Samolot transportowy - Cargo aircraft
Samolot transportowy (znany również jako samolotu towarowego , jednośrubowym , airlifter lub strumieniem ładunku ) jest statek powietrzny z nieruchomym skrzydłem , który jest przeznaczony lub przekształcić do przewozu ładunków , a nie pasażerów . Takie samoloty zwykle nie posiadają udogodnień dla pasażerów i zazwyczaj posiadają jedne lub więcej dużych drzwi do załadunku ładunku. Frachtowce mogą być obsługiwane przez cywilne linie lotnicze pasażerskie lub cargo , przez osoby prywatne lub przez siły zbrojne poszczególnych krajów.
Samoloty przeznaczone do lotów towarowych mają zazwyczaj cechy odróżniające je od konwencjonalnych samolotów pasażerskich: szeroki/wysoki przekrój kadłuba, górnopłat, aby przestrzeń ładunkowa znajdowała się blisko ziemi, liczne koła umożliwiające lądowanie w nieprzygotowanych miejscach , a także wysoko osadzony ogon, który umożliwia wjeżdżanie ładunku bezpośrednio do i z samolotu.
Do 2015 r. dedykowane frachtowce stanowią 43% z 700 miliardów ATK (dostępnych tonokilometrów), podczas gdy 57% jest przewożonych w ładowniach samolotu , a Boeing prognozuje, że fracht Belly wzrośnie do 63%, podczas gdy ładunki specjalistyczne będą stanowić 37% 1200 miliardów ATK w 2035 roku. Firma Cargo Facts Consulting prognozuje, że globalna flota frachtowców wzrośnie z 1782 w 2019 roku do 2920 dwadzieścia lat później.
Historia
Samoloty zaczęły przewozić ładunki w postaci „ poczty lotniczej ” już w 1911 roku. Chociaż najwcześniejsze samoloty nie były projektowane głównie jako lotniskowce, w połowie lat dwudziestych producenci samolotów projektowali i budowali dedykowane samoloty transportowe.
W Wielkiej Brytanii we wczesnych latach dwudziestych dostrzeżono potrzebę posiadania frachtowca do szybkiego transportu żołnierzy i materiałów w celu spacyfikowania buntów plemiennych na nowo okupowanych terytoriach Bliskiego Wschodu . Vickers Vernon , rozwinięciem Vickers Vimy Kupno , wszedł do służby z Royal Air Force jako pierwszy dedykowanego transportu wojsk w 1921. W lutym 1923 to oddano do użytku przez RAF „s Iraku Komendy który przeleciał blisko 500 sikhijskie wojska z Kingarban do Kirkuku podczas pierwszego w historii strategicznego przerzutu wojsk. Vickers Victorias odegrali ważną rolę w przewozie lotniczym w Kabulu w listopadzie 1928 – luty 1929, kiedy ewakuowali personel dyplomatyczny i ich podopiecznych wraz z członkami afgańskiej rodziny królewskiej zagrożonej wojną domową . Victorias pomógł również pionierskich tras lotniczych dla Imperial Airways ' Handley Page HP.42 samolotów.
II wojny światowej wzór niemiecki, wówczas dla Arado Ar 232 był pierwszym wybudowany samolotów cargo. Ar 232 miał zastąpić wcześniejsze przeróbki frachtowca Junkers Ju 52 , ale zbudowano tylko kilka. Większość innych sił wykorzystywała frachtowe wersje samolotów pasażerskich również w roli cargo, w szczególności wersję C-47 Skytrain samolotu Douglas DC-3 , która służyła praktycznie każdemu państwu alianckiemu. Ważną innowację dla przyszłego samolotu transportowego wprowadzono w 1939 roku, wraz z piątym i szóstym prototypem czterosilnikowego wojskowego samolotu transportowego Junkers Ju 90 , z najwcześniejszym znanym przykładem tylnej rampy załadunkowej. Ten samolot, podobnie jak większość swojej epoki, używał podwozia ogonowego, co powodowało, że samolot miał zdecydowane przechylenie do tyłu podczas lądowania. Samoloty te wprowadziły Trapoklappe , potężną rampę / podnośnik hydrauliczny ze schodami dla personelu wyśrodkowanymi między rampami toru pojazdu, które unosiły tył samolotu w powietrze i umożliwiały łatwy załadunek. Podobna tylna rampa załadunkowa pojawiła się nawet w nieco innej formie na przednim, wyposażonym w koło zębate , amerykańskim dwusilnikowym samolocie towarowym Budd RB-1 Conestoga z końca II wojny światowej .
