曙光背后的隐忧欧洲A400M军用运输机的技术和未来

航空复合材料的分类，工艺技术以及在航空领域的应用情况研究近几十年来，随着复合材料技术的进步，复合材料因在航空领域的广泛应用，继铝、钢、钛等金属材料之后成为四大航空基本结构材料之一。

用复合材料去带取代传统的机械金属结构能够减轻20%~30%的结构重量，减低飞机制造成本。

本文通过研究了航空复合材料的分类、制造航空复合材料的工艺技术、复合材料在航空领域的应用情况等角度分析航空复合材料的性能特点在飞机上的应用，复合材料的制备技术对航空结构的影响、航空复合材料在飞机上的应用发展情况。

关键词：航空；复合材料；航空运用；研究一、航空复合材料1.1树脂基复合材料树脂基复合材料，具有良好的化学稳定性、超高韧性和高耐热性；碳纤维是一种基于有机聚合物的纤维增强材料，具有质量轻、强度高、韧性强、机械性能优良等优点，是一种能够灵活设计结构的理想材料。

1.2陶瓷基复合材料陶瓷基复合材料是一种耐热结构复合材料，具有高强度、比重大、体积小、抗氧化、耐高温性能好、热膨胀系数低、抗腐蚀能力强，其缺点是受力易产生裂纹，脆性大[1]。

通过采用高强度、高弹性的纤维和基体复合，得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料能够解决应力状态下会产生裂纹的问题。

硼化物陶瓷基复合材料具有优异的性能，如熔点高、硬度高、导热率高等，广泛应用在超高温的发动机部位，美国空军将其应用在液体火箭发动机高温静止部件上[2]。

二、航空复合材料技术随着飞行器向更高、更快、智能化、无人化、低成本化演变，航空复合材料技术研究的目标是扩大复合材料在航空结构中的应用范围，以尽可能低的使用成本生产高性能的航空零部件。

复合材料制造技术的不断突破和性能不断提高在解决复合材料过高的制造成本起着重要作用，这是目前复合材料在应用上的一个大难题。

复合材料的制造技术分为以下几种。

2.1零件成形技术（1）树脂传递模塑成型技术（RTM）自上世纪90年代之后，已经开发了应用于高强度主承力结构技术的低成本制造技术，如今已应用在F-35战斗机的垂尾上。

自从60 年代以来，美国的洛克希德C-130 一直是西方空军的标准中型战术运输机。

尽管在喷气时代涡桨发动机似乎过时了，美国空军也曾想设计新的喷气式运输机，在70 年代差点从波音YC-14 和麦道YC-15 中挑一个投产，但最终C-130 依然红旗不倒，甚至在21 世纪得今天以C-130J 的新面目在西方空军里换装已经老迈的同宗老前辈，这在世界航空史上是绝无仅有的。

60 年代以来，C-130 一直是西方空军的标准战术运输机几十年后，C-130J 替代同宗的老前辈，这是世界空军史上绝无仅有的空客是作为民航客机的公司由欧洲几大飞机公司合组而成的，但从一开始，空客就垂涎于军用运输机市场，急欲在军用运输机市场重现在民航客机市场的成功。

空客的成员公司之一法国航宇公司曾在60 年代和德国合作研制过C-160“协同”式运输机，但只有法德空军使用。

空客曾将A310 改装成军标运输机，但这毕竟还只是披上狼皮的羊。

A330MRTT 是空客的另一次努力，并作为加油机成功地进入英国、澳大利亚等国空军服役，在美国空军的生涯则还悬在那里。

不管怎么说，这次是披上虎皮了，但依然是羊。

C-160“协同”式运输机是60 年代法德合作研制的战术运输机，现在已经老迈，急需替换A310MRTT 是空客第一架军用化的运输机，但本质上依然是民航客机A330MRTT 在美国空军中被称为KC-45，依然本质上是民航客机从1982 年开始，空客的成员公司中的法国宇航、英国宇航、德国MBB 就开始琢磨军用运输机的事。

开始时，这是以FIMA（Future International Military Aircraft，意为未来国际军用飞机）的名义提出的，连洛克希德也在里面，试图走欧美合作的道路。

FIMA 的进展比蜗牛还缓慢，1989 年，洛克希德分出去单干，独立研制C-130J。

与此同时，意大利Alenia 和西班牙CASA 加入，FIMA 变成Euroflag，FLAG 是Future Large Aircraft Group，未来大型飞机集团的意思。

硝烟四起的国际军用运输机市场印度《亚洲军事评论》2013年第8-9期合刊发了托马斯•威辛的文章：Tanker and Transport: Of Atlas and Hercules。

