Тяжелый военно-транспортный самолет С-141A «Starlifter» (США)

Тяжелый военно-транспортный самолет С-141A «Starlifter» (США)

В конце 50-х годов военно-транспортная служба MATS (с 1965 г. – командование военно-транспортной авиации MAC) ВВС США совместно с аналитическими центрами ВВС и рядом авиастроительных фирм приступила к исследованиям облика перспективного тяжёлого оперативно-стратегического турбореактивного военно-транспортного самолёта (ВТС) для замены около 400 устаревших ВТС с межконтинентальной дальностью Douglas С-124 и С-118, Lockheed С-121 и других, оснащённых поршневыми двигателями. Кроме того, новая машина должна была дополнить новейший турбовинтовой “межконтинентальный” ВТС Douglas С-133 Cargomaster, поступивший на вооружение в 1957 г.

В рамках этой программы провели исследования типов и параметров платной нагрузки, необходимой дальности и скорости полёта, потребной длины ВПП и других условий, определяющих облик нового “грузовика”.

Отметим, что первые турбореактивные ВТС появились ещё в 50-х годах. “Пионером” стал ВТС Boeing С-135, созданный на базе самолёта-заправщика КС-135. Однако, эта машина, без крупногабаритного кормового грузового люка, обеспечивала перевозку (используя лишь аэродромы 1-го класса> личного состава и сравнительно малогабаритных грузов на стандартных поддонах. С-135 не позволял выполнять и парашютное десантирование людей и грузов.

Приблизительно в то же время, в Советском Союзе создали и испытали оперативно-тактический военно-транспортный самолет Ту-107, выполненный на базе среднемагистрального пассажирского лайнера Ту-104. Самолёт имел кормовой грузовой люк, обеспечивающий загрузку относительно крупногабаритной колёсной и гусеничной техники, а также артсистем. Полагали, что Ту-107 будет решать и задачи парашютного десантирования. Однако в ходе испытаний выявилось, что большие полетные скорости и особенности аэродинамики (как и на С-135) не позволяют выбрасывать с Ту-107 парашютистов-десантников. Это, а также ряд других причин (в частности, низкие для ВТС взлётно-посадочные характеристики) послужили основой для отказа от принятия Ту-107 на вооружение советских ВВС.

В августе 1960 г. ВВС США выдали ТТТ S0R.182 на разработку ВТС с четырьмя ТРДД, максимальной взлётной массой 145 т, межконтинентальной (трансатлантической) дальностью полёта с перевозимой нагрузкой 22,7 т и герметизированной грузовой кабиной длиной не менее 21,3 м, шириной 3,05 м и высотой 2.74 м. Требовалась также возможность эксплуатации самолёта в CMY с существующих в то время авиабаз США и НАТО, высокая надёжность бортсистем и малая трудоёмкость наземного техобслуживания.

По результатам традиционного для ВВС США конкурса проектов, в котором участвовали фирмы Lockheed, Boeing, Douglas и Convair, 13 марта 1961 г. победил проект фирмы Lockheed, которая вскоре получила контракт на разработку и постройку пяти опытных самолётов.

Исходный вариант, С-141А, разрабатывали как составную часть транспортной системыМО США LSS476L, в которую также входило наземное оборудование, грузовые платформы и другие средства и системы. Опытный самолёт совершил первый полёт 17 декабря 1963 г., удостоверение о годности к эксплуатации в военном и гражданском вариантах было вручено в январе 1965 г., первый серийный самолёт передали ВВС 23 апреля 1965 г., первую эскадрилью из 16 машин сформировали летом 1965 г

Первоначально ВВС США заказали 132 самолёта С-141А, однако в дальнейшем увеличили их число до 284, что было обусловлено возросшей потребностью Пентагона в тяжёлых “воздушных грузовиках”, связанной с начавшейся войной во Вьетнаме. Кроме того, обозначились проблемы, вызванные усталостной прочностью планера единственного современного тяжёлого ВТС ВВС США С-133 Cargomaster (все 50 машин С-133А и С-133В пришлось вывести из эксплуатации уже в 1971 г.). Поставки С-141А полностью завершились в феврале 1968 г.

