C-5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,航電系統

C-5運輸機（英文：C-5，代號：Galaxy，譯文：銀河，通稱：洛克希德C-5“銀河”），是美國洛克希德（Lockheed）公司生產的大型戰略軍用運輸機，也是美國空軍現役最大的戰略運輸機。

C-5運輸機能夠在全球範圍內運載超大規格的貨物並在相對較短的距離里起飛和降落。地面工作人員可以同時在C-5的前後艙門進行裝載和卸載。

C-5和C-17是美國空中機動司令部的戰略運輸理念中的搭檔。憑藉其強大的運載能力，它能夠在全球範圍內運載超大規格的貨物並在相對較短的距離里起飛和降落，為AMC提供空中運輸，它們可以隨時滿載全副武裝的戰鬥部隊（包括主戰坦克）到達全球的任何地方，為戰鬥中的部隊提供野外支援。

基本介紹

中文名稱：C-5運輸機
英文名稱：C-5 Galaxy
前型/級：C-133 C-124
次型/級：無
研製時間：1964年3月
服役時間：1970年6月
國家：美國
首飛：1968年6月30日
C-5A：81架
C-5B：50架
製造商：洛克希德公司
類型：軍用戰略運輸機

發展沿革,研製背景,建造沿革,技術特點,機型結構,動力系統,航電系統,座艙設計,裝載性能,性能數據,系列型號,服役動態,服役記錄,設備改進,實戰情況,救災套用,墜毀事故,

發展沿革

研製背景

20世紀60年代，美國“全球戰略”確立，加強“靈活性反應能力”和“戰略空中機動”的需求非常緊迫。1960年初，美國空軍提出“特種作戰要求”（SOR-214），按照這種作戰要求，美國空軍需要一種可以在野戰跑道上正常起降的、載重量在50噸到100噸左右的可進行洲際飛行的戰略運輸機。但美國空軍已有的C-133與C-124運輸機雖然還能夠滿足陸軍的需求，可是已經接近壽命周期的尾聲，服役中的C-141運輸機無法有效地勝任運輸的任務。由於貨艙寬度與設計的因素，C-141無法攜帶7%空降師、22%步兵師或者是32%裝甲師的裝備，這種差距只會隨著陸軍採用更多重型裝備而加劇。預估到1980年代，超過1/3的輕步兵師、超過一半的機械化與裝甲師總重量的裝備的大小超過C-141機艙容許寬度。此外，自1960年開始美國的戰略重心自純粹核戰爭轉移到包含有限度的傳統戰爭，也加大了對戰略運輸的需求。

建造沿革

需求方案

1961年10月軍事空運勤務司令部（Military Air Transport Service, MATS）提出取代C-133運輸機的需求，由空軍規劃CX-4的設計案，但是1962年8月陸軍副參謀長對空軍參謀長表示這個設計方案並未與C-141的運輸能力有很大的差距，陸軍方面希望最大載重量為82.5噸，機艙寬度至少4.5米，能夠執行空投任務和起降於較為簡單的機場。根據這項提案，空軍將起飛跑道長度要求放寬到2,424米，但是降落縮短為1,212米。

1962年10月底，負責研發的空軍系統司令部（Air Force System Command，AFSC）根據他們的研究和預測推出CX-X計畫，這項計畫將會採用較多的新科技，但是服役時間將會延後，反而與陸軍的期望有所衝突。此時陸軍期望的設計包含載重57.5噸下有9,000公里的航程，最低巡航速度720公里/時，5.3米寬的貨艙，能夠以並排的方式容納兩個運輸平台，並且可以從機身前後同時上下貨物。1964年這項計畫正式改名為C-5A。

1964年3月美國空軍正式發出的設計需求為：使用4具推力20噸的渦輪風扇發動機；巡航速度不低於0.77馬赫；貨艙寬度5.3米，前後直通，並且能夠執行空投任務；能夠攜帶50噸貨物飛行9900公里，或者是100噸4860公里；最大起飛重量下的最長起飛距離為2424米，無貨物下為1212米。