文章指出，军用运输机越来越受到世界各国空军的重视，在作战、平叛和人道主义救援活动中发挥越来越重要的作用。

国际军用运输机市场方兴未艾，为了抢占市场份额，老牌的飞机制造公司和后来者各显神通。

文中详细介绍了军用运输机的最新发展以及市场份额现状。

文章编译如下：2013年6月17日至6月21日，在法国首都巴黎举行的航展是一个测试世界军用运输机市场温度的绝佳机会，与全球国防工业的其他行业不同，军用运输机市场呈现出欣欣向荣的景象。

空中客车公司的A400M军用战略运输机，现在被其制造商命名为“擎天神”（Atlas）在航展上展出，A400M军用战略运输机身披颜色鲜艳的法国空军涂装给它的顾客留下了深刻印象。

参观者不但可以在停机坪上近距离观察这架军用战略运输机，还可以在它的每日飞行表演中领略其强大的机动能力。

在天空中以及停机坪上同时出现的还有安东诺夫（Antonov）设计局的安-70运输机，乌克兰飞机制造商希望挑战空中客车公司，从而分享利润日益丰厚的中型-重型运输机市场份额。

像A400M军用运输机一样，安-70军用运输机在抢占市场份额方面遇到了瓶颈。

与A400M军用运输机不同的是，这些都是飞机事故惹得祸。

A400M军用运输机已经不止一次地被该计划的合作伙伴国家（比利时、法国、德国、卢森堡、西班牙、土耳其和英国）的政治命运、冷战结束后的地缘政治挑战和资金问题所困扰。

然而，这些困难现在似乎不是大的问题，真正的难题是正在如火如荼地进行着的、追逐世界各地订单的比赛。

空中客车公司法国空军已经接收了它的第一架A400M军用运输机，2013年年底前将接收第二架。

法国将采购50架A400M军用运输机，是第二大运营商，仅次于预计将采购53架A400M军用运输机的德国。

A400M运输机A400M运输机是空中客车军事公司(AMC)正在为8个欧洲国家(比利时、法国、德国、意大利、葡萄牙、西班牙、土耳其和英国)空军研制的远程战术运输机，用于在21世纪取代的日益老化的C-130和C-160运输机。

新老C-130同台，最新的C-130J（降落中）与老式的C-130已经有了非常大的变化发展过程空中客车军事公司于1995年6月14日宣布成立，其业务是为欧洲各国空军开发和生产下一代军用运输机。

早在20世纪80年代初，欧洲军方和航空工业界就开始研究用何种飞机替代已经陈旧的C-160(装备法国、德C-160国和土耳其空军)和C-130(装备英国、法国、意大利、比利时和土耳其空军)战术运输机的问题。

经过多年对各空军提出的要求的研究，1991年6月17日欧洲5大飞机制造公司，即法国宇航公司、英国宇航公司、德国空中客车公司、意大利阿莱尼亚公司及西班牙航空制造公司联合成立了共担风险的欧洲未来大型飞机集团，负责开发、生产和销售一种运输能力和性能均高于C-130的装4台涡轮风扇发动机(后改为涡轮螺桨发动机)的大型运输机，并命名为A400M运输机。

A400M的可行性研究始于1993年10月，1995年5月完成，1996年开始预研制，定义了一套全面的规范。

1998年进入全面研制和生产阶段，1999年2月A400M方案正式提交。

2000年7月在英国范保罗航展上，欧洲7国和土耳其联合发表声明，表示要采购225架A400M，其中比利时7架、法国50架、德国73架、意大利16架、卢森堡1架、西班牙27架、土耳其26架、英国25架。

2001年6月在法国巴黎航展，8国正式签署采购备忘录，但采购数量减少为196架。

2002年7月，除德国外，其余7国都已宣布正式启动A400M项目。

2003年5月27日，欧洲防御采购局（OCCAR）为七个FLA项目启动国与空客军用飞机公司在德国波恩正式签署180架A400M军用运输机的采购合同，单价8000万欧元（以当时汇率约价值8500万美元），总价值达200亿欧元，这是欧洲有史以来最大的军事订单之一。

作者： 陈宁（译） 李元龙（译）
作者机构： 不详
出版物刊名： 国防科技工业
页码： 58-61页
年卷期： 2010年 第4期
主题词： 大型运输机 面向未来 合作项目 军用运输机 技术性能 欧盟国家 防务体系 欧洲
摘要：2009午12月，由欧洲多国参与的A400M迎来首飞。

A400M是迄今为止欧洲最大的军事合作项目，也是目前世界上技术性能最先进的大型军用运输机。

尽管超支和延期已引起了客户的不满，甚至出现取消订单的声音，但由于该项目是欧盟国家加强国防合作、建立独立防务体系的标志，预计各参与国会想方设法将其维持下去。

大型飞机与复合材料复合材料技术是大型飞机研制的关键技术之一，只有充分重视，公道规划，尽早启动预研，突破其相关的关键技术，才能形成对大型飞机研制的有力支撑。

研制大型飞机已被列进我国中长期科技发展规划。

2007年2月26日，在温总理主持召开的国务院常务会议上，原则批准了大型飞机研制重大科技专项的正式立项，并已于2008年5月11日在沪正式组建“中国商用飞机有限责任公司”具体治理运作此事，这引起了国内外高度的关注。

