軍事裝備航空適運(yùn)性研究

楊世堅(jiān)， 顧永治， 崔振宇

(軍委后勤保障部軍事交通運(yùn)輸研究所，天津 300161)

軍事裝備航空適運(yùn)性研究

楊世堅(jiān)， 顧永治， 崔振宇

(軍委后勤保障部軍事交通運(yùn)輸研究所，天津 300161)

在民用貨機(jī)選型的基礎(chǔ)上，分析了貨機(jī)裝載影響因素，提出了裝備航空適運(yùn)判定準(zhǔn)則，并結(jié)合實(shí)例進(jìn)行了判定，同時(shí)分析了改善裝備航空適運(yùn)性的技術(shù)途徑。研究?jī)?nèi)容對(duì)提高裝備航空運(yùn)輸計(jì)劃的科學(xué)性、合理性具有一定價(jià)值。

民用貨機(jī);軍事裝備;運(yùn)輸;航空適運(yùn)性;分析

動(dòng)員利用民用貨機(jī)，是貫徹“平戰(zhàn)結(jié)合、軍民融合”后勤裝備發(fā)展思想，彌補(bǔ)我軍建制航空運(yùn)輸力量不足，有效增強(qiáng)航空投送能力的必然要求。

民用貨機(jī)的主要用途是運(yùn)輸集裝貨物，其艙門(mén)開(kāi)設(shè)形式、艙門(mén)尺寸、貨艙輪廓、地板結(jié)構(gòu)、承載能力等固有載運(yùn)條件，以及集裝板、機(jī)場(chǎng)升降裝卸平臺(tái)等配套設(shè)施設(shè)備的技術(shù)性能，決定了只有符合一定要求的軍事裝備才能由民用貨機(jī)裝運(yùn)。

裝備航空適運(yùn)性研究，就是按照民航貨物運(yùn)輸相關(guān)規(guī)定，從結(jié)構(gòu)、外形、尺寸、質(zhì)量等方面，將我軍現(xiàn)有裝備與民用貨機(jī)進(jìn)行逐一對(duì)比，同時(shí)考慮機(jī)場(chǎng)裝卸保障能力，通過(guò)理論計(jì)算，快速確定裝備是否適合裝運(yùn)，這對(duì)解決“能否裝、怎樣裝、裝多少”的問(wèn)題，保證裝備航空運(yùn)輸計(jì)劃的科學(xué)性、合理性，有效發(fā)揮民用貨機(jī)軍事運(yùn)輸保障效能具有較重要意義。

1 適用貨機(jī)選型

我國(guó)民航貨機(jī)約有118架，機(jī)型包括波音B737-300F、B747-200F、B747-400F、B757-200F、B777F、空客A330-200F，主要集中在國(guó)貨航、南航、中貨航等三家國(guó)有大型航空企業(yè)。經(jīng)綜合衡量，B747-400F型和B777F型貨機(jī)是運(yùn)輸軍事裝備的適宜機(jī)型，它們的工作參數(shù)見(jiàn)表1。

2 貨機(jī)裝載限制因素

2.1 貨艙艙門(mén)

2.1.1 艙門(mén)開(kāi)設(shè)形式

表1 B747-400F和B777-200F型貨機(jī)貨艙裝載數(shù)據(jù)[1]

選型貨機(jī)以機(jī)身側(cè)面貨艙門(mén)和機(jī)頭貨艙門(mén)居多，無(wú)軍用運(yùn)輸機(jī)的機(jī)尾大貨艙門(mén)，貨艙門(mén)距地面較高，軍事裝備裝卸時(shí)不能采用滾裝滾卸方式，必須使用機(jī)場(chǎng)裝卸設(shè)備。

2.1.2 艙門(mén)結(jié)構(gòu)尺寸

選型貨機(jī)的主貨艙、下貨艙及散貨艙艙門(mén)尺寸主要是根據(jù)民航集裝化運(yùn)輸要求設(shè)計(jì)，尤其是適用于裝運(yùn)軍事裝備的主貨艙對(duì)裝備外形尺寸有嚴(yán)格限制。

2.2 貨艙地板

民用貨機(jī)貨艙地板承載能力與軍用運(yùn)輸機(jī)差距較大，即使裝備能夠裝入貨艙，因地板承載能力和貨艙壁輪廓所限，也必須放置在特定位置。

2.3 裝卸保障設(shè)備器材

2.3.1航空集裝板

軍事裝備必須通過(guò)集裝板裝載后方可空運(yùn)。我國(guó)民航常用集裝板對(duì)軍事裝備的長(zhǎng)、寬、重量均有明確要求，具體見(jiàn)表2。