空軍預計1968年7月進行第一次飛行，1969年12月達到初始操作能力（Initial Operational Capability，IOC）。

研發設計

1964年4月27日，美國軍方開始就重型運輸機提案（Heavy Logistics System，即CX-HLS）確定機身和推進系統承包商，在該方案中確定使用4台發動機。1964年5月18日，波音公司、道格拉斯公司、通用動力公司、洛克希德-喬治亞公司和馬丁·瑪麗埃塔公司參與機身的競標，通用電氣公司、柯蒂斯-賴特公司和普雷特·惠特尼公司參與發動機的競標。1965年底，波音、道格拉斯與洛克希德公司提交了各自的設計方案，通用電氣公司（GE）與普雷特·惠特尼（PW）兩家公司也提交了各自的高涵道比渦輪發動機設計方案。空軍表示將會從這三家機體設計當中選出他們最滿意的一款，進行原型機的生產和測試，最終的訂購量在200架左右。

1965年8月，軍方選中通用電氣公司的發動機設計方案。1965年9月30日，空軍選中洛克希德GL-500-13-7設計方案，即C-5A。

試飛交付

1968年6月30日，C-5運輸機在喬治亞州多賓斯空軍基地首次試飛。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，創下20世紀70年代的紀錄，降落後滑行距離不過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。C-5運輸機很快證明能夠以0.8馬赫的速度在一萬米的高度飛行，後來又上升至一萬兩千米高度。C-5運輸機成為最重的空中受油機，可從1架KC-135加油機接受了50噸油料。它還具有裝載154噸油料，100噸模擬貨物的能力，降落後的滑行僅為360米。

1969年12月，美空軍第1架C-5運輸機正式裝備部隊。1970年6月，洛克希德公司向美國南卡羅來納州查爾斯頓空軍基地（Charleston Air Force Base）的第437空運聯隊（437th Airlift Wing）交付了第一架銀河號。1970年9月，第1個C-5運輸機中隊在南卡羅來納州查爾斯頓空軍基地具備初始作戰能力。從1970年開始，美國軍事空運司令部兩次共訂購120架，後來削減為81架，於1973年5月全部交付完畢。其改型C-5B於1985年9月首飛，1986 年1月開始裝備美空軍，至1987年底交付25架，1989年4月全部50架C-5B交付完畢。

技術特點

機型結構

C-5運輸機採用了懸臂上單翼，主要採用由多梁和機加擠壓蒙皮壁板組成的破損安全盒形結構。後來C-5A機翼大梁出現裂紋，所以C-5B採用新的7175-T73511高強度耐腐蝕鋁合金。20%翼展處翼型為NACA0012（修形），43.7%和70%處則為NACA0011（修形）。1/4弦線後掠角25°，下反角5°30′，翼根安裝角3°30′。翼尖平直機翼後沿各有6塊條狀突出物，似加固梁。

機翼設計上還使用了靜平衡鋁合金副翼和經過改進的富勒式鋁合金後緣襟翼。襟翼前面有簡單鉸接的鋁合金擾流片，無配平調整片。機翼前緣內段為密封襟翼，外段為有縫襟翼。副翼和後緣襟翼由液壓伺服作動器驅動。富勒後緣襟翼和前緣縫翼由球形螺旋制動器和扭矩管驅動。尾翼採用懸臂全金屬的T型結構，由整塊金屬蒙皮壁板組成單室盒形構件。平尾稍有下反角，安裝於垂尾頂部，其前方有兩頭尖的細長小儀器艙。水平安定面的安裝角由液壓螺旋作動器驅動。方向舵和升降舵由液壓伺服作動器驅動。升降舵共分4段，方向舵分為兩段。無調整片。

機身是由蒙皮、長桁和隔框組成的半硬殼破損安全結構，截面呈“8”字形。貨艙為頭尾直通型，其地板高度與運貨卡車斗高度相適應。既可空投貨物，也可空降傘兵。地面靜態機尾上翹角10°，採用的高強度鋁合金包括7049-T73，7050-T736，7050-T73，7475等。

採用液壓收放五支柱起落架。前起落架靠液壓傳動的滾珠絲槓向後收起，主起落架由液壓操縱轉動90°後向內側收起。前、主起落架支柱都有雙腔油－氣減震器。起落架共有28個輪胎：前起落架有4個輪胎，4個主起落架每一側兩個並列在機身底部，每個主起落架有6個輪胎，兩兩排列呈三角形，主起落架後面腳輪轉動可以協助飛機地面轉彎。輪胎尺寸為直徑49厘米，厚度17到20厘米，前輪胎壓9.45×105帕（9.64千克/平方厘米），主輪胎壓7.65×105帕（7.80千克/平方厘米），同時還加裝了防滑裝置。