В производстве нового ВТС участвовали 1334 предприятия США и Канады, в программе было занято около 12.000 человек, в том числе более 5000 – на фирме Lockheed. Из них 25% составляли инженеры. Сначала С-141А получил название Super Hercules, подчеркивая преемственность его конструкции с ранее созданным турбовинтовым ВТС Lockheed С-130 Hercules. Однако позднее название было изменено на StarLifter.

Отметим, что на фирме Lockheed разрабатывали и гражданские варианты С-141 -L-300A и L-300B (последний с удлинённым на 7,1 м фюзеляжем). Однако авиакомпании признали машины экономически неэффективными и не заказывали их серий (был построен лишь один гражданский самолёт L-300A для NASA).

С августа 1965 г. С-141А интенсивно использовали для переброски войск и грузов во Вьетнам. Кроме того, эти машины стали основными “опорами” “воздушного моста”, призванного соединить, в случае крупномасштабного вооружённого конфликта, США и Западную Европу. Следует отметить и активное использование StarLifter в 1973 г, когда эти ВТС вместе с другими навели достаточно эффективный “воздушный мост” между США и Израилем в ходе очередной арабо-израильской войны.

По результатам исследований в начале 1973 г по указанию конгресса США и основанных на опыте практического применения ВТС в ходе вооружённых конфликтов, было рекомендовано резко увеличить располагаемый максимальный объём стратегических воздушных перевозок американской военно-транспортной авиацией.

В то же время, выявился и такой достаточно парадоксальный недостаток самолёта С-141А, как относительно малый объём грузовой кабины: в период арабо-израильского военного конфликта в конце 1973 г. США, оказывая поддержку Израилю, перебросили 421 рейсом С-141 А более 9100 т боевой техники и снаряжения. То есть, за один вылет самолёт брал на борт менее 22 т груза при нормальной грузоподъёмности 32 т. При этом во многих случаях ограничивающим фактором был объём грузовой кабины, а не грузоподъёмность самолёта.

Особенности конструкции самолета С-141A.

Самолет выполнен по нормальной аэродинамической схеме с высокорасположенным крылом и Т-образным хвостовым оперением. Он имеет цельнометаллическую конструкцию, выполненную в соответствии с принципами безопасной повреждаемости. Назначенный ресурс планера первоначально был определён в 40000 ч. Однако во второй половине 80-х годов в связи с усилением центроплана он возрос до 60.000 ч.

Крыло – кессонное двухлонжероное, с ферменными нервюрами и обшивкой из механически обработанных панелей. Угол стреловидности по линии 1/4 хорд – 25╟. Носок крыла на участке от центроплана до пи-донов внутренних двигателей – слоистой конструкции, с сотовым заполнителем. На остальной части – с каналом воздушно-тепловой противообледенительной системы.

В 1979 г. на 10 самолётах установили стеклографитоэпоксидные секции носка корневой части крыла размерами 2,39×0,89 м. Профиль крыла серии NACA 00 – с относительной толщиной 13% у корня и 10% на концах, угол установки – 4,9╟ у корня и -0,7е на концах, угол поперечного V равен 1,2╟, 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 м’) с максимальным углом отклонения 21╟ на верхней и 5Г на нижней поверхности. Интерцепторы используются в качестве гасителей подъёмной 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 бортам – для парашютистов и грузовая дверь в хвостовой, скошенной вверх части фюзеляжа, с грузовой рампой), а также шесть аварийных выходов. Размеры дверей для парашютистов – 1,83×0,91 м, грузового люка-2,77×3,11 м.

