向推力裝置在飛機靜止時也可以啟動，不會有發動機過熱的問題。

航電系統

C-17駕駛艙內的乘員為3人，即正副駕駛員和貨物裝卸員，駕駛艙只設4個座位。用人如此少，因為座艙採用先進數字式航空電子系統，包括4個陰極射線管顯示器和兩個通用電氣公司電子部的平顯儀，集中顯示各種信息，減輕了駕駛員的工作負擔。機上採用通用電氣公司的數字式電傳操縱系統、漢尼韋爾公司的複式大氣數據計算機。發動機以及飛行操縱數據也可由多功能顯示器顯示。導航通信可全頻率調諧。任務和通信顯示器具有頻率和頻道預先存儲能力，它既可人工操縱又可使用預先編好程式的磁帶來改變正在進行的飛行計畫而不干擾導航系統。採用特里達因公司的操縱警告系統，主警告器可自動提供主系統的監控，並可在顯示屏上顯示可見監控信號，還可在機內通話系統中發出聲響或語音信號。

C-17運輸機另外裝有德爾科電子公司的航空電子設備，包括任務計算機和電子操縱系統；漢密爾頓標準公司的飛機和發動機數據管理系統計算機；漢尼韋爾公司的自動測試設備和輔助系統數據採集和控制系統；特列豐尼克公司的無線電管理系統。除了正常的飛行信息外，顯示系統還可提供飛機各系統的狀態、必要的應急程式和常規的檢查項目表等。

運載設計

C-17容戰略和戰術空運能力於一身。在貨艙設計上，儘管C-17外形尺寸和C-141差不多。但其貨艙尺寸卻與外形尺寸比C-17大的C-5“銀河”相當。按能在貨艙中兩排布置6輛卡車的要求，貨艙寬度為5.49米，長26.82米，高4.11米。吉普車可3輛並列，也可裝運3架AH-64武裝直升機。各種被空運的車輛可直接開入艙內。機艙中心線和機艙兩壁可裝摺疊式座椅。空投能力包括空投27,215～49,895千克貨物，或空降102名傘兵。為了裝載陸軍最重的裝備——55噸重的M1主戰坦克，貨艙地板由鋁合金縱梁加強，達到了60噸的最高承載能力。

C-17可順利承載62噸的M1A2型主戰坦克，地板上布置了系留環、導軌、滾珠、滾棒系統等設施，這些設施延伸到可在飛行中放下的貨橋上，貨橋上有貨物降落傘拽出裝置。每個系留環可承受11,340公斤拉力。C-17貨艙門關閉時，艙門上還能承重18,150千克，幾乎是C-130全機的裝載量，而一般的運輸機艙門通常只能堆放輕的貨物。機身尾部兩側各有一跳傘艙門。尾部機身頂上和機翼前的機身頂上分別有兩個水上降落應急出口。

性能數據

技術數據
乘員	3人（正駕駛、副駕駛員和一名貨物裝卸員）
長度	53.04米
翼展	51.81米
高度	16.79米
機翼面積	353平方米
主輪距	10.27米
前主輪距	20.05米
貨艙尺寸	20.8×5.5×3.8米（可載102名步兵/36副擔架/54名傷員及醫護人員）
空重	125,645千克
最大起飛重量	285,750千克
動力系統	4×F117-PW-100非加力渦扇發動機
最大推力	4×17,418千克（170.69kN）
載重量	77噸
最大飛行速度	830千米/小時（0.678馬赫）
實用升限	13700米
航程	11600千米
作戰半徑	4400千米（基本型） 5200千米（增程型）
爬升率	未知
翼載荷	809.5千克/平方米
推重比	0.24

服役外銷

美國空軍

1991年8月，美國空軍第一個C-17運輸機中隊，位於南加州查爾斯頓（Charleston）空軍基地的第437聯隊第17運輸中隊的飛行員開始接受C-17模擬機的飛行訓練。1992年初，第17中隊開始逐漸停止了C-141的飛行任務。1993年5月，第17中隊接收第一架C-17。2002年初，美國與波音公司接近達成60架C-17S運輸機契約。但因為美軍對空軍運輸機的商業化運作的可行性進行研究，契約暫停簽署。原契約總值估計在90億美元以上，計畫年產15架C-17S，最終使空軍的現役運輸機達到180架。下一批交付的C-17S將略有改進，包括改進副油箱、最新的全球空中交通管理裝置和氣象雷達等。

2002年8月，波音公司獲得國防部總額達97億美元的訂貨契約，用於生產60架C-17運輸機，在2008年以前交付。2006年12月，美國空軍授予波音公司一份採購10架18批次C-17飛機的契約，契約價值為20億美元。2009年2月，美國空軍與波音公司簽署了購買15架C-17“環球霸王 III”戰略運輸機的契約，總價值29億美元。同年，美國國會與空軍幾經討論，決定封頂購買222架C-17運輸機的數量，2013年9月12日交付完成後暫停波音對美國空軍的生產線。2014年4月7日，波音正式停產並關閉C-17生產線。