動力系統

C-5運輸機採用4台通用電氣公司（GE）的TF39-GE-1C非加力渦扇發動機，單台最大推力為191.2千牛，每台發動機重3555千克，發動機推重比為5.5。C-5的發動機體積大得驚人，空氣進氣口直徑超過2.6米。每台發動機長度約8.2米。該發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。每台發動機的發電機可以獨立提供飛機所需電力，四台發電機的發電可供應5萬人口城市的用電需要。1985年9月10日首飛的C-5B採用推力更大的發動機，載荷能力增加。

整個機翼前、後梁之間共有12個整體油箱，總燃油容積194,370升，重達166噸。這些油料可裝滿6個標準火車油罐車或2架KC-135加油機。滿載油料重量為150,820千克。無需空中加油，一架裝載122,000千克的C-5可以飛行4,000公里，卸載後，還能飛往離第一個目的地900公里的基地。

航電系統

C-5裝有美軍標準通信和導航設備，本迪克斯公司的彩色顯示氣象雷達，3台德爾科公司的慣性導航設備，以及特種設備包括最新多功能電子探測及其分析和記錄子系統，它可同時掃描和分析800多個測試點，以及飛行中故障分析、檢修和記錄系統。

2002年，C-5B運輸機升級電子設備，裝備新的數字式自動飛行控制系統、新的液晶平板顯示器以及新的導航/通信系統，還安裝交通告警與防撞系統以及地形感知與預警系統。同年11月，洛克希德·馬丁航空公司完成了為所有美國空軍機隊的C-5安裝了交通防撞和告警系統（TCAS）的工作。安裝TCAS是C-5航空電子現代化改進計畫的一個組成部分。TCAS能識別鄰近的飛機，並向駕駛員顯示避免碰撞的方案，從而大大降低了發生空中交通事故的可能性。

座艙設計

C-5的駕駛艙內有正、副駕駛員、隨機工程師、領航員和貨物裝卸員座椅，駕駛艙下面的艙門可向上打開，能從前後貨艙門同時裝卸貨物。

貨艙長36米、高4米、寬6米，為頭尾直通型，其地板高度與運貨卡車斗高度相適應，飛機上有貨物空投和傘兵空降設備，既可空投貨物，也可空降傘兵。機艙分上下兩層，上層艙前都有可供15名人員休息的艙門，其後部可運載75名士兵。下層主貨艙可運載270名士兵。尾部貨橋兩側機身壁板可向外打開，以加大地面裝卸貨物時尾艙口尺寸。機身前左側下部有一機務人員艙門，機身尾部左右兩側下部各有一客艙門。駕駛艙和全部貨艙、客艙均為空調和增壓。

運貨時有如下主要方案：2輛M1型坦克，16輛3噸卡車；6架AH-64“阿帕奇”武裝直升機，10枚“潘興”中程地對地飛彈及其發射車輛，36個標準集裝貨板。

裝載性能

美空軍在C-5運輸機上採用的革新技術使其具備新的戰略空運能力。C-5是第一種安裝空中受油管的運輸機，能在世界各地不著陸飛行。由於具備空中受油能力，它的航程只是受限於機組人員的忍耐力。它的先進起落裝置可使其在世界各地機場包括條件簡陋的機場起降。

C-5具有很高的運輸靈活性，輪式和履帶式車輛能夠以自己的動力駛入和駛出貨艙，從而使笨重的裝備的裝卸快速、便捷。為了裝卸各型軍事貨物，C-5運輸機的機頭罩和後艙門都可以打開，全面顯露出貨艙。貨艙兩端都安裝綜合滾裝坡道，便於裝卸兩排輪式或履帶車輛。每端全寬度供行駛的坡道可同時裝載兩排車輛。

C-5運輸機安裝了“跪式”系統，可以升高或降低飛機地板（以及貨艙地板和坡道角度），從而滿足貨物裝載要求。跪式起落架系統可使C-5運輸機從離地3米的高度降至1米左右，使得貨艙地板與車輛高度相當，減小輪式和履帶式車輛的裝卸的難度。

貨艙地板都安裝滾輪系統，便於快速裝卸貨盤。貨盤滾輪、導軌和剎車是它的整體地板一部分，不使用時，可以折迭起來，使地板保持水平狀態。C-5的地板軸承的壓力與整個地板壓力一致，因此不需要使用車轍橋或經過特殊處理。C-5還能進行空投，其後艙門用於空投車輛和設備。機身兩側的門用於投送傘兵。