Кабина экипажа рассчитана на двух лётчиков, бортинженера и штурмана. В грузовой кабине можно перевозить технику, снаряжение и личный состав. В С-141А можно разместить 10 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 в 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, подвешенных 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 имеются 26 узлов, рассчитанных на усилие 11,4 тс, максимально допустимая удельная нагрузка на пол – 1460 кгс/м?. Можно перевозить колесную технику с нагрузкой на ось 9,1 тс. Несколько самолётов С-141А доработали, упрочнив пол кабины для перевозки МБР Minuteman в контейнерах (масса МБР с контейнером – 39.103 кг).

Стабилизатор самолёта (размах – 15,34 м, площадь – 35,02 м2) – переставной, с электроприводом. Максимальные углы отклонения – 4╟ вверх, 12,5╟ вниз. Имеются рули высоты (9,85 м2). Киль площадью 30,57 м2 снабжён рулём направления (8,04 м2). Имеется электрическая противообледенительная система киля и стабилизатора с 16 нагревательными элементами.

Шасси – трёхопорное. Основные стойки с четырёхколёсными тележками, убираются вперёд, в обтекатели по обеим сторонам фюзеляжа. Носовая стойка – двухколёсная, убирается вперёд в фюзеляж, снабжена демпфером колебаний типа “шимми” и может поворачиваться на земле в пределах от +80 до -80╟. Размеры пневматиков основных колёс – 44×16 тип VII, передних колёс 36×11,0 тип VII. Давление в пневматиках – 10,5-12,7 и 14 кгс/см; соответственно. Амортизаторы -масляно-воздушные, тормоза колёс – многодисковые, с автоматами торможения. Колея шасси- 5,33 м, база – 16,16 м на самолёте С-141А и 20,22 м – на С-141В.

Самолёт оснащён четырьмя турбовентиляторными двигателями Pratt & Whitney TF33-P-7 (4×9525 кгс>. ТРДД расположены на пилонах под крылом и снабжены двухстворчатыми реверсивными устройствами, создающими обратную тягу, равную 45% прямой. TF33-P-7 – военный вариант гражданского ТРДД JT3D-8A. Двигатель имеет двухступенчатый вентилятор, семиступенчатые компрессоры низкого и высокого давления, одноступенчатую турбину высокого давления и трёхступенчатую 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 снабжены воздушно-тепловой противообледенительной системой.

В левом обтекателе шасси установлена ВСУ AirResearch GTCP85-106. Топливо размещается в 10 баках-отсеках крыла общей ёмкостью 89.300 л. Заправка осуществляется под давлением через штуцер в нише правой основной стойки шасси. Возможна заправка самотёком через штуцеры для каждого бака на крыле. Система управления полётом – необратимая бустерная с автоматами загрузки с коррекцией по скоростному напору. Проводка управления на участке под полом кабины экипажа – жёсткая, на остальных участках -тросовая сдвоенная. Гидравлическая система состоит из трёх независимых систем с рабочим давлением 211 кгс/смг, 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 полётом, вторая обеспечивает работу другой камеры гидроприводов рулей, а также управление уборкой и выпуском шасси, поворотом носовой стойки, тормозами колёс, закрылками, интерцепторами и перестановкой стабилизатора, а также привод аварийного генератора. В случае одновременного отказа обеих систем, возможно ручное управление рулями. Третья гидросистема используется для управления задней герметичной перегородкой грузовой кабины, рампой и створками грузовой двери, а также является резервной для систем управления закрылками, интерцепторами и тормозами колёс.

Наддув и кондиционирование воздуха в кабине – с помощью системы воздушного цикла, питаемой сжатым воздухом от двигателей. Избыточное давление в кабине – 0,58 кгс/см?. В кабине экипажа установлена кислородная система с газификатором жидкого кислорода, рассчитанная на восемь человек. В грузовой кабине предусмотрена система кислородного питания непрерывного действия со съёмными кислородными баллонами. В передней и задней частях грузовой кабины предусмотрены по четыре переносных кислородных прибора.