波音公司1991-2013年C-17交付數量

年份	交付數量	年份	交付數量
1991	1架	2003	16架
1992	4架	2004	16架
1993	5架	2005	16架
1994	8架	2006	16架
1995	6架	2007	16架
1996	6架	2008	16架
1997	7架	2009	16架
1998	10架	2010	14架
1999	11架	2011	12架
2000	13架	2012	10架
2001	14架	2013	10架
2002	16架	2014	—

皇家空軍

英國皇家空軍是首家C-17外國客戶。英國並非購買C-17，而是採用租用方式，租期7年。契約明確規定不論任何原因，如果英國損失了C-17，必需按契約對波音公司進行賠償。這一方式也是以往軍用採購中所罕見的。C-17將布置在英國最大的作戰基地布萊茲諾頓。該基地建造了能容納5架C-17飛機的巨大機庫。作為與波音和美國空軍簽定契約的一部分，英軍第一批四名飛行員和四名裝卸長從年初開始，在俄克拉何馬州的阿爾特斯空軍基地進行模擬和作戰飛行培訓。2001年6月28日，波音公司向英國政府交付了首批四架中的兩架C-17。

2010年11月16日，波音公司在完成部件總裝的典禮期間向英國皇家空軍交付了第7架C-17“環球霸王Ⅲ”運輸機。“第7架C-17加入機隊是一個里程碑的標誌，增強了全球行動的支援能力，特別是針對阿富汗等區域。”英國國防部軍械後勤次長Peter Luff說道，“到2011年5月，將迎來首架C-17交付英國皇家空軍的10周年紀念。”英國C-17艦隊已經完成60000個飛行小時，在巴基斯坦、海地以及智利發生重大災難事故後都參與了救援工作。2012年2月，最後一架也是第八架C-17交付皇家空軍。

印度空軍

2009年11月印度國防部決定購買美國生產的C-17，而不願購買價格比C-17低三倍的俄產伊爾-76。印度國防部公布了放棄採購伊爾-76，而採納與C-17製造商波音公司所簽契約的原因。印度方面認為，C-17維護起來更容易和簡便；此外，與C-17相比，伊爾-76需要質量更高的跑道。在印度空軍現代化改造計畫框架內，印度國防部簽訂了採購10架由波音公司生產的C-17契約。這項價值達17億美元的交易成為波音公司與印度的第二重大交易。2013年6月12日，波音公司向印度空軍交付第一架C-17。2013年11月22日，印度購買的第5架C-17從美國長灘起飛，飛往印度新德里附近的印度空軍基地。印度自從2013年7月獲得第一架C-17以後，僅僅數月已經獲得5架C-17運輸機。到2015年4月，10架C-17已經全部交付完畢。

加拿大空軍

2006年6月，加拿大將宣布投資幾十億美元採購新的軍用貨運機，其中包括4架波音公司C-17，17架洛克希德·馬丁公司C-130J和一批中型運輸直升機。2007年7月，波音公司宣布，按計畫預定8月8日交付的加拿大國防軍的4架C-17"環球霸王"運輸機之首架飛機已於7月23日進行了首次飛行。

2015年3月30日加拿大空軍司令在安大略省主持儀式，迎接第五架CC-177“全球霸王III”戰略運輸機正式加入加拿大空軍服役。加拿大的CC-177是美國C-17戰略運輸機在加拿大的型號。第一個C代表加拿大(Canada)，為了和美軍區分，編號為CC-177。

卡達空軍

2008年7月11日，美國國防部合作局宣布卡達正式提出後勤保障、培訓和有關設備及服務的需要，計畫採購兩架C-17 Globemaster III 飛機。保障協定總價達4億美元。服務包括後期保障及培訓、配件和修理件、保障設備、飛行工程師培訓、通信設備、維修、人員培訓和培訓設備、出版物和技術資料、美國政府和承包商工程和後勤保障服務、飛機出廠的準備等。2009年8月，波音公司在其位於長灘的工廠內舉行典禮向卡達空軍交付首架C-17。2012年12月10日，第四架也是最後一架C-17交付卡達。

阿聯空軍

2010年1月7日波音公司宣布阿拉伯聯合酋長國空軍已經簽署契約，將購買6架波音C-17型軍事運輸機。2011年5月10日美國波音公司在加利福尼亞州長灘市向阿拉伯聯合酋長國交付了首批共6架C-17運輸機。波音公司透露，這些飛機由波音設在長灘的工廠製造，阿聯總共訂購了11架，2011年7月前再交付3架，2012年將交付2架。阿聯方面表示，這些飛機將用於執行人道主義救災任務。

澳大利亞

2006年4月，澳大利亞政府宣布計畫購買4架C-17，價值總額約20億美元。2006年12月，澳大利亞採購的4架C-17當中的首架已於12月4日抵達澳大利亞。該機將裝備部署在布里斯班附近的Amberly皇家空軍基地的第36中隊。澳大利亞該項採購項目總值為16億美元，其餘3架飛機將於2008年前交付。2012年3月20日，澳大利亞國防部宣布繼續增購2架C-17。

C-17運輸機