Транспортний літак

Тра́нспортний літа́к — літак, призначений для транспортування різних вантажів. Часто один і той самий літак буває вантажним і пасажирським, змінюється лише обладнання. Вантажні літаки від пасажирських відрізняються спрощеним побутовим обладнанням, збільшеними розмірами вантажних приміщень, наявністю великих вантажних люків, міцнішою підлогою, встановленням на борту засобів механізації навантажувально-розвантажувальних робіт.

Ан-225 «Мрія» — найбільший та найпотужніший у світі транспортний літак
Вантажний MD-11 в аеропорту Анкоридж

Історія
Юнкерс Ю-290 з опущеною задньою рампою. Добре видно підняте в повітря хвостове колесо шасі.

Спроби використання літаків для перевезення вантажів робилися вже на зорі авіації. В 1910 році приблизно 200 фунтів шовку були перевезені літаком братів Райт з магазину в Дейтоні покупцю в Коламбусі (обидва міста розташовувалися в штаті Огайо, США), що відмічається багатьма джерелами як народження вантажних авіаперевезень[1]. В 1914 році пошта США ввела послугу авіапошти[2].

Перші транспортні літаки були пасажирськими літаками, пристосованими для вантажоперевезень. Так, наприклад, на базі популярного пасажирського літака Douglas DC-3 був розроблений військово-транспортний Douglas C-47 Skytrain, обладнаний підсиленою підлогою і широким вантажним люком у хвостовій частині фюзеляжу.

Стандартні літаки першої чверті XX століття мали ряд недоліків, зокрема, негоризонтальну підлогу в стоянковому положенні через схему шасі з хвостовим колесом, а також бокове розташування дверей. Зі зростанням попиту на повітряні вантажоперевезення і збільшення їх об'єму, виникла необхідність у розробці літаків, спеціально створених з цією метою. В 1939 році на базі бомбардувальника, який не пішов у серію, був розроблений Junkers Ju 90, військово-транспортний літак, на якому було застосовано цікаве технічне рішення: потужна навантажувальна рампа у хвості літака відкривалася гідравлічним приводом і підіймала літак у горизонтальне «польотне положення», що сильно полегшувало його навантаження. Пізніше та ж схема була застосована на Ju 290 і німецькому Arado Ar 232, одному з перших військово-транспортних літаків, спроектованих для цього з чистого листа.

1940—1950 роки ознаменувалися бурхливим зростанням обсягу авіаперевезень і, відповідно, пошуком найефективніших інженерних рішень. З'явилися численні моделі літаків з фронтальним навантаженням (наприклад, Bristol 170, SNCAC NC 211, Douglas C-124) або задньою навантажувальною рампою (Blackburn Beverley, Антонов Ан-12, Breguet Deux-Ponts, Fairchild C-82 Packet), а також такі екзотичні варіанти, як Canadair CL-44 із хвостом, який відкидався цілком. Багато транспортних літаків того часу все ще суміщали функцію пасажирських лайнерів з авіаперевезеннями. Зі зростанням вимог до безпеки і комфорту пасажирів, у першу чергу до рівня шуму в салоні, пасажирські та вантажні літаки розділилися на два класи, які між собою практично не перетиналися.

Навантаження носових частин в Airbus Beluga, Франкфурт-на-Майні, 2013

Необхідність у перевезенні цільних вантажів, порівняних за розміром із найбільшими літаками (ракет-носіїв, фюзеляжів літаків) призвела до появи надважких транспортних літаків. У 1982 році в повітря піднявся надважкий вантажний літак Ан-124 «Руслан», призначений в першу чергу для транспортування міжконтинентальних балістичних ракет та їхніх пускових установок, але він також широко використовувався у цивільній транспортній авіації для перевезення великогабаритних вантажів. У 1988 році перший політ здійснив Ан-225, найбільший транспортний літак, який спочатку призначався для транспортування космічного корабля «Буран». В 1994 році «Airbus» створила декілька літаків Airbus Beluga для перевезення частин фюзеляжів літаків між заводами компанії. У 2006 році компанія «Боїнг» випустила аналогічний літак — Boeing 747 LCF Dreamlifter.