Электросистема включает четыре генератора переменного тока мощностью по 40 кВА с приводом от двигателей и вспомогательный генератор мощностью 40/50 кВА с приводом от ВСУ для обслуживания бортсистем на земле. Имеется аварийный генератор мощностью 2,5 кВА с гидроприводом, два преобразователя-выпрямителя постоянного тока 200 А, аккумуляторная батарея (24 В, 11 А/ч).

Пилотажно-навигационное оборудование включает автопилот Bendix РВ-60, ЭВМ AN/ASN-24, АРК, приёмную аппаратуру VOR/ILS, радионавигационные системы TACAN (ARN-21) и LORAN-C (AN/APN-151), доплеровскую РЛС APN-147 с ЭВМ ASN-35, метеорадар APN-59B и радиовысотомер. С 1981 г. самолёты С-141В оснащены системой оптимизации режимов полёта A24J-23. Имеется связное оборудование КВ- и УКВ-диапазонов. На одном из самолётов, переоборудованных в летающую лабораторию, с 1986 г. испытывали электромеханические рулевые агрегаты.

Погрузочно-разгрузочная система 463L в грузовой кабине включает четыре роликовых конвейера и направляющие рельсы, а также погрузчик грузоподъёмностью 18 т. Предусматривается применение стандартных грузовых платформ размерами 2,23×2,75 и 2,23×1,35 м для грузов массой до 4540 и 2270 кг соответственно. Для перевозки грузов без использования платформ, в том числе колёсной техники, роликовые конвейеры могут быть закрыты, а направляющие убраны в ниши, тогда пол становится гладким. При механизированной разгрузке и погрузке с наземных транспортных средств или для сбрасывания грузов в полёте грузовая рампа устанавливается в горизонтальное положение, образуя продолжение пола кабины. При погрузке/разгрузке колёсной техники рампа опускается на землю.

Lockheed C-141 Starlifter

«Старлифтер» (англ. Starlifter , общевойсковой индекс — C-141) — американский дальний военно-транспортный самолёт. Эксплуатировался ВВС США в 1965—2006 годах.

Содержание

История

Осенью 1963 года самолёт был представлен вниманию прессы. Его технические характеристики на тот момент составляли: крейсерская скорость 796 км/ч (с грузом 27,2 т), максимальная дальность полёта около 8045 км, самолёт обеспечивал возможность десантирования личного состава и грузов без пере- или дооборудования (соответствовал определению десантно-транспортного самолёта) [2] .

Варианты загрузки

Типовые варианты перевозимой нагрузки предусматривали размещение на борту: [2]

• двух БТР M113, одного груженного 2,5-тонного армейского грузовика, одной 105-мм гаубицы с машиной-буксиром и экипажей всех перечисленных машин, итого 36,3 тонн на расстояние 4505 км,
• различных грузов общей массой 27,2 тонн на расстояние свыше 5470 км,
• двенадцати четверть-тонных транспортёров; трёх 106-мм безоткатных орудий; трёх четверть-тонных прицепов, одного полутонного транспортёра и одного самоходного или буксируемого ПТРК, итого 22,2 тонны на расстояние 7240 км.

Лётно-технические характеристики

• Силовая установка — 4 ТРДД Пратт-Уитни (Pratt & Whitney) TF33-P-7.
• Тяга 4 × 9525 кН (4 × 21 000 фунтов).
• Максимальная скорость — 910 км/ч (566 миль/ч).
• Дальность полёта без дозаправки в воздухе с максимальным полезным грузом — 4723 км (2935 миль).
• Масса:
  • снаряжённого — 67 186 кг (148 120 фунтов);
  • максимальная взлётная 155 582 кг (343 000 фунтов).
• Размах крыла 48,74 м (159 футов 11 дюймов)
• Длина 51,29 м (168 футов 3,5 дюйма).
• Высота 11,96 м (39 футов 3 дюйма).
• Площадь крыла 299,88 м² (3228 фут²).

Транспортные характеристики

• 123 полностью экипированных парашютиста,

• 80 носилок для раненых и сиденья для 16 сопровождающих.