Powojenna Europa odegrała również ważną rolę w rozwoju nowoczesnego przemysłu lotniczego i frachtu lotniczego. To właśnie podczas berlińskiego transportu powietrznego w szczytowym momencie zimnej wojny Zachód podjął masową mobilizację samolotów w celu zaopatrzenia Berlina Zachodniego w żywność i zaopatrzenie, w wirtualnym całodobowym moście powietrznym , po zamknięciu i zablokowaniu Związku Radzieckiego Ziemia Berlina łączy się z Zachodem. Aby szybko dostarczyć potrzebną liczbę samolotów, wprowadzono do służby wiele starszych typów, zwłaszcza Douglas C-47 Skytrain . Podczas eksploatacji okazało się, że rozładowanie tych starszych konstrukcji trwało tyle samo lub dłużej niż znacznie większego trójkołowego podwozia Douglas C-54 Skymaster, które było łatwiejsze do przemieszczenia po wylądowaniu. C-47 zostały szybko wycofane ze służby i od tego czasu płaskie pokłady były wymagane we wszystkich nowych projektach ładunków.
W latach następujących po wojnie wprowadzono wiele nowych samolotów transportowych budowanych na zamówienie, często zawierających pewne „eksperymentalne” cechy. Na przykład amerykański C-82 Packet posiadał zdejmowaną przestrzeń ładunkową, podczas gdy C-123 Provider wprowadził popularne teraz ukształtowanie tylnego kadłuba/uniesionego ogona, aby umożliwić znacznie większą tylną rampę załadunkową. Ale to wprowadzenie turbośmigłowych pozwoliło klasie dojrzeć, a nawet jeden z jej najwcześniejszych przykładów, C-130 Hercules , w XXI wieku jako Lockheed Martin C-130J , wciąż jest miarą, przeciwko której nowszy transport wojskowy mierzy się projekty samolotów . Chociaż od wielu lat proponowano większe, mniejsze i szybsze konstrukcje, C-130 wciąż rozwija się w tempie, które utrzymuje go w produkcji.
„Strategiczne” samoloty transportowe stały się ważną klasą samą w sobie, począwszy od Lockheed C-5 Galaxy w latach 60. i wielu podobnych radzieckich konstrukcji z lat 70. i 80., aż do Antonov An-225 , największego samolotu na świecie. Konstrukcje te umożliwiają przenoszenie najcięższych ładunków, nawet czołgów podstawowych , na globalnym zasięgu. Boeing 747 został zaprojektowany do takiej samej specyfikacji jak C-5, ale później zmienia się w projekcie, które mogą być oferowane w wersjach zarówno pasażerskich lub towarowych wszystko. „Wybrzuszenie” w górnej części kadłuba pozwala na ominięcie obszaru załogi kontenerów ładunkowych wysuwających się z przodu w razie wypadku.
Kiedy ogłoszono Airbus A380 , producent początkowo przyjął zamówienia na wersję frachtowca A380F, oferującą drugą co do wielkości ładowność spośród wszystkich samolotów towarowych, przewyższającą jedynie An-225. Konsultant lotniczy oszacował, że A380F miałby o 7% lepszą ładowność i lepszy zasięg niż 747-8F , ale także wyższe koszty podróży. Od maja 2020 r. portugalski Hi Fly rozpoczął tworzenie map lotów cargo samolotem A380, przewożąc zapasy medyczne z Chin do różnych części świata w odpowiedzi na epidemię Covid-19. Pozwala prawie320 m 3 ładunku pomiędzy trzema pokładami. W listopadzie 2020 r. linie Emirates rozpoczęły oferowanie mini-frachtowca A380, który pozwala na przewiezienie 50 ton ładunku w brzuchu samolotu.
