A400M

這次航展參觀的最后一架加油機就是A400M，機號54 30，今年6月27日才從空客塞維利亞工廠轉(zhuǎn)場交付德國空軍，是德國目前已交付的31架A400M中的第二新機，來自下薩克森州文斯托夫空軍基地（Wunstorf AFB）的第62空中運輸聯(lián)隊 - 德國空軍唯一營運A400M的單位。

德國空軍是A400M的最大用戶，共訂購了53架，比法國空軍多3架。目前全部8個用戶國家的總訂購量是174架，交付83架，接近一半。

嚴格來說A400M并不是一架加油機，它的主業(yè)還是戰(zhàn)略、戰(zhàn)術(shù)運輸，空中加油只能算是副業(yè)。讓我們先走圍繞A400M轉(zhuǎn)一圈看看細節(jié)。

A400M的機身截面大體上是個圓形，但在機頭部分卻明顯呈現(xiàn)出上小下大的梨形，和C-5、安-124的機頭截面類似，不過要圓鈍得多。這樣的設(shè)計可以把駕駛艙部分的截面縮小，增強流線型，減小濕表面積，降低飛行阻力。

機頭頂部左側(cè)的空中受油探桿是可以快速裝卸的，如果任務(wù)中不需接受空中加油可以拆除以減輕重量，降低阻力。

機頭四周遍布各種大氣數(shù)據(jù)傳感器，不過我注意到機身上所有的標識、警告語都是用英語標注的，并沒有為德國空軍改成德語，而旁邊的臺風(fēng)戰(zhàn)斗機模型上卻出現(xiàn)了雙語標識。

> “臺風(fēng)”模型上黃色箭頭里的警示符號是德語“緊急救援”，下面的說明是英德雙語。

不得不說空客的制造工藝真的非常精湛，A400M的蒙皮光潔細致不說，一個總溫傳感器都做得跟藝術(shù)品似的，加熱警告符號比A350上的還要醒目。

> 前登機門旁邊的兩個攻角傳感器是安裝在空速管的皮托管座頂端的，合二為一

我一直不理解為什么A400M機頭雷達罩頂部要有這個凹下的部分，作成平直的不是更方便。

直到最近查資料才明白，這個部位是預(yù)留給前視紅外視覺增強系統(tǒng)（EVS）的。據(jù)親自試飛過A400M的英國《航空周刊》記者介紹，EVS系統(tǒng)可以將低能見度條件下的清晰紅外地貌圖像投影疊加到HUD上，而無需在座艙內(nèi)佩戴個人夜視儀，對低空戰(zhàn)術(shù)飛行幫助很大（咱們運-20也具備同樣的能力）。

但這是個選裝件，要另外掏錢購買，不像運-20是標配。實際上所有A400M用戶在購買的時候都是從“通用標準”型開始的，然后再像買車一樣從一個選項清單上勾選更多功能和設(shè)備。比如德國就只為全部53架A400M中的24架配備了前視紅外探頭，來參展的這架就沒有。英國則為了運輸30噸重的“小獵犬”戰(zhàn)斗工程車而特別加強了貨艙地板。

> 上圖這架空客的002號原型機就配備了前視紅外系統(tǒng)，孔徑相當大，駕駛艙里的兩塊大型衍射平顯也清晰可見

A400M能夠躋身世界先進軍用運輸機之列，最大的功臣就是四臺目前西方功率最大的TP400-D6渦槳發(fā)動機，單臺功率達到11065軸馬力，由歐洲航發(fā)巨頭羅·羅、斯奈克瑪、MTU和ITP組成的歐洲渦槳國際公司生產(chǎn)，其核心機衍生自“陣風(fēng)”戰(zhàn)斗機的M88渦扇發(fā)動機。

法國Ratier-Figeac公司設(shè)計制造的8葉大彎度螺旋槳直徑5.3米，槳葉采用碳纖維大梁和復(fù)合材料蒙皮，表面涂敷聚氨脂防腐層，槳葉前緣包復(fù)鎳保護層。

A400M在世界上首次將螺旋槳控制系統(tǒng)整合到全權(quán)限數(shù)字式發(fā)動機控制系統(tǒng)中，自動變距、自動調(diào)整轉(zhuǎn)速、自動順槳，在各種飛行狀態(tài)下始終保持螺旋槳的最佳運轉(zhuǎn)效率，并具有過速保護、喘振監(jiān)測和恢復(fù)能力，是目前最先進的渦槳動力系統(tǒng)。