2.3.2 機(jī)場(chǎng)升降裝卸平臺(tái)

我國(guó)民航機(jī)場(chǎng)配備的升降裝卸平臺(tái)主要有7 t級(jí)、14 t級(jí)、18 t級(jí)、20 t級(jí)和30 t級(jí)，最大舉升能力27 t。

表2 常用航空集裝板裝載參數(shù)

3 裝備航空適運(yùn)性判定準(zhǔn)則

3.1 定義

3.1.1 民航集裝板可用面積寬度

為保證系留帶鎖扣順利進(jìn)入卡鎖軌，集裝板左右應(yīng)各留出50 mm。當(dāng)裝備寬度超過(guò)集裝板可用面積寬度時(shí)，或者裝備作用于貨艙地板單位面積的載荷大于貨艙面積載荷的，應(yīng)當(dāng)在裝備與集裝板間增加墊板。

3.1.2 裝備計(jì)算高度HJ

式中：集裝板厚度，PG型和PR型厚55mm，PA型和PM型厚度忽略不計(jì)；墊板厚度，當(dāng)裝備寬度大于集裝板可用面積寬度時(shí)墊板厚度按100mm計(jì)，墊板厚度大于100mm的按實(shí)際厚度計(jì)算；裝備外形輪廓最高點(diǎn)應(yīng)與艙門(mén)有50mm的安全裝載距離。

3.1.3 裝備計(jì)算寬度WJ

裝備裝載時(shí)其左右兩側(cè)應(yīng)距離艙門(mén)各50mm，則裝備計(jì)算寬度=裝備寬度+100mm。

3.1.4 集裝板毛重QJ

當(dāng)裝備重量≤2 000kg時(shí)，QJ=裝備重量+集裝板凈重；當(dāng)裝備重量>2 000kg時(shí)，QJ=裝備重量×1.04+集裝板凈重[2]。

3.1.5 側(cè)邊位最大裝載高度Hmax

對(duì)于B747-400F型貨機(jī)，Hmax=0.72×(集裝板可用面積寬度-裝備寬度)+2 440mm；對(duì)于B777F型貨機(jī)，Hmax=0.88×(集裝板可用面積寬度-裝備寬度)+1 920mm。

3.1.6 主貨艙區(qū)域裝載限重Qz

Qz=區(qū)域站位長(zhǎng)度(125in)×該區(qū)域線性載荷(見(jiàn)表3)。

表3 B747-400F和B777F型貨機(jī)主貨艙區(qū)域線性載荷與面積載荷

注：1 in=2.54 cm，1 sq ft=929.03 cm2。

3.1.7 經(jīng)審定的主貨艙集裝器最大允許載重Qy

Qy為經(jīng)飛機(jī)制造商所在國(guó)家民航當(dāng)局審定批準(zhǔn)的、集裝器在貨機(jī)主貨艙側(cè)邊位允許的最大裝載質(zhì)量。各板型在B747-400F主貨艙最大允許載重見(jiàn)表4～表5，在B777F主貨艙最大允許載重見(jiàn)表6。

3.2 裝備航空適運(yùn)性判定準(zhǔn)則

根據(jù)民航貨物運(yùn)輸裝載規(guī)定以及貨機(jī)載重平衡手冊(cè)[3-4]，提出裝備航空適運(yùn)性判定準(zhǔn)則。

3.2.1 準(zhǔn)則1(超高判定)

如果裝備計(jì)算高度大于貨艙門(mén)高度，則不能裝載。本準(zhǔn)則適用于主貨艙鼻門(mén)和側(cè)門(mén)裝載。

表4 審定的A、M型集裝板在B747-400F型貨機(jī)主貨艙側(cè)邊位最大允許載重[1]

區(qū)域板型最大允許載重/kg區(qū)域板型最大允許載重/kgA1(30P)PA型PM型33563674JPA型PM型75298210A(29P)PA型/PM型4808KPA型PM型75298164A2、B1(30P)PA型PM型33564808LPA型PM型75298164B(29P)PA型/PM型4808MPA型PM型75298164

續(xù)表

3.2.2 準(zhǔn)則2(超寬判定)