让中国的大飞机翱翔蓝天，既是国家的意志，也是全国人民的意志，更是几代航空人多年企盼的梦想。

2007年7月8日美国波音飞机公司的B787正式下线，其焦点、亮点和难点主要就是复合材料技术及其应用。

飞机性能的不断进步一直与采用性能优异的新材料密切相关，可以说是“一代飞机，一代材料”。

研制我国的大型飞机，复合材料无疑将是其关键技术之一，因而形成了当前人们议论和研发的热门。

大型飞机上复合材料的应用大型客机目前突出夸大安全性、经济性、舒适性和环保性，这些性能上的高要求决定了其对复合材料需求的迫切性和必然性。

先进复合材料诞生于20世纪60年代末，大型客机早于20世纪的70年代初就开始了先进复合材料应用的历史进程。

1 历史与沿革就美国而言，复合材料的应用大致分为4个阶段，首先应用于受力很小的构件，如前缘、口盖、整流罩、扰流板等；第二阶段用于受力较小的部件，如升降舵、方向舵、襟副翼等，已有了一定的规模；第三阶段用于受力较大的部件，如水平尾翼、垂直尾翼、发房等部件，规模已较大，如在B777上用于平尾、垂尾、机身地板梁等处，共用复合材料9.9t，占结构总重的11%；第四阶段，即现阶段，用于机翼、机身等主承力结构，规模已很大。

民机不同于军机，军机的复合材料应用军机的复合材料应用上完尾翼马上上机翼、机身，而民机是相隔了20年后才出现大型飞机的复合材料机翼和机身。

这段时间一是在发展相关技术，二是在努力降低本钱，使之能与对应的金属结构竞争，条件具备了才由第三阶段迈进第四阶段的应用。

重回倾转翼机：美国陆军战场运输机的选择A400M刚刚完成总装，即将进入试飞阶段。

A400M堪称目前世界上最先进的战术运输机，最初是为满足比利时、法国、德国、意大利、西班牙、土耳其和英国的需求而研制的。

1993年，上述七国政府签订了A400M项目的谅解备忘录，同年推出项目预案，并开始全面启动（意大利政府后来退出了这一计划）。

A400M运输机由马德里的空客军用机公司设计，最后总装工作将在塞维利亚完成。

图1：A400M结构透视图从性能上说，A400M在37吨的最大载重下可以飞行3300公里，而在30吨和20吨的载重下可以飞行4800公里和6950公里。

A400M比C-130系列中性能最好的C-130J-30，载重更大、货舱更宽、巡航更快、航程更远。

迄今为止，A400M已经在全球范围内获得了192架的订单。

其中德国60架、法国50架、西班牙27架、英国25架、土耳其10架、比利时7架、卢森堡1架，都是在2003年5月27日签约的。

而2004年12月15日和2005年12月8日，南非和马来西亚分别订购了8架和4架。

图2：A400M载重20吨和26吨的航程不过，美军认为C-130J/C-130J-30作为过渡型战术运输机，虽然限制了“斯特瑞克”装甲车的战斗全重和外廓尺寸，但是在中短期内仍然可堪一用。

美军早在数年前就已经统盘考虑2020年以后的未来战场运输机，这一概念涵盖了目前CH-47、CH-53这样的重型直升机，也涵盖了C-130、A400M这样传统概念的战术运输机。

实际上，美国对此类概念运输机的探索非常早，但是1974年和1979年，陆军的重型运输直升机项目（HLH）和空军的先进中型短距起降运输机项目（Advanced Medium STOL Transport）先后被取消。

在此后30年多年中，美军严重依赖CH-47“支努干”和C-130“大力神”。

AMC-X20世纪末，美国空军曾经计划寻找C-130的替代者，不仅要求具备短距起降能力，还要求具备隐身性能，后者对于敌后渗透等特种作战行动显然有极有好处。

欧洲空军新一代“大力神”——A400M军用运输机
海梦
【期刊名称】《中国西部科技》
【年(卷),期】2003(000)003
【总页数】4页(P56-59)
【作者】海梦
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】V271.493
【相关文献】
1.复合材料在A400M军用运输机上的应用 [J], 陈吉平;苏佳智;郑义珠;段跃新
2.A400M计划起飞欧洲各国签署军用运输机生产合同 [J], 史泰勒
3.欧洲最大武器合作研制项目内幕欧罗巴大力神 A-400M军用运输机终极报告[J], 钱锟
4.欧洲最大武器合作研制项目内幕欧罗巴大力神A-400M军用运输机终极报告 [J], 钱锟
5.欧洲A400M大型军用运输机 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

