為什麼有人說當代重裝空投的理論上限是27噸?有什麼依據?

駝背鳥


首先說一個可能很多人都會誤認為的誤區問題,比如我們看到某架戰略運輸機的最大載重量是60噸時,可能很多人就會誤認為該運輸機是具備將60噸的主戰坦克等重型裝備空投出去的,畢竟會認為都能裝載60噸的重型裝備飛行幾千公里,在半路空中扔下去又有什麼難的呢?

事實上現在戰略運輸機的最大載重量超過60噸的軍用運輸機不少,比如我國的運20、,美國的C17、C5、俄羅斯的伊爾476這幾款戰略運用運輸機最大載重量都是超過60噸的,畢竟這類戰略運輸機在設定技術指標的時候,都是將本國軍隊中的主戰坦克等重型主戰裝備的空運能力計算在內的,再加之隨著各國主戰坦克的戰鬥全重逐漸接近或者超過60噸後,對於戰略運輸機的最大載重量也有了很大的改進。但是我要是說現代空投的最大極限只有27.24噸,還不到這類戰略運輸機的最大載重量的一半,你信不信?

其實不管你信不信,事實就擺在那裡,而這個極限空投重量的記錄則是美軍前幾年利用C17戰略運輸機進行“重裝空投”的記錄數字,而且美軍這一空投記錄至今無出其右。有意思的是美軍體型更大、噸位更大的C5戰略運輸機的單件空投重量反倒只有15.9噸,至於原因放在後面說吧,還是先說說為什麼一架載重量超過60噸的戰略運輸機,最大空投重量只有27噸的原因。

空投可不簡單的只是將武器裝備從運輸機艙內扔出去即可,而是涉及到一套完整的高精尖、專用空投體系的組成,具體來說一套完整的空投系統主要包括空投貨物本身和空投平臺(也就是裝卸貨系統)、降落傘減阻系統和末端的緩衝系統四大組成部分。一般來說為了保證空投貨物落地後不被摔壞,即要求重裝貨物空投時的下降速度不會超過7米/秒,特別是落地時的衝擊力低於4G,所以從空投的技術角度來說,就會有很大的技術限制。

第一點重量:首先不管是空投任何重裝貨物,都要考慮空投貨物的重量、體積和落地衝擊力等一系列參數,為了保證空投貨物落地時不會被摔壞,就要保證空投貨物的降落傘系統減阻力量和緩衝系統的減阻力量能夠大於貨物本身的重量,那麼在一定條件限制下,空投貨物自身的重量就因為降落傘和緩衝系統的限制而被限制在一定範圍內,畢竟空投貨物要是重量過大的話,從機艙扔下去掉到地面可就是一攤廢鐵了。

早期空投重裝貨物時都是直接將貨物裝載在專用的空投貨盤上,利用牽引傘將貨物拉拽出貨倉的,所以那個時候空投重量的組成主要由貨物本身的重量+空投貨盤的重量+降落傘和緩衝系統的重量,由於空投貨盤的重量會直接影響空投貨物的重量,所以後期美俄開始拋棄空投貨盤,轉而直接將降落傘和緩衝系統裝在空投戰車上一起扔出去,由於沒有了專用的空投貨盤重量,空投裝甲車輛的重量可以進一步的提升。

第二點降落傘面積,任何重裝武器裝備的空投說白了就是在空投過程中,主要利用降落傘降低空投貨物的下降速度,繼而首先安全範圍的空投落地。所以降落傘的減速大小就直接決定了空投貨物的重量,由於降落傘的減速能力主要和降落傘的面積有直接關係,所以理論上降落傘面積更大、空投重量更大、落地速度更低、安全空投幾率更高。但是受限於降落傘打開可靠性和設計、製造、體積和重量等原因,不管是幾千平米的單傘還是四五個幾百平米的群傘,在發展過程中也會受到重量和體積以及開傘可靠性的限制,畢竟隨著降落傘面積的增大,其重量和體積也會逐步上升,如果在整個空投貨物中,降落傘和緩衝系統的重量大幅度高於空投貨物本身的重量時,那空投將會變得無意義。