На початку XXI століття із випуском найбільшого пасажирського авіалайнера Airbus A380, компанія «Ейрбас» планувала також випустити і транспортний варіант — A380-800F[3]. Він став би другим (після Ан-225) найбільшим транспортним літаком, але в 2015 році був прибраний з сайту авіакомпанії і, ймовірно, не буде випущений[4].

Конструкція
Airbus A310, верхній вантажний люк відкритий

Транспортний літак може мати такі конструктивні особливості, які відрізняють його від пасажирських моделей (вони призначені, в першу чергу, для полегшення навантаження і розвантаження літака[5]:

  • компонування «високоплан» (дозволяє розташувати вантаж максимально близько до землі)
  • посилене шасі з великою кількістю коліс
  • вантажні люки знизу і зверху фюзеляжу
  • люки в передній частині фюзеляжу («відкидний ніс») і в задній («відкидний» хвіст), іноді суміщений з рампою
  • зменшені двері в кабіну пілотів[6]
  • відсутність ілюмінаторів

Типи транспортних літаків

Існує три принципових підходи до розробки транспортного літака[7]:

Вантажний варіант пасажирського літака
Вантажні літаки MD-11F компанії FedEx в аеропорту Кельна.

Через економічну вигідність уніфікації процесу розробки, виробництва і обслуговування літаків, а також значно вищий попит на пасажирські літаки, більшість великих авіавиробників випускають транспортні літаки на базі наявних пасажирських моделей, наприклад, Airbus A330-200F, Boeing 747-8F, McDonnell Douglas MD-11F. Крім того, виробниками виконується конверсія застарілих пасажирських літаків, які більше не відповідають нормативним або комерційним вимогам до пасажирських перевезень, у вантажні літаки. Такі літаки можна відрізнити за швами на місці замінених ілюмінаторів[6].

Недоліком такого компромісного підходу є вищі операційні витрати, оскільки конструкція літаків у першу чергу розрахована на пасажирську функцію, наприклад, на вищий тиск у салоні, ніж потрібно для перевезення вантажів.

Виключно транспортний літак

Літак, початково призначений тільки для перевезення вантажів і спроектований без огляду на пасажирські або військові функції, був би дешевшим у виробництві та економічнішим в експлуатації, ніж компромісні пасажирсько-транспортні аналоги. В середині XX століття такі моделі вироблялися, наприклад, Fairchild C-82, який мав фюзеляж майже прямокутного перетину і подвійний хвіст для полегшення навантажувальних робіт. В 1980-ті роки на замовлення уряду США компаніями Douglas і Lockheed було виконано дослідження економічної обґрунтованості побудови таких літаків[8]. Дослідження показали, що, з одного боку, такий літак досягав би 20-відсоткової економії операційних витрат, але з іншого боку, через відносно невисокий попит на транспортні літаки, капітальні витрати на розробку такої моделі є занадто високими.

Військово-цивільний транспортний літак
Цивільний Іл-76ТД в лівреї Pars Air

Вигода розробки літака, який одночасно задовольняє вимогам цивільних і військових вантажоперевезень, полягає в тому, що:

  • конструкція літака початково призначена для вантажоперевезень, що здешевлює виробництво та експлуатацію в порівнянні з пасажирськими літаками
  • вартість розробки ділиться між цивільним сектором та оборонним комплексом
  • зменшується кількість необхідних для армії літаків, оскільки у випадку необхідності армія може реквізувати цивільні літаки

Разом з тим, військові вимоги до конструкції літака — міцність, маневреність, тягооснащеність та ін. — можуть звести вищевказані економічні переваги нанівець, за винятком випадків цивільних вантажоперевезень у важких умовах, наприклад, при відсутності придатних злітно-посадкових смуг.

Прикладами військово-транспортних літаків, цивільні модифікації яких використовуються комерційно, можуть бути Ил-76, Ан-124, Lockheed L-100 Hercules. Компанія «Боїнг» планувала випуск цивільної версії літака Boeing C-17 Globemaster III під індексом MD-17 (пізніше — BC-17)[9].