> 發(fā)動機短艙維修口蓋特寫，上面清晰標注了打開和關(guān)閉各個鎖扣的不同順序

> 發(fā)動機噴管的加工工藝非常精湛，整齊排列著無數(shù)六邊形的微小凸起，我猜想是為了增加散熱面積，減小紅外輻射信號

值得一提的是，普通多螺旋槳飛機的螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向都是一致的，而A400M的左外側(cè)和右內(nèi)側(cè)螺旋槳是順時針旋轉(zhuǎn)，型號為FH386，左內(nèi)側(cè)和右外側(cè)螺旋槳是逆時針旋轉(zhuǎn)，型號為FH385。這樣的對轉(zhuǎn)配置好處很多：可以抵消螺旋槳旋轉(zhuǎn)的附加扭矩，降低振動和噪音；改善操縱性，減小垂尾和平尾面積，降低機體結(jié)構(gòu)重量；如果一側(cè)發(fā)動機發(fā)生故障，還可以減少偏航力矩。

先進的發(fā)動機和螺旋槳組合給A400M帶來強大的飛行能力，飛行速度范圍很廣，既可以在高空以0.72馬赫飛行8900公里 - 非常接近渦扇運輸機的性能，也可以用200公里/小時的速度進行低空空投 - 這是渦槳戰(zhàn)術(shù)運輸機才具備的能力。

> 在著名的威爾士馬赫谷進行超低空飛行訓(xùn)練的英國A400M機群

A400M沒有配備C-17、運-20那樣復(fù)雜的機翼增升系統(tǒng)，實際上連前緣襟翼都沒有，但是巨大渦槳槳盤產(chǎn)生的高速滑流直接吹拂過機翼表面可以提供更大的升力，使它具備非常出色的短距起降能力。

A400M起飛重量100噸時的海平面軟質(zhì)跑道起飛距離為980米，同樣條件下的著陸距離為770米。作為對比，最新型的C-130J-30配備4637軸馬力的羅·羅AE 2100D3渦槳發(fā)動機和GE 6葉槳，起飛重量61.2噸時的起飛距離為1003米，著陸距離為945米。

> 2018年12月10日，一架皇家空軍的A400M在西威爾士的潘伯里海灘進行了首次海灘起降試驗

A400M可以依靠螺旋槳變距實現(xiàn)減速甚至倒退，不需要噴氣式運輸機上復(fù)雜的反推系統(tǒng)。它可在60×60米的停機坪上無障礙滑行，可在28.6米寬的跑道上原地掉頭，最大起飛重量下仍可在2%的坡度上倒退，地面機動性非常好。

不過新技術(shù)總是會遇到新問題。2015年5月9日，土耳其訂購的第3架A400M - 全部A400M中的第22架在首飛起飛11分鐘后墜毀在塞維利亞郊外。

事發(fā)前7個月，發(fā)動機制造商歐洲渦槳國際公司（EPI）就已警告空客和歐洲航空安全局，A400M的軟件安裝錯誤可能導(dǎo)致發(fā)動機數(shù)據(jù)丟失，而飛行員在起飛前無法收到任何警告。

但當時飽受超重、載荷不足、超支和拖延困擾的空客為了加快交付進度并沒有過于在意。空客和EPI就應(yīng)該由誰來安裝發(fā)動機控制軟件有分歧：EPI認為它根據(jù)民事規(guī)則擁有軟件安裝權(quán)，因為A400M是一種擁有歐洲民用認證的軍機；空客則搬出了軍事管轄權(quán)堅持由自己的團隊安裝軟件。最終，該機由空客工作人員安裝了發(fā)動機軟件，首次安裝失敗時三個發(fā)動機的數(shù)據(jù)被擦除，這些文件在隨后的上傳過程中也從未被恢復(fù)，而且沒有任何警告。

首飛升空后，飛控系統(tǒng)由于缺少數(shù)據(jù)，無法理解該如何控制發(fā)動機。按設(shè)計，在軟件發(fā)生故障時發(fā)動機將維持在兩個狀態(tài)：最大推力或者怠速。當時的情況下無數(shù)據(jù)的三臺發(fā)動機被凍結(jié)在最大功率狀態(tài)，使該機越飛越快，不斷爬升。