C-5運輸機幾乎可以裝載美軍的全部戰鬥裝備，包括主戰坦克、直升機和陸軍74噸重移動剪式橋樑，從美國到達全球任何一個戰場。

性能數據

C-5運輸機性能數據
乘員	5人
長度	75.54米
翼展	67.88米
高度	19.85米
機翼面積	576.0平方米
後掠角	25度(1/4弦線處)
前上艙長度	11.99米
後上艙長度	18.20米
貨艙尺寸	36.91米×5.79米×4.09米
容積	985.29立方米
空重	169噸
最大起飛重量	379噸
動力系統	4台TF39非加力渦扇發動機
最大推力	4×191.2千牛
載重量	129,274公斤（C-5M）
載油量	150噸
最大飛行速度	919千米/小時
實用升限	10895米
最大載重航程	5526千米（5%余油）
爬升率	8.75米/秒
翼載荷	658千克/平方米
推重比	0.2
起飛滑跑距離	2530米
著陸滑跑距離	725米

性能數據參考資料

系列型號

C-5A：C-5A是最早的C-5，1969年到1973年，81架C-5A交貨予美國空軍。20世紀70年代中發現許多機翼有裂紋，載重量受限。為了恢復機身性能機翼全面重新設計，77架C-5A在更新專案中換裝機翼，從1981年到1987年才換裝完畢。

C-5B：C-5B是C-5A改良版，包含所有C-5A的機翼更新和TF-39-GE-1C渦輪引擎的升級，還有航電升級，1986年到1989共有50架交貨予美國空軍。

C-5C：C-5C是為了大型貨物運輸的臨時修改版，兩架C-5（編號68-0213和68-0216）改大貨艙，移除所有運兵用的小客艙以適應大型貨棧板，NASA也用於運送人造衛星。其他還有些小修改，包含第二個電力插座以供電給需要電的貨物（例如冷凍食物艙），兩架C-5C，一架是NASA一架是AFB CA所用，2007年1月68-0216號機完成航電升級。

C-5M超級銀河：C-5兩階段現代化升級項目的成果，該項目包括航電現代化升級項目和仍在進行的可靠性增強和引擎更換項目。C-5航電升級計畫（AMP）開始於1998年，包含更換新型發動機（4具通用電氣GE CF6-80C2渦扇發動機，每台推力22,942千克，使之載重增至129,274公斤，提升飛機蒙皮，機體結構，起落架，輔助動力，客貨倉加壓升級到支援全球空中交通管理系統的規格，改良通訊，新型液晶顯示器，導航與自動安全裝置，新型自動駕駛系統，第一架C-5升級機於2002年12月21日試飛。2014年2月C-5M超級銀河達到初始作戰能力（IOC）。2018年4月18日，最後一架C-5M“超級銀河”戰略運輸機離開洛·馬公司位於喬治亞州的瑪麗埃塔工廠（美國空軍第6工廠），向位於加州的特拉維斯空軍基地（Travis AFB）交付。至此，美國空軍要求改裝的52架C-5M“超級銀河”已全部交付完畢。

服役動態

1970年開始交付後，C-5駐紮在俄克拉荷馬阿爾特斯空軍基地（Altus Air Force Base）、德拉瓦州多佛空軍基地（Dover Air Force Base）以及加利福尼亞州特拉維斯空軍基地（Travis Air Force Base）。1985年，AMC將一些C-5轉移至空軍儲備組成單位，開始是德克薩斯州凱利空軍基地（Kelly Air Force Base），隨後是紐約州斯圖爾特國民警衛隊空軍基地（Stewart Air National Guard Base）和麻薩諸塞州韋斯托弗空軍儲備基地（Westover Air Reserve Base）。

1989年3月，最後的50架C-5B飛機加入了美國空軍運輸機隊原有的76架C-5A編隊。C-5B包括了所有的C-5A的改進之處，也包括了超過100處額外的系統改進以改善飛機的可靠性和可維修性。所有的50架C-5B都加入到了現役部隊。

服役記錄

1970年11月後，美空軍開始在模擬條件下使用C-5運輸機開展空投試驗。1971年春天，1架C-5運輸機首次完成20噸貨物空投任務。此後不久，1架C-5運輸機在610米高度以240千米/小時速度飛行時空投了73名傘兵。另一個重要進展是1架C-5以單架次飛行依次空投4個20噸貨盤。在20世紀80年代，只有C-5運輸機能夠以這種方式空投80噸的貨物。空投試驗於1971年8月完成，試驗證明C-5是一個強大的貨物和傘兵空投平台。