Rodzaje samolotów transportowych
Prawie wszystkie komercyjne samoloty towarowe znajdujące się obecnie we flocie są pochodnymi lub przekształceniami samolotów pasażerskich. Istnieją jednak trzy inne metody rozwoju samolotów transportowych.
Pochodne statków powietrznych nie towarowych
Wiele typów można przekształcić z samolotu pasażerskiego w frachtowiec, instalując drzwi ładunkowe na głównym pokładzie wraz z systemami sterowania; modernizacja belek stropowych pod ładunki oraz wymiana wyposażenia i wyposażenia pasażerów na nowe okładziny, sufity, oświetlenie, podłogi, odpływy i czujniki dymu . Wyspecjalizowane zespoły inżynierów rywalizują z Airbusem i Boeingiem , dając samolotowi kolejne 15–20 lat życia. Aeronautical Engineers Inc. przekształca Boeinga 737 -300/400/800, MD-80 i Bombardiera CRJ200 . Bedek Aviation z Israel Aerospace Industries dokonuje konwersji 737-300/400/700/800 w około 90 dni, 767-200 /300 w około cztery miesiące, a 747-400 w pięć miesięcy i patrzy na Boeinga 777 , Airbusa A330 i A321 . Firma Voyageur Aviation Corp z siedzibą w North Bay w Ontario przekształca DHC-8-100 w konwersję DHC-8-100 na fracht paczkowy.
A300B4 -200F koszt konwersji $ 5M 1996, A300 -600F $ 8M w roku 2001, MD-11 F $ 9M w 1994 roku B767 -300ERF $ 13M w 2007 roku B747-400 PSF $ 22M w 2006 A330 -300 P2F oszacowano na 20 mln USD w 2016 r., a B777 -200ER BCF na 40 mln USD w 2017 r. Unikając instalacji drzwi na głównym pokładzie i polegając na lżejszych windach między pokładami, LCF Conversions chce przekonwertować A330/ A340 lub B777 za 6,5 USD M do 7,5 mln USD. W połowie 2000 roku pasażerskie 747-400 kosztowały 30-50 mln USD przed przebudową o wartości 25 mln USD, B757 musiał kosztować 15 mln USD przed konwersją, spadając poniżej 10 mln USD do 2018 r., a 737 Classic kosztował 5 mln USD , spadając do 2– 3 miliony za B737-400 do 2018 roku.
Pochodne frachtowce mają już zamortyzowaną większość kosztów rozwoju, a czas realizacji przed produkcją jest krótszy niż w przypadku wszystkich nowych samolotów. Przebudowane samoloty towarowe wykorzystują starszą technologię; ich bezpośrednie koszty operacyjne są wyższe niż te, które można by osiągnąć przy obecnej technologii. Ponieważ nie zostały zaprojektowane specjalnie dla ładunków lotniczych, załadunek i rozładunek nie są zoptymalizowane; statek powietrzny może być pod ciśnieniem większym niż to konieczne i może być niepotrzebna aparatura dla bezpieczeństwa pasażerów.
Dedykowane cywilne samoloty cargo
Dedykowany komercyjny frachtowiec lotniczy to samolot, który od początku został zaprojektowany jako frachtowiec, bez ograniczeń wynikających z wymagań pasażerskich lub wojskowych. Przez lata toczył się spór dotyczący opłacalności takiego samolotu, a niektórzy przewoźnicy towarowi stwierdzili, że mogliby konsekwentnie zarabiać, gdyby mieli taki samolot. Aby rozwiązać ten spór, Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (NASA) wybrała dwóch wykonawców, Douglas Aircraft Co. i Lockheed-Georgia Co., do niezależnej oceny możliwości wyprodukowania takiego frachtowca do 1990 roku. Badanie ładunków/logistyki systemów transportu powietrznego (KLASA). Przy porównywalnych ładownościach, dedykowane samoloty towarowe zapewniają 20-procentową redukcję kosztów podróży i 15-procentowy spadek ceny samolotu w porównaniu z innymi samolotami towarowymi. Ustalenia te są jednak niezwykle wrażliwe na założenia dotyczące kosztów paliwa i pracy, a przede wszystkim na wzrost popytu na usługi cargo lotniczego. Ponadto ignoruje sytuację konkurencyjną spowodowaną niższymi kosztami kapitałowymi przyszłych pochodnych samolotów cargo.