但是對此毫無所知的空管命令保持在1500英尺高度，機組服從命令減小了推力，于是發(fā)動機被轉(zhuǎn)入另一個狀態(tài) - 怠速，三臺發(fā)動機在瞬間失去推力，飛機被第四臺發(fā)動機推動向左急轉(zhuǎn)墜向地面。事故造成6名機組中4人死亡、2人重傷。

> 飛行軌跡顯示起飛10分鐘后高度和速度都發(fā)生了劇烈波動

這起事故顯示當一些較小的弱點積聚在一起時將產(chǎn)生嚴重的飛行安全風(fēng)險。

2016年5月，空客又發(fā)現(xiàn)兩臺順時針旋轉(zhuǎn)的發(fā)動機減速箱存在齒輪裂紋風(fēng)險，屬于重大制造缺陷。在打了補丁之后A400M機隊繼續(xù)運營，但安全檢查間隔被大大縮小到原定的1/7，除此之外還有可靠性差、故障率高、振動過大等問題，嚴重降低了現(xiàn)役飛機的妥善率。這些問題只能在服役使用過程中積累更多經(jīng)驗，逐步解決。

瑕不掩瑜，A400M雖然整體氣動設(shè)計略為保守，但在應(yīng)用材料、制造工藝、航電系統(tǒng)等各方面都體現(xiàn)了當今軍用運輸機領(lǐng)域的最高水平。該機的復(fù)合材料比例接近40%，機翼、尾翼、艙門、起落架整流罩都大量采用復(fù)合材料，大幅度減輕了飛機重量。機翼碳纖維復(fù)合材料占結(jié)構(gòu)重量比例達到85%，結(jié)構(gòu)壽命大于3萬飛行小時。

> A400M的跳傘艙門前也安裝了C-17那樣的開孔擾流板

> 它的主起落架布置方式和運-20如出一轍，兩側(cè)主起落架可以分別調(diào)節(jié)不同的高度，在不平坦的地形中保持機身水平，以縮短野戰(zhàn)機場的裝卸時間

> 2016年12月9日，法國空軍的A400M在馬里進行了紅土野戰(zhàn)跑道起降試驗

A400M的貨艙長度為17.71米（不含5.4米長的尾跳板），略短于運-20的20米，地板寬4米，高度在中央翼盒前為3.85米，之后為4米，和運-20幾乎一樣。

寬敞的貨艙具備很大的裝載靈活性，攜帶方案包括2架“阿帕奇”或2架“虎”式武裝直升機、1架拆掉后發(fā)動機艙的支奴干、116名全副武裝的傘兵、66副擔(dān)架加25名醫(yī)護兵、2輛“斯崔克”輪式裝甲車等。當然最大載重量只有37噸，遠不及噴氣式的運-20，所以它不具備運輸主戰(zhàn)坦克的能力，僅能運載一輛“武士”步兵戰(zhàn)車。

特別提一句，德國空勤的身材都非常高大，貨艙里接待參觀者的幾名漢斯身高都在1米9以上，只能仰望。他們的英語非常流利，稍微帶一點點德國口音，但是比咖喱味的印度英語要好很多。

> 尾跳板特寫，表面采用噴丸工藝加工有非常細膩的小凹坑以增加摩擦力，是我見過最漂亮的一塊尾跳板（當然我還沒見過運-20的）

> 機尾的洗手池和兩個廁所，做工比C-17、伊爾-76的廁所高檔很多，但沒有任何遮擋措施

> 貨艙照明（左）和貨物限定（右）控制面板

> 貨艙壁兩側(cè)固定了種類繁多的工具，不過一如傳說中的德國廚房一樣，布置得井井有條，體現(xiàn)出德國人的嚴謹和紀律性

> 機尾頭頂上還有一個應(yīng)急逃生艙門，全機內(nèi)部照明都采用LED

A400M的垂尾和T型平尾都是單片式舵面，技術(shù)水平上不及運-20和C-17的兩段式，平尾根部也有朝下的照明燈。

A400M的尾椎是所有軍用運輸機中最扁平的，底部非常平坦，對兩扇式尾門的安裝非常有利，尾門可以做得很薄，節(jié)省結(jié)構(gòu)重量。伊爾-76那樣圓筒型的尾椎帶來很大的弧度，尾門底部就非常厚重。

A400M像C-17一樣裝有2副尾鰭改善流場，但是在尾椎上沒有發(fā)現(xiàn)任何導(dǎo)彈告警裝置。由此也可以看出對于無需在戰(zhàn)區(qū)高威脅環(huán)境執(zhí)行任務(wù)的運輸機，比如新入役的A400M和運-20，主被動自衛(wèi)系統(tǒng)的優(yōu)先級遠沒有飛機自身的可靠性和可維護性高，可以根據(jù)需要在升級時再添加。