1972年5月11日，C-5取得新成就，當時1架C-5運輸機從沖繩嘉手納空軍基地起飛，未經空中加油，開展不著陸飛行12,905千米，最後降落在南卡羅來納州的查爾斯頓空軍基地。此次飛行創下了C-5運輸機不著陸飛行距離新記錄，總飛行時間為16小時5分鐘，地速為848千米/小時。

設備改進

一項1997年的研究表明使用將近25年後的C-5機身仍然有80%壽命，因此AMC開始了一項使C-5現代化的大膽計畫。這項C-5電子設備改進計畫始於1998年，包括升級電子設備以適應全球空中交通管理系統（Global Air Traffic Management）（GATM）、改進導航及安全設備和安裝新的駕駛儀系統。計畫的另一部分是全面更換引擎和改進可靠性，包括新的引擎、吊掛、輔助動力單元、升級飛機外形和框架、起降裝置和增壓系統。這項現代化的計畫將重建飛機的可靠性和可維護性、維持結構和系統的完整性、減少費用和增加操作性，以適應21世紀的需求預計用到2040年。不同於它的俄羅斯對手──軍民兩用的安-124，C-5僅用於軍事部門。

實戰情況

1972年春天，C-5首次接受戰火洗禮，當時，北越利用美軍撤出戰區的機會入侵南方。C-5運輸機運送大量的貨物飛至東南亞戰區。有一次，C-5運輸機在9天裡運送了3,000名南越軍人和1,600噸貨物。C-5運輸機還緊急空運坦克和直升機至南越峴港的機場。C-5運輸機在10次飛行共運送825噸貨物，並且採取了發動機不停車方式加快貨物的卸載。

海灣戰爭爆發前70天內，美國空軍共動用了280架C-5和C-141運輸機，日平均飛行空運300架次，總空運量達19.15億噸，占美國空軍實施的14.5萬飛行小時的作戰支援空運任務的85%，是由C-5和C-141運輸機完成的。“沙瀑風暴”行動中，美國軍事空運司令部調用了93%的C-5銀河運輸機，與C-141一起運送了32萬噸貨物和16萬多人。在完成的總空運任務中C-5占25%，其中兵員運送任務占17.8%，貨運任務占43.7% 。但該飛機服役已有20年以上，平均飛行時間已達設計標準的70%，加之連續地運轉，大負荷運行，有相當數量的飛機在飛行一段時間後便不能繼續運轉，不得不輪流停飛進行維修保養。

科索沃戰爭中，C-5也擔負了部分人員和物資的運送任務。

2004年1月8日，一架美國空軍C-5運輸機在巴格達國際機場起飛後，被伊拉克武裝分子發射的攜帶型地空飛彈擊中右機翼外側發動機，第四台發動機受到破壞，這架飛機隨即緊急返回巴格達機場著陸。飛機上63人安然無恙。可見攜帶型地空飛彈較小的戰鬥部，對運輸機的毀傷能力確實不足。

救災套用

1988年12月，4架C-5運輸機為前蘇聯共和國亞美尼亞運送了442.5噸抗震救災物資。

1989年3月，C-5運輸機協助阿拉斯加清理漏油，向阿拉斯加埃爾門多夫空軍基地運送了1,000噸設備。

1989年10月，C-5運輸機為應對雨果颶風，向波多黎各和維京群島空運1,000噸救援物資。

1989年12月，美軍發動代號“正義事業”行動，推翻巴拿馬獨裁者諾瑞加，C-5運送大量物資支持該行動。

參考資料來源

墜毀事故

1975年4月4日，越戰期間，美軍一架C-5運輸機前往越南轉移受災孤兒。這架飛機在高空中因貨艙門U型鎖鬆脫導致艙門脫落，艙內失壓。最後在降落過程中在麥田中解體，飛機上有150人遇難，不過另有175人生還。

2006年4月3日早上，美國軍方一架載有17人的C-5運輸機在美東部德拉瓦州多佛空軍基地附近墜毀，至少已有10人被送到附近的醫院接受治療。這架飛機在起飛過程中發生了機械故障，在試圖返回機場時突然墜毀。

C-5運輸機