Люки для десантирования расположены в задней части кабины.

Грузы загружаются через двухстворчатую дверь и погрузочно-разгрузочную аппарель в скошенной кверху задней части фюзеляжа.

Модификации

• C-141A — оригинальная модель, с полезной нагрузкой 28 900 кг (62 700 фунтов).
• C-141A KAO (англ. Kuiper Airborne Observatory ) для NASA.
• C-141B — модернизация оставшихся 270 самолётов C-141A (1977—1982), исходя из опыта войны во Вьетнаме путём вмонтирования двух дополнительных секций. Фюзеляж при этом был удлинён на 7,11 м (23 фута 4 дюйма), что увеличило объём грузового отсека на 61,48 м³ (2171 фут³). В середине 1976 года был переоборудован первый самолёт (опытный образец YC-141B, испытан 24 марта 1977 года). Также установлена система для дозаправки в воздухе. Переоборудование позволило увеличить полезную нагрузку:
  • 205 военнослужащих, или 103 носилок для раненых и сиденья для 13 сопровождающих, или 168 полностью экипированных парашютиста, или 13 стандартных транспортных контейнеров [3] .
• SOLL II — в 1994 переоборудованы из тринадцати C-141B (для участия в спецоперациях, комплекс мер по улучшению навигации в ночных условиях и повышению скрытности полёта).
• C-141C — модернизация 63 самолётов (1990) — новая авионика и система навигации, замена некоторых механических и электромеханических систем на радиоэлектронные.

Схожие самолёты

Потери самолетов

За время эксплуатации был потерян 21 самолёт типа Lockheed C-141 Starlifter

Lockheed C-141 Starlifter

Галерея C-141

Lockheed C-141 Starlifter — тяжелый реактивный военно-транспортный самолет, разработанный компанией Lockheed . Эксплуатировался ВВС США в 1965—2006 годах.

История C-141

В конце 50-х годов военно-транспортная служба ВВС США совместно с аналитическими центрами ВВС и рядом авиастроительных фирм приступила к исследованиям облика перспективного тяжёлого военно-транспортного самолёта (ВТС) для замены около 400 устаревших ВТС с межконтинентальной дальностью Douglas С-124 и С-118, Lockheed С-121 и других, оснащённых поршневыми двигателями.

В августе 1960 г. ВВС США выдали техническое задание на разработку самолета с четырьмя ТРДД, максимальной взлётной массой 145 т, межконтинентальной (трансатлантической) дальностью полёта. Требовалась также возможность эксплуатации самолёта с существующих в то время авиабаз США и НАТО, высокая надёжность систем и малая трудоёмкость наземного техобслуживания.

Видео C-141 : Руление и вылет C-141 Starlifter из аэропорта Лос-Анджелеса

По результатам традиционного для ВВС США конкурса проектов, в котором участвовали фирмы Lockheed, Boeing, Douglas и Convair, 13 марта 1961 г. победил проект фирмы Lockheed, которая вскоре получила контракт на разработку и постройку пяти опытных самолётов.

Исходный вариант, С-141А, разрабатывали как составную часть транспортной системы МО США, в которую также входило наземное оборудование, грузовые платформы и другие средства и системы. Опытный самолёт совершил первый полёт 17 декабря 1963 г., удостоверение о годности к эксплуатации в военном и гражданском вариантах было вручено в январе 1965 г., первый серийный самолёт передали ВВС 23 апреля 1965 г., первую эскадрилью из 16 машин сформировали летом 1965 г

Первоначально ВВС США заказали 132 самолёта С-141А, однако в дальнейшем увеличили их число до 284, что было обусловлено возросшей потребностью Пентагона в тяжёлых «воздушных грузовиках», связанной с начавшейся войной во Вьетнаме. Поставки С-141А полностью завершились в феврале 1968 г.

В Lockheed разрабатывали и гражданские варианты С-141 -L-300A и L-300B (последний с удлинённым на 7,1 м фюзеляжем). Однако авиакомпании признали машины экономически неэффективными и не заказывали их серий (был построен лишь один гражданский самолёт L-300A для NASA).