Główną zaletą dedykowanego frachtowca lotniczego jest to, że można go zaprojektować specjalnie pod kątem zapotrzebowania na fracht lotniczy, zapewniając rodzaj załadunku i rozładunku, podłogi, konfigurację kadłuba i ciśnienie, które są zoptymalizowane pod kątem jego misji. Co więcej, może w pełni wykorzystać wyniki NASA ACEE, z potencjałem znacznego obniżenia kosztów operacyjnych i zużycia paliwa. Tak wysokie koszty ogólne zwiększają cenę samolotu i jego bezpośrednie koszty eksploatacji (ze względu na koszty amortyzacji i ubezpieczenia) oraz zwiększają ryzyko finansowe dla inwestorów, zwłaszcza że konkurowałby z instrumentami pochodnymi, które mają znacznie mniejsze koszty rozwoju na jednostkę i które same włączyły niektóre z technologii obniżających koszty.
Wspólne cywilno-wojskowe samoloty towarowe
Jedną z zalet połączonego rozwoju jest to, że koszty rozwoju będą dzielone między sektory cywilny i wojskowy, a liczba samolotów wymaganych przez wojsko może zostać zmniejszona o liczbę samolotów rezerwy cywilnej zakupionych przez przewoźników lotniczych i dostępnych dla wojska w nagły wypadek. Możliwe są pewne wady, takie jak ograniczenia realizowane przez wspólny rozwój, kary, jakie poniosą zarówno samoloty cywilne, jak i wojskowe oraz trudność w odkryciu struktury organizacyjnej, która upoważniałaby do ich kompromisu. Niektóre cechy charakterystyczne dla samolotów wojskowych musiałyby zostać odrzucone, ponieważ nie nadają się do cywilnego frachtowca. Co więcej, każdy samolot musiałby unosić ciężar, którego nie uniósłby, gdyby został zaprojektowany niezależnie. Ta dodatkowa waga zmniejsza ładowność i opłacalność wersji komercyjnej. Mogłoby to zostać zrekompensowane płatnością transferową przy przejęciu lub wypłatą rekompensaty z tytułu kary operacyjnej. Co najważniejsze, nie jest jasne, czy będzie odpowiedni rynek dla wersji cywilnej lub że będzie ona konkurencyjna kosztowo w stosunku do pochodnych samolotów pasażerskich.
Niepilotowany samolot transportowy
Szybki popyt na dostawy i wzrost handlu elektronicznego stymulują rozwój frachtowców UAV w 2020 roku:
- Kalifornijski Elroy Air chce zastąpić ciężarówki na nieefektywnych trasach i powinien latać prototypem w mniejszej skali;
- Kalifornijski Natilus planuje transpacyficzny, niepilotowany frachtowiec wielkości Boeinga 747 i powinien latać prototypem w mniejszej skali ;
- Californian Sabrewing Aircraft celuje w mały regionalny niepilotowany frachtowiec i powinien latać pojazdem w skali 65% jesienią 2018 roku;
- Chińska Akademia Nauk poleciał jego 1,5-t (3300 lb) ładunku AT200 w październiku 2017 roku na podstawie Nowej Zelandii PAC P-750 XSTOL użytkowego turbośmigłowe
- Chiński przewoźnik SF Express przeprowadził w grudniu 2017 r. testy logistyki awaryjnej na średniej wysokości UAV TB001 firmy Tengoen Technologies i planuje ośmioturbowentylator przewożący 20 ton (44 000 funtów) na odległość ponad 7 600 km (4 100 mil morskich).
- Boeing latał swoim prototypem Boeing Cargo Air Vehicle , pojazdem do pionowego startu i lądowania (eVTOL).