如果裝備計(jì)算寬度大于貨艙門(mén)寬度，則不能裝載。本準(zhǔn)則適用于主貨艙鼻門(mén)和側(cè)門(mén)裝載。

3.2.3 準(zhǔn)則3(超長(zhǎng)判定)

如果裝備長(zhǎng)度大于貨艙限制長(zhǎng)度，則不能裝載。本準(zhǔn)則適用于主貨艙側(cè)門(mén)裝載。

當(dāng)裝備計(jì)算寬度和計(jì)算高度滿足貨艙門(mén)裝載要求，但長(zhǎng)度超過(guò)貨艙進(jìn)深時(shí)，裝載還會(huì)受到限制或無(wú)法裝載。在裝備處于裝入貨艙的臨界狀態(tài)時(shí)，見(jiàn)圖1，裝備長(zhǎng)度、計(jì)算寬度、貨艙進(jìn)深、艙門(mén)寬度間存在如下關(guān)系[2]：

(1)

(2)

得：

表5 審定的PR、PG型集裝板在B747-400F型貨機(jī)主貨艙側(cè)邊位最大允許載重[1] kg

表6 審定的集裝板在B777F型貨機(jī)主貨艙最大允許載重[5] kg

注：①使用加厚PA型或PM型板裝載時(shí)，如果集裝板毛重超過(guò)6 804 kg，則需按要求系留固定。②*——僅限E至K區(qū)。③**——如果集裝板毛重超過(guò)11 340 kg，則需按要求系留固定。11 340 kg為地板卡扣限動(dòng)系統(tǒng)最大限重。④PR型和PG型板可在A至P區(qū)側(cè)邊位縱向裝載，E至K區(qū)中線裝載；PR型板在主貨艙除尾部R區(qū)外，均可橫向裝載。

(3)

式中:L為裝備長(zhǎng)度；WJ為裝備計(jì)算寬度；W進(jìn)深為裝備計(jì)算高度對(duì)應(yīng)的貨艙進(jìn)深，其數(shù)值由相應(yīng)機(jī)型的貨艙截面輪廓圖查得；W艙門(mén)為艙門(mén)寬度。

3.2.4 準(zhǔn)則4(貨艙超載判定)

裝備如既不能側(cè)邊位裝載，又不能中線裝載，則不能裝載。

側(cè)邊位裝載超載判定方法：如果集裝板毛重大于表4～表6所列經(jīng)審定的主貨艙集裝板側(cè)邊位最大允許載重，或者裝備高度大于側(cè)邊位最大裝載高度Hmax，則側(cè)邊位超載。

中線裝載超載判定方法：如果集裝板毛重大于表6所列的經(jīng)審定的主貨艙集裝板中線裝載最大允許載重，則中線裝載超載。該方法適用于B777F型貨機(jī)。

圖1 裝備裝載臨界狀態(tài)

3.2.5 準(zhǔn)則5(舉升超重判定)

如果集裝板毛重大于現(xiàn)有機(jī)場(chǎng)升降裝卸平臺(tái)最大舉升能力，不能裝載?，F(xiàn)有機(jī)場(chǎng)升降裝卸平臺(tái)最大舉升27 t。

3.2.6 準(zhǔn)則6(鼻門(mén)超重判定)

如果鼻門(mén)裝載時(shí)集裝板毛重大于前起落架最大承重，則不能通過(guò)鼻門(mén)裝載，應(yīng)考慮側(cè)門(mén)裝載。該準(zhǔn)則適用于B747-400F型貨機(jī)，其前起落架最大承載22.679 t。

根據(jù)上述判定準(zhǔn)則，裝備從主貨艙鼻門(mén)裝載的，只要滿足準(zhǔn)則1、準(zhǔn)則2、準(zhǔn)則4～準(zhǔn)則6中任意一條，就視為鼻門(mén)不能裝載，判定中止；裝備從主貨艙側(cè)門(mén)裝載的，只要滿足準(zhǔn)則1～準(zhǔn)則5中任意一條的，視為側(cè)門(mén)不能裝載，判定中止。對(duì)于B747-400F型貨機(jī)，如果判定裝備能從鼻門(mén)或側(cè)門(mén)裝載的，判定該裝備能夠航空運(yùn)輸；否則判定該裝備不能航空運(yùn)輸。