С августа 1965 г. С-141А интенсивно использовали для переброски войск и грузов во Вьетнам. Кроме того, эти машины стали основными «опорами» «воздушного моста», призванного соединить, в случае крупномасштабного вооружённого конфликта, США и Западную Европу. Следует отметить и активное использование StarLifter в 1973 г, когда эти ВТС вместе с другими навели достаточно эффективный «воздушный мост» между США и Израилем в ходе очередной арабо-израильской войны.

В то же время, выявился и такой достаточно парадоксальный недостаток самолёта С-141А, как относительно малый объём грузовой кабины: в период арабо-израильского военного конфликта в конце 1973 г. США, оказывая поддержку Израилю, перебросили 421 рейсом С-141 А более 9100 т боевой техники и снаряжения. То есть, за один вылет самолёт брал на борт менее 22 т груза при нормальной грузоподъёмности 32 т. При этом во многих случаях ограничивающим фактором был объём грузовой кабины, а не грузоподъёмность самолёта.

Конструкция C-141

Самолет выполнен по нормальной аэродинамической схеме с высоко расположенным крылом и Т-образным хвостовым оперением. Он имеет цельнометаллическую конструкцию, выполненную в соответствии с принципами безопасной повреждаемости. Крыло — кессонное двухлонжеронное, с ферменными нервюрами и обшивкой из механически обработанных панелей.

Фюзеляж — типа полумонокок, круглого поперечного сечения, изготовлен с применением алюминиевого сплава с высокой «трещиностойкостью». Имеются четыре основные двери (впереди слева по борту — для членов экипажа, сзади по бортам — для парашютистов и грузовая дверь в хвостовой, скошенной вверх части фюзеляжа, с грузовой рампой), а также шесть аварийных выходов.

Кабина экипажа рассчитана на двух лётчиков, бортинженера и штурмана. В грузовой кабине можно перевозить технику, снаряжение и личный состав. В С-141А можно разместить 10 стандартных грузовых платформ автоматизированной погрузочной системы 463L.

Шасси — трёхопорное. Основные стойки с четырёхколёсными тележками, убираются вперёд, в обтекатели по обеим сторонам фюзеляжа. Носовая стойка — двухколёсная, убирается вперёд в фюзеляж.

Самолёт оснащён четырьмя турбовентиляторными двигателями Pratt & Whitney TF33-P-7 (4×9525 кгс>. ТРДД расположены на пилонах под крылом и снабжены двухстворчатыми реверсивными устройствами, создающими обратную тягу, равную 45% прямой. TF33-P-7 — военный вариант гражданского ТРДД JT3D-8A.

В левом обтекателе шасси установлена ВСУ AirResearch GTCP85-106.

Модификации C-141

• C-141A — оригинальная модель, с полезной нагрузкой 28 900 кг (62 700 фунтов).
• C-141A KAO (англ. Kuiper Airborne Observatory) для NASA.
• C-141B — модернизация оставшихся 270 самолётов C-141A (1977—1982), исходя из опыта войны во Вьетнаме путём монтирования двух дополнительных секций. Фюзеляж при этом был удлинён на 7,11 м (23 фута 4 дюйма), что увеличило объём грузового отсека на 61,48 м³. Также установлена система для дозаправки в воздухе. Переоборудование позволило увеличить полезную нагрузку: 205 военнослужащих, или 103 носилок для раненых и сиденья для 13 сопровождающих, или 168 полностью экипированных парашютиста, или 13 стандартных транспортных контейнеров.
• SOLL II — в 1994 переоборудованы из тринадцати C-141B (для участия в спецоперациях, комплекс мер по улучшению навигации в ночных условиях и повышению скрытности полёта).
• C-141C — модернизация 63 самолётов (1990) — новая авионика и система навигации, замена некоторых механических и электромеханических систем на радиоэлектронные.