比如目前空投極限重量下最高記錄的保持者,C17運輸機是使用了多達12具降落傘才滿足了27噸的極限空投重量需求,如果還想增加空投重量就要再增加降落傘的數量或者單個傘的開傘面積,但是又會受到多個傘同時開傘的可靠性和纏繞等問題限制。

第三點載機重心平衡問題,由於空投過程中,空投貨物是在幾秒內就被拽離出機艙的,所以在這個過程中,對於運輸機本身而言,在一開始貨物裝載起飛前,機艙內的空投貨物都是提前根據貨物的重量以及運輸機自身的重心位置,提前設定好裝載位置的。但是在空投過程中,不管是是機艙前端的空投裝備還是後端的空投裝備在離機的過程中,會急速的改變運輸機自身的重心位置變化,比較明顯的變化就是由於運輸機後面的重量急速下降,運輸機在空投過程中會產生一個很明顯的抬頭力矩,那麼就要求運輸機在空投過程中,能夠實時的對運輸機重心位置的改變,及時做出相對應的調整來保證運輸機自身的安全,但是負責改變運輸機前後俯仰的控制力矩畢竟是有限的,所以這也直接決定了運輸機在重裝空投時的最大重量。

接下來再說說為什麼起飛重量更大的C5戰略運輸機的空投重量還不如體型稍小的C17戰略運輸機大?其實原因主要是因為兩款運輸機的貨艙長度和使用的地板空投系統有直接關係,C5戰略運輸機設計的較早,所以貨艙整體上看比較修長,那麼貨物在空投過程中,產生的俯仰力矩就會隨著貨艙長度的不同而增大,所以受限於俯仰力矩的限制,C5戰略運輸機的單件極限空投重量只有15.9噸,要是超過這個重量進行空投的話,可能C5在空投過程中,空投貨物還沒離機就一起摔機了吧。不過藉助更長的貨艙,C5運輸機倒是可以連續空投多達10個5噸的小型重裝貨物。

最後插一句,空投重量的高低是否會對實戰產生直接影響?從空降兵的主要職責來說,其最大的特點就是靈活的機動降落敵區,並且佔領和控制敵後方的某些重要設施,所以追求的是速度。而重裝空投重量的大小則最後直接體現在空投裝備的火力和防護性能上,再一個像主戰坦克就算空降在敵後,也只能作為一個重火力平臺罷了,相反其還不能攜帶更多的空降兵,至於重型火力完全可以用基於輪式平臺發展而來的大口徑火炮替代,其重量和體積相比主戰坦克反而更輕更小。所以一味的追求重裝空投的重量並沒有多大的實戰意義。

還有大型運輸機雖然可以實施重裝空投,但是其並不是專為空投而誕生的,其最大的價值還是體現在縮短兩地之間的戰略輸送時間,也就是己方機場到前線機場之間的戰略空運能力大小上,那麼在戰時完全可以通過大規模的運輸機機隊同時多架次、多批次的連續將己方的各種重型武器裝備直接空運到目的地,這樣其發揮的戰略價值遠比空投幾輛重型武器裝備高得多。

想了想還是再插一句,上面都是說的關於傘式空投空降的各種難點,從這種空中到地面的過程中,受限於以上因素的限制,目前極限空投的重量只有27.24噸。但是美軍在上世紀70年代曾經利用C5戰略運輸機空投過一枚重達31噸的民兵3洲際彈道導彈,雖然其空投過程中,也有降落傘面積減速和運輸機重心發生改變的過程,但是相比普通的重裝空投過程還是比較簡單的,就是技術難度同樣不低。不過其也間接證明了未來直接空投60噸的坦克從理論上來說不是問題,只是技術上的突破罷了。


魑魅涅槃


首先需要強調的是:題主所說的“上限27噸”指的應該是單件空投重量,而非單架運輸機的空投總重量。以美軍裝備的C-130、C-141和C-5A運輸機為例,它們的空投能力分別能達到了20.9噸、31.5噸和100噸。

在單件連續投擲能力上,上述三型運輸機的投擲重量也有區別:C-130可連投四件重量介於3.6到4.5噸的重型裝備;C-141可連投七件重量介於3.6到4.5噸的重型裝備;C-5A的連投能力最強,可連投十件單件重量為4.5噸的重型裝備。