3.3 裝備航空適運(yùn)性判定實(shí)例

以我軍XX指揮車、XX輪式步兵戰(zhàn)車為例，運(yùn)用上述判定準(zhǔn)則，對(duì)其航空適運(yùn)性進(jìn)行判定，結(jié)果見(jiàn)表7。

表7 裝備航空適運(yùn)性判定結(jié)果

經(jīng)判定，XX指揮車可以利用B747-400F和B777F型貨機(jī)裝運(yùn)，而XX輪式步兵戰(zhàn)車對(duì)兩型貨機(jī)均不能裝運(yùn)，這與民航貨運(yùn)部門(mén)給出的結(jié)果一致。

4 改善裝備航空適運(yùn)性的技術(shù)途徑

4.1 拆除部件

通過(guò)拆除裝備部件，達(dá)到減輕裝備重量、縮小外形尺寸目的，從而改善裝備航空適運(yùn)性。以3.3中的XX輪式步兵戰(zhàn)車為例，拆除炮塔后，可以由B747-400F型貨機(jī)裝運(yùn)。原濟(jì)南軍區(qū)實(shí)裝實(shí)卸試驗(yàn)證明了該技術(shù)途徑的合理性以及判定準(zhǔn)則的正確性。

4.2 輪胎放氣

對(duì)于因計(jì)算高度超出貨艙門(mén)較小導(dǎo)致無(wú)法裝運(yùn)的輪式裝備，可通過(guò)輪胎放氣，適當(dāng)降低裝備高度，使其能夠裝入貨艙。

5 結(jié)論

動(dòng)員利用民用貨機(jī)是提升我軍航空投送能力的重要舉措。民用貨機(jī)固有載運(yùn)條件以及配套設(shè)施設(shè)備技術(shù)性能，決定了只有符合一定要求的軍事裝備才能由民用貨機(jī)裝運(yùn)。

針對(duì)裝備航空適運(yùn)性問(wèn)題，本文從民用貨機(jī)選型入手，在掌握民航貨物運(yùn)輸裝載相關(guān)規(guī)定以及貨機(jī)載重平衡手冊(cè)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，提出裝備航空適運(yùn)性判定準(zhǔn)則，經(jīng)實(shí)例計(jì)算，能夠快速、準(zhǔn)確地判定裝備的適運(yùn)性，對(duì)增強(qiáng)裝備航空運(yùn)輸計(jì)劃的科學(xué)性和合理性、提高民用貨機(jī)軍事運(yùn)輸保障效能具有較重要作用。

[1]臧忠福.航空運(yùn)輸貨物運(yùn)輸裝載[Z].北京:中國(guó)國(guó)際貨運(yùn)航空有限公司,2010:341-355

[2]海 軍，李 健.提高民航貨機(jī)輸送部隊(duì)重裝備保障能力的思考[J].軍事交通學(xué)院學(xué)報(bào),2011,13(11):16-19

[3]Boeing Commercial Airplane Group Weight Engineering Organization.Weight and balance control and loading manual model 747-40B (Boeing document No.D043U542-CIQ1) [Z].US.Washington：Boeing Commercial Airplane Group Weight Engineering Organization，2006

[4]Boeing Commercial Airplane Group Weight Engineering Organization.Weight and balance control and loading manual model 777F (Boeing document No.D043W522-GEF1) [Z].US.Washington：Boeing Commercial Airplane Group Weight Engineering Organization，2009

[5]臧忠福.波音777F貨物裝載[Z].北京:中國(guó)國(guó)際貨運(yùn)航空有限公司,2013:27-32

The Airworthiness Study on Military Equipments Transported by Civil Aviation Freighters

YANG Shijian, GU Yongzhi, CUI Zhenyu

(The Institution of Military transportation of the Logistic Support Department,the CMC,Tianjin 300161,China)

Upon the basis of choosing the suitable types of civil aviation freighters,the factors that affects the loading of civil aviation freighters are analyzed,with the judging criteria for the airworthiness of civil aviation freighters put forward, and practical examples provided for the judgment. In the meanwhile,technical approaches to improving the airworthiness of military equipment are analyzed. Such study of ours is of certain value for improving the scientificalness and rationality of the schemes for airlifting military equipments.

civil aviation freighter;military equipment;transportation;airworthiness;analysis

2016-06-08

楊世堅(jiān)(1971—)，男，高級(jí)工程師，主要從事軍交裝備科研工作。yangduhan@yeah.net

10.13219/j.gjgyat.2016.06.007

E234

A

1672-3953(2016)06-0027-05