Carpinteria, Kalifornia – start-up Dorsal Aircraft chce, aby lekkie standardowe kontenery ISO stały się częścią niepilotowanej konstrukcji frachtowca, w której skrzydło, silniki i ogon są przymocowane do kadłuba kręgosłupa grzbietowego . Połączone aluminiowe kontenery o długości 1,5–15,2 m (5–50 stóp) przenoszą ładunki lotnicze, co ma na celu obniżenie kosztów transportu lotniczego o 60% i planuje przebudowę C-130 H z pomocą Wagner Aeronautical z San Diego, doświadczenie w przebudowie pasażer-towar.
Firma Beihang UAS Technology z siedzibą w Pekinie opracowała BSP dalekiego zasięgu BKZ-005 do transportu ładunków na dużej wysokości, który może przenosić 1,2 t (2600 funtów) na dystansie 1200 km (650 mil morskich) na wysokości 5000 m (16 000 stóp). Garuda Indonesia przetestuje trzy z nich początkowo od września 2019 r., przed operacjami w czwartym kwartale. Garuda planuje do 100 cargo UAV, aby połączyć odległe regiony z ograniczonymi lotniskami w Maluku , Papui i Sulawesi .
Przykłady
Samoloty do logistyki poczty lotniczej i transportu lotniczego
Ważne " transport lotniczy i logistyka "; „liniowce towarowe”, „liniowce pocztowe” i „samoloty pocztowe”.
- Avro Lancastrian (poczta transatlantycka)
- Avro York ( Berlin Airlift )
- Boeing C-7000
- Curtiss JN-4
- Douglas M-2
- Douglas DC-3
- Douglas DC-4
- Douglas DC-6
Przebudowane samoloty
- Airbusa A300
- Airbusa A310
- Rodzina Airbusów A320
- Airbusa A330
- Boeing 727
- Boeing 737
- Boeing 747-8 frachtowiec
- Boeing 747 frachtowiec
- Boeing 757
- Boeing 767
- Frachtowiec Boeing 777
- Doskok Bombardiera 8 -100/-300
- Bristol Brytania
- British Aerospace 146 QT
- Brytyjski Aerospace ATP F
- Bombardier CRJ-200
- Douglas DC-3
- Douglas DC-8
- Douglas DC-9
- Handley Page Herald
- Iljuszyn Ił-96
- McDonnell Douglas DC-10
- McDonnell Douglas MD-11
- Tupolew Tu-204
Transport ponadgabarytowy
- Aero Spacelines Mini Gupik
- Aero Spacelines w ciąży Gupik
- Aero Spacelines Super Gupik
- Airbus Beluga A300B4-608ST
- Airbus Beluga XL A330-743L
- Boeing 747 LCF Dreamlifter
Lekki samolot
- Antonow An-2
- Basler BT-67
- Bukowiec 1900
- CASA C-212 Aviocar
- Cessna Caravan – wyposażone w drzwi ładunkowe i zasobnik na brzuch
- Cessna 408 SkyCourier – opracowany wspólnie z FedEx Express
- de Havilland Kanada DHC-2 Bóbr
- de Havilland Kanada DHC-6 Podwójna wydra
- Dornier 228
- Douglas C-47 Skytrain
- Embraer EMB 110 Bandeirant
- Fairchild Swearingen Metroliner
- Harbin Y-12
- Indonezyjski lotnictwo N-219
- WYŚLIJ 410
- Spodenki 330 – opadająca rampa i podwójny statecznik pionowy z podwójnym ogonem
- Krótki Skyvan
Wojskowe samoloty transportowe
- Airbus A330 MRTT
- Airbus A400M Atlas
- Alenia C-27J Spartan
- Antonow An-12
- Antonow An-26
- Antonow An-32
- Antonow An-124 Rusłan
- Antonow An-225 Mrija
- Antonow An-178
- Blackburn Beverley