不過,上面列出的數據只是這三型運輸機的常規重裝空投能力,在執行極限單件重裝空投任務時,它們可投擲的單件最大重量可達15.9噸(C-130和C-141)和18噸。

俄羅斯被普遍認為是擁有強大重裝空投能力的國家,早在上世紀六十年代,蘇聯空降兵就開始研究人車一體化空投,並在八十年代取得了實驗性成果;到了九十年代,俄羅斯擁有了世界上唯一可實現“人車一體化”重裝空投的空降部隊。

但是即便俄羅斯在該領域擁有豐富的經驗和先進的技術,但截至目前其所實現的人車空投最大重量也“僅有”14.5噸。所以說,包括美俄在內的國家在單件空投重量的突破上仍存在一定的瓶頸。

綜合來看,美、俄、英等主要國家在實戰應用中可執行的單件空投重量一般都控制在20噸以內;當然,美國也在研製基於計算機全環節控制的新型重裝空投系統,預估最大的空投重量可達27.2噸。

重裝空投單件物品質量之所以難有大的提升,主要還是因為在實際操作中仍有一些無法突破的難點:比如重裝空投任務本身就對飛機的慣性參數和飛行狀態有突然性改變,而這種改變會隨著投擲重量的增加而增加;這也就意味著如果飛機無法有效控制空投時產生的突變干擾,不僅無法提升戰場效率,反而會增大事故風險。

最後需要說的是,重裝空投雖然強調“重裝”,但也並非一定是越重越好。參考目前各國在重裝空投領域的發展來看,未來這一任務的趨向性將主要集中在空投精準度、空投效率以及空投安全性上。

我是軍武最前哨!


軍武最前哨


空降作戰因為具備機動性強、適應性及靈活性高的特點,而成為了現代戰爭的重要組成部分。空降兵是空降作戰的主力,但他們卻只能攜帶一些輕武器,火力嚴重不足,極容易遭到敵方重兵打擊。為了解決空降兵火力問題,於是重裝空投應運而生。儘管各國研究重裝空投幾十年,但是截止到目前,重裝空投的最大單件重量也只有27噸。

這個鍋肯定不能讓運輸機來背,畢竟現役戰略運輸機的有效載荷早已經達到了幾十噸,所以我們還得從其他方面找原因。重裝空投的減速裝置是降落傘,那麼從理論上講降落傘越大減速效果自然也就越好,但是由於降落傘不可能做得無限大,那麼它的減速效果也自然會有一個上限。降落傘減速效果的上限決定了空投裝備的重量,如果裝備太重,那也就無法保證裝備落地後完好無損。

裝備空投時需要貨盤來進行固定,以保證裝備平穩安全下落。貨盤不但要承受傘的拉力,還得符合運輸機機艙的尺寸,而且貨盤本身的承載能力也是有限的。對於一些裝甲車輛而言,履帶以及車輪懸掛等脆弱部位,都需要進行減震防護,這樣才能保證裝備空投落地後不會被損壞。如果裝備太重的話,那麼裝備脆弱部位的減震防護也會成為大問題。

目前裝備空投最可靠的緩衝裝置還是降落傘,有些也會輔以火箭緩衝裝置或氣墊緩衝裝置。裝備達到一定降落速度後,火箭發動機就會點火,產生一個向上衝力,幫助降落傘讓裝備在短時間內減至安全速度。氣囊緩衝裝置雖然不能幫忙減速,但是它可以減弱裝備落地時的衝擊力。儘管有了這兩種額外的緩衝裝置,但是它們的緩衝能力還是會有上限,所以裝備的重量依然會有個限制。

裝備離開飛機會影響飛機的重心,裝備越重,這種影響也就越大。雖然現役運輸機的性能已經有了大幅度的提高,但是當裝備離開飛機的瞬間依然會對飛機的飛行產生很大的影響,所以在這一點上空投裝備也不能太重。話說回來,空降部隊只能算是一支應對突發情況的快反部隊,或者是作戰行動的先頭部隊,雖然他們有著不可替代的作用,但他們畢竟不是作戰主力,那麼又何必過分執著於火力配置呢?


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