Авіаційний контейнер
ULD у вантажному відсіку пасажирського Airbus 300 (Німецький музей, Мюнхен)

Для найефективнішого розташування вантажів всередині фюзеляжів округлого перетину авіаційні вантажі пакуються в авіаційні контейнери спеціальної форми — ULD (англ. Unit Load Device — засіб пакетування вантажів). Стандартні типорозміри таких контейнерів визначені правилами IATA, їх об'єм становить від 3,4 м³ до 8,95 м³. В індустрії авіаційних перевезень використовується порядку 800 000 таких контейнерів, а щорічна вартість їх обслуговування (включаючи втрати) становить 300 мільйонів доларів США[10].

Порівняльна таблиця
ЛітакОбсяг вантажуМаса вантажуКрейсерська швидкістьМаксимальна дальністьКатегорія літака
Airbus A400M270 м³37 000 кг780 км/год6390 кмВійськовий
Airbus A300-600F115,7 м³48 000 кг-7400 кмКомерційний
Airbus A330-200F475 м³70 000 кг871 км/год7400 кмКомерційний
Airbus Beluga1210 м³47 000 кг-4632 кмКомерційний
Антонов Ан-1241028 м³150 000 кг800 км/год5400 кмВійськовий та комерційний
Антонов Ан-2251300 м³250 000 кг800 км/год15 400 кмКомерційний
Boeing C-17 Globemaster III-77 519 кг830 км/год4482 кмВійськовий
Boeing 737-700C107,6 м³18 200 кг931 км/год5330 кмКомерційний
Boeing 757-200 Freighter239 м³39 780 кг955 км/год5834 кмКомерційний
Boeing 747-8F854,5 м³134 200 кг908 км/год8288 кмКомерційний
Boeing 747 LCF1840 м³83 325 кг878 км/год7800 кмКомерційний
Boeing 767-300 Freighter438,2 м³52 700 кг850 км/год6025 кмКомерційний
Boeing 777 Freighter653 м³103 000 кг896 км/год9070 кмКомерційний
Lockheed C-5 (Galaxy)-122 470 кг919 км/год4440 кмВійськовий
Lockheed C-130H (Hercules)-33 000 кг540 км/год3800 кмВійськовий
McDonnell Douglas MD-10-30-77 000 кг908 км/год5790 кмКомерційний
McDonnell Douglas MD-11440 м³91 670 кг945 км/год7320 кмКомерційний

Галерея

Див. також

Примітки
  1. Wright Stories(англ.)
  2. Chapter 1 Архівовано 5 березня 2016 у Wayback Machine.(англ.)
  3. Проект А380(англ.)
  4. Сайт «Ейрбас»(англ.)
  5. Allaz, стор. 189—193
  6. Ken Hoke (4 лютого 2015). Flying in Cargo Class: The Anatomy of an Air Freighter. Архів оригіналу за 4 квітня 2016. Процитовано 11 серпня 2016. (англ.)
  7. Майбутнє транспортної авіації, Принстон(англ.)
  8. Див. CLASS у списку літератури.
  9. Boeing ‘close’ to launching BC-17(англ.)
  10. IATA. Unit Load Devices (ULD) (англ.). Процитовано 16 січня 2016.(англ.)

Література
  • Camille Allaz. History of Air Cargo and Airmail from the 18th Century. — Christopher Foyle Publishing, 2005. — 408 с. — ISBN 1902579828.(англ.)
  • William E. O'Connor. An Introduction to Airline Economics, 6th Edition. — США : Greenwood Publishing Group, 2001. — 253 с. — ISBN 0-275-96911-8.(англ.)
  • R. J. Burby, W. H. Kuhlman (McDonnell Douglas Corp.). Cargo Logistics Airlift Systems Study (CLASS). — США : Langley Research Center, National Aeronautics and Space Administration, 1978.(англ.)
  • J. M. Norman, R. D. Henderson, F. C. Macey, R. P. Tuttle (Lockheed-Georgia Co.). Cargo Logistics Airlift Systems Study (CLASS). — США : Langley Research Center, National Aeronautics and Space Administration, 1978.(англ.)

Посилання
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.