- Boeing C-17 Globemaster III
- Ogarniacz KC-390
- Strona Handley Hastings
- Iljuszyn Ił-76
- Kawasaki C-2
- Lockheed C-5 Galaxy
- Lockheed C-130 Hercules (wersja cywilna: L-100 )
- Lockheed C-141 Starlifter
- Shaanxi Y-9
- Krótki Belfast
- Xian Y-20
Eksperymentalny samolot transportowy
- Hughes H-4 Hercules („Świerkowa gęś”)
- Konstytucja Lockheed R6V
- LTV XC-142
Porównania
Samolot | Objętość ( m 3 ) |
Ładunek | Rejs | Zasięg | Stosowanie |
---|---|---|---|---|---|
Airbusa A400M | 270 | 37 000 kg (82 000 funtów) | 780 km/h (420 węzłów) | 6390 km (3450 mil morskich) | Wojskowy |
Airbusa A300-600F | 391,4 | 48 000 kg (106 000 funtów) | – | 7400 km (4000 mil morskich) | Handlowy |
Airbus A330 -200F | 475 | 70 000 kg (154 000 funtów) | 871 km/h (470 zł) | 7400 km (4000 mil morskich) | Handlowy |
Airbusa A380 | 342 | 68 000 kg (150 000 funtów) | 871 km/h (470 zł) | 13300 km (4000 mil morskich) | Handlowy |
Airbus Beluga | 1210 | 47 000 kg (104 000 funtów) | – | 4632 km (2500 mil morskich) | Handlowy |
Airbus Beluga XL | 2615 | 53 000 kg (117 000 funtów) | – | 4074 km (2200 mil morskich) | Handlowy |
Antonow An-124 | 1028 | 150 000 kg (331 000 funtów) | 800 km/h (430 węzłów) | 5400 km (2900 mil morskich) | Obie |
Antonow An-22 | 639 | 80 000 kg (176 000 funtów) | 740 km/h (400 węzłów) | 10950 km (5910 mil morskich) | Obie |
Antonow An-225 | 1300 | 250 000 kg (551 000 funtów) | 800 km/h (430 węzłów) | 15 400 km (8316 mil morskich) | Handlowy |
Boeing C-17 | 77 519 kg (170 900 funtów) | 830 km/h (450 zł) | 4482 km (2420 mil morskich) | Wojskowy | |
Boeing 737 -700C | 107,6 | 18 200 kg (40 000 funtów) | 931 km/h (503 zł) | 5330 km (2880 mil morskich) | Handlowy |
Boeing 757 -200F | 239 | 39 780 kg (87 700 funtów) | 955 km/h (516 zł) | 5834 km (3150 mil morskich) | Handlowy |
Boeing 747-8F | 854,5 | 134 200 kg (295 900 funtów) | 908 km/h (490 węzłów) | 8288 km (4475 mil morskich) | Handlowy |
Boeing 747 LCF | 1840 | 83325 kg (183700 funtów) | 878 km/h (474 zł) | 7800 km (4200 mil morskich) | Handlowy |
Boeing 767 -300F | 438,2 | 52 700 kg (116 200 funtów) | 850 km/h (461 zł) | 6025 km (3225 mil morskich) | Handlowy |
Boeing 777 F | 653 | 103 000 kg (227 000 funtów) | 896 km/h (484 zł) | 9070 km (4900 mil morskich) | Handlowy |
Bombardier doskok 8 -100 | 39 | 4700 kg (10400 funtów) | 491 km/h (265 zł) | 2039 km (1100 mil morskich) | Handlowy |
Lockheed C-5 | 122 470 kg (270 000 funtów) | 919 km/h | 4440 km (2400 mil morskich) | Wojskowy | |
Lockheed C-130 | 20 400 kg (45 000 funtów) | 540 km/h (292 zł) | 3800 km (2050 mil morskich) | Wojskowy | |
Douglas DC-10 -30 | 77 000 kg (170 000 funtów) | 908 km/h (490 węzłów) | 5790 km (3127 mil morskich) | Handlowy | |
McDonnell Douglas MD-11 | 440 | 91 670 kg (202 100 funtów) | 945 km/h (520 zł) | 7320 km (3950 mil morskich) | Handlowy |