[独家点评]A400M运输机：欧洲联合研制的新悲剧核心提示：欧洲人的运输机技术并不差，空中客车并不弱于波音，但是雄心和远见却和美国人相比差了一个档次。

A400M的研制过程就是一个典型代表，从最初开始欧洲人就并未对未来总体需求进行分析，以至于至今A400M仍被超重等诸多问题缠身，项目前景并不明朗。

A400M此前已经在不同的场合露面，但仍未参加过巴黎航展。

空中客车军用飞机公司A400M运输机拖延已久的首秀会在今年的巴黎航展上举行，接下来其将在ILA柏林航展和范堡罗航展相继展出。

这款运输机原定于2009年10月交付，但最终交付时间却定在2013年的第一季度。

C-130运输机虽然性能优异，但面世多年性能已难以适应更新要求。

C-130已难以适应现代战争要求60年代以来，西方世界各国广泛装备了美国C-130运输机，C-130健壮坚固，很适合野战机场使用。

但是随着军事科技的不断发展，C-130的缺陷开始不断暴露。

该机在3.5G过载限制下最大载重量只有18吨，放宽到2.5G可以达到27吨，但是对于野战起降来说还是必须在3.5G下考虑，所以美国的斯特瑞克和FCS等武器项目都被C-130限制在了18吨重量，结果斯特瑞克成为了新一代轮式装甲输送车中防护最差空间最小的典范，FCS项目直接夭折。

而且C-130货舱过于狭窄，最大宽度和高度只有3.12米和2.81,米，因为机身限制，舱内大部分区域都还没有这个宽高，使得较宽敞的车辆无法装入，也限制了战术使用。

A400M最初设计的货舱尺寸，最初的目的是能够装载拳师犬装甲车。

A400M：美好的初始设计指标欧洲人一直不习惯过于轻小的车辆，新一代的拳师犬轮式装甲输送车战斗全重超过33吨，而且宽度高度都基本接近了C-130的极限，步兵战车和突击炮型更是远超C-130的货舱尺寸。

在这种情况下，欧洲只有另起炉灶，自行研制一款足够大小的运输机，这就是A400M项目。

对于A400M运输机的要求，欧洲人一开始就提出了，该型机要有C-130类似的野战操作能力，更大的载重，至少3.6米*3.6米的货舱尺寸，更快的速度，更大的航程。

欧洲-A400M运输机(A400M是欧洲自行设计、研制和生产的新一代军用运输机，也是欧盟国家进行合作的最大的武器联合研制项目。

A400M开发计划自1993年开始启动，由设在马德里的空中客车军用机公司负责设计，多家欧洲著名公司参加了研发工作，西班牙的塞维利亚总装厂将负责总装。

第一架A400M运输机于2007年11月试飞，正式交货时间为2009～2025年。

欧洲6国共订购了170架，其中比利时7架、法国50架、德国60架、卢森堡1架、西班牙27架、英国25架，另外土耳其也订购了10架。

法国和土耳其空军将最先装备A400M。

技术解析随着冷战的结束，世界经济、政治和军事形势发生重大改变，欧洲各国对军用运输机的需求也产生了明显变化。

冷战时期，西欧国家的战略重点是随时准备抗击华约国家的进攻，此时的军事空运力量主要是完成向前线的输送任务。

就目前而言，欧洲各国的战略重心开始转向海外，军用运输机的主要使命转为向海外“热点地区”输送快速反应部队的兵员、重型装备、武装直升机，以及维和行动必须的各种工程机械、援救物资等。

这对军用运输机的战，技术指标提出了新的要求：拥有足够大的载重航程和货舱容量以及相应的承载能力，能够装载现代欧洲部队快速反应作战及人道主义救援活动中使用的装甲车辆、直升机以及工程机械设备等，并将这些重型装备从欧洲直接空运到非洲、中东等“热点地区”；具备高巡航速度以满足快速反应的要求和提高单位时间内的往返架次；具备良好的短距起降能力，以适应非洲和第三世界国家条件比较差的机场，并能在各种未经铺设的简易跑道上起降；具有高度的自主地面工作能力，以减少返场时间，尤其是在危险区域作业时的返场时间；能适应较为危险的区域飞行，有较高的结构损伤容限和易维护性设计；拥有良好的低空低速性能以便于空投及战术作战飞行。

为了满足欧洲各国对A400M军用运输机提出的一系列要求，设计人员不仅对总体布局、货舱结构和装卸系统等方面进行了精心设计，前瞻性地采用“宽体化”设计，增加了货舱容积和装载效能，并改善了结构坚固性、任务适应性和短距起落性能，还采用了空客民用客机的电传操纵系统和驾驶舱设计。