> 今年6月19日，空客剛剛獲得了一份為期4年的合同，在德國A400M的輔助防御子系統(tǒng)中整合J-MUSIC?定向紅外對抗系統(tǒng)，以增強戰(zhàn)區(qū)生存能力

A400M為3人制機組，正副駕駛員加裝卸長，在副駕駛員身后還有一個坐席，在執(zhí)行特殊任務(wù)時可以增加一名機組乘員。

> 2017年6月19日搭乘法國空軍A400M參觀巴黎航展的馬克龍總統(tǒng)就坐在這個第三機組席上

> 裝卸長工作站在前登機門內(nèi)的左側(cè)

在左側(cè)主起落架整流罩前部我發(fā)現(xiàn)一個上下開的活門，上面寫著RAT DOOR - 字面上翻譯就是老鼠門。

正好逮住一個從尾門過來回駕駛艙的空勤，他比較矮，1米7多點的樣子，看上去沒有那么高冷。我問他這個艙門里是什么，他很熱情地解答了，里面是可伸縮的沖壓空氣渦輪 - Ram Air Turbine（RAT），當飛機動力系統(tǒng)故障失去能源時可以伸出來依靠空氣動力驅(qū)動應(yīng)急發(fā)電。

這個設(shè)備我是知道的，只是不知道它的縮寫是“耗子”。其實大多數(shù)民航機和很多軍機、甚至小型飛機都裝有這樣的應(yīng)急設(shè)備，但不到危急時刻它是不露頭的。

> A350機腹放出的RAT

接著我就問A400M可以空中加油吧（明知故問）。他說可以，只要在機翼上掛上加油吊艙就可以加油。我說剛才看了KC-10，機尾有加油操作間，A400M沒有，那怎么進行操作呢？他說通過機身側(cè)面的攝像頭進行監(jiān)控，在駕駛艙里操作，還指給我看攝像頭的位置。

> 安裝在掛架下方的Cobham 908E型加油吊艙，來自馬來西亞空軍的A400M

> 翼下機身側(cè)面的加油監(jiān)控攝像頭

A400M還能在機尾安裝第三個中軸線加油系統(tǒng)，采用的是Cobham 808E型鼓式軟管單元 - Hose Drum Unit (HDU)，被放置在固定于尾門跳板中央的一個標準貨盤上，這樣就可以同時為3架戰(zhàn)術(shù)飛機進行空中加油，效率提高50%。

兩側(cè)908E加油吊艙的加油速率為1202升/分鐘，比A310 MRTT的907E慢近1/3，HDU的速率則為1814升/分鐘，比907E快100升/分鐘。但是采用HDU構(gòu)型必須更換一個特殊的尾門，上面有一個圓柱形密封裝置，以便釋放出軟管后保持機艙的氣密性。

所有的A400M都已經(jīng)在機體里預(yù)留了空中加油所需的管線，利用簡單的外場工具可以在兩個小時內(nèi)把2個加油吊艙和HDU安裝好。不過這兩樣設(shè)備也都是選裝件，和加油控制系統(tǒng)一樣得另外掏錢。

> 西班牙空軍的兩架F-18在同時進行空中加油訓(xùn)練

> 空客的兩架原型機利用HDU進行伙伴加油試驗

因為是兼職，A400M的空中加油能力并不算強，它的總內(nèi)油量只有50.5噸，在貨艙地板的貨盤上還可以安裝2個附加油箱，增加11.3噸燃油，航程463公里時的最大供油量為44.9噸，2315公里時則只有23.1噸，僅比轟油-6高出一點。

但是A400M有一個令空客非常自豪的優(yōu)勢，就是可以為所有采用軟管加油系統(tǒng)的飛機進行加油，從高空2倍音速的臺風(fēng)戰(zhàn)斗機到低空時速不足200公里的直升機都可以勝任，目前世界上具備這種能力的現(xiàn)役飛機只有A400M一家；另一種可能擁有這一能力的安-70已經(jīng)胎死腹中。

> 早期試驗表面，常規(guī)的24米軟管受到A400M擾流板產(chǎn)生的渦流影響較不穩(wěn)定，上下飛舞的軟管和錐套對直升機的旋翼構(gòu)成威脅，所以必須采用加長到36.5米的特殊軟管才能為直升機加油。