[科普中国]-货机

简介

货机

cargo airplane

货机指以包机或定期航班的形式专门运输货物的飞机。很多干线飞机都有专门的货机型号。如B747-400F、B757-200F、A300-600F、A330-200F等，都是全货机。全货机一般设计为集装设备型的货舱，飞机货舱底部一般均设置滚轴及固定系统，可以放置集装板和集装箱。最大的B747-400F货机，可以放下39个集装板。A300-600F货机可以装载50吨货物，放21个集装板和23个集装箱。

大多数民用货机由旅客机改装而成。为了装货的需要，除了将客舱内的座椅、装饰和生活服务设施拆卸外,还要将地板加强,提高承压能力。在货舱前侧设置较大的货舱门。门的高度在2米以上，宽度超过3米。货机还装设地板滚轮（棒）系统和起重吊车等，以便于装卸货物。货机在必要时可以恢复成旅客机或客货混用机（前舱装货，后舱坐人），这样的飞机通常称为可转换飞机。专门为货运而设计的民用飞机还很少，多是为运输某种特殊货物需要而将旅客机机身更改的。例如美国在70年代为了运送“哥伦比亚”号航天飞机,特地将一架波音747客机改装为航天飞机的载机。它用支架将航天飞机背在机身上面进行转场飞行。2

历史早在1911年，飞机就以“航空邮件”的形式运载货物。虽然最早的飞机并非主要设计为货运公司，但在20世纪20年代中期，飞机制造商正在设计和建造专用货机。

在20世纪20年代初期的英国，需要一架货机快速运输部队和物资，以平息在中东新占领的地区的部落反抗。维克斯·维尔米商业的发展维克斯·弗农，在1921年作为第一个专门的部队运输服务进入服务。1923年2月，这是由皇家空军的伊拉克司令部投入使用，飞机从金巴尔到将近500名锡克人军队基尔库克在第一次战略空运部队。[1] [2]维克多斯维克多斯在1928年11月至1929年2月的喀布尔空运中发挥了重要作用，当时他们与阿富汗皇室的内战人员一起撤离了外交人员及其家属。维多利亚人还帮助开创了皇家航空公司的Handley Page HP.42航空公司航线。[4]

第二次世界大战德国设计的Arado Ar 232是第一架专用货机。 Ar 232旨在取代早期的Junkers Ju 52货机转换，但只有少数几个。大多数其他部队也使用货机的货机版本，最着名的是C-47 Skytrain版本的道格拉斯DC-3，几乎服务于每个盟国。未来货机设计的一个重要创新在1939年推出，与Junkers Ju 90四引擎军用运输机的第五和第六个原型，最早已知的例子是后装载坡道。这架飞机，与其大部分时代一样，使用拖拉机起落架，这导致飞机在着陆时有一个确定的向后倾斜。这些飞机引进了Trapoklappe，一个强大的斜坡/液压电梯，人员楼梯集中在车辆轨道斜坡，将飞机的后部升空，并允许轻松加载。[5]类似的后装载坡道甚至以一种不同的形式出现在装备有nosewheel齿轮的后期二战时代美国Budd RB-1 Conestoga双发动机货机上。

战后欧洲也在现代航空货运和空运业的发展中发挥了重要作用。正是在柏林空运期间，在冷战的高潮，当西方进行大规模动员飞机，以供应西柏林食物和用品，在一个虚拟的时钟空中桥，苏联关闭和封锁后柏林的土地连接到西部。为了快速供应所需数量的飞机，许多旧型号，特别是道格拉斯C-47 Skytrain，被迫使用。在操作中，发现，花费这么长时间或更长的时间卸载这些旧设计作为更大的三轮起落架道格拉斯C-54 Skymaster更容易在着陆时移动。 C-47s迅速停止使用，从那时起，平甲板是所有新货物设计的要求。

在战争时代后的几年里，引进了一些新的定制货机，通常包括一些“实验性”特征。例如，美国的C-82数据包具有可移动的货物区域，而C-123提供商引入了现在普遍的上坡尾部以允许更大的后部装载坡道。但是，涡轮螺旋桨飞机的引入使得该类飞机成熟，甚至其最早的例子之一，C-130大力神，仍然是衡量新的军用运输飞机设计的标准。虽然多年来已经提出了更大，更小和更快的设计，但是C-130继续以保持其生产的速度改进。

“战略”货运飞机成为自己的一个重要的类，从洛克希德C-5银河在20世纪60年代和一些类似的苏联设计从70年代和80年代，最终在安东诺夫安225，世界上最大的飞机。这些设计提供了在全球范围内承载最重的载荷，甚至主战坦克的能力。波音747最初设计为与C-5相同的规格，但后来修改为可以作为乘客或全货运版本提供的设计。机身顶部的“凸起”允许船员区域在发生事故时清除从前面滑出的货物集装箱。

当空中客车A380宣布时，制造商最初接受货机A380F的订单，提供任何货机的第二大有效载荷能力，超过只有An-225。[6]一位航空航天顾问估计，A380F的有效载荷和有效载荷将比747-8F提高7%，而且旅行成本也会更高。[7]截至2016年9月，空中客车公司共接到319份订单，交付195架飞机;阿联酋是最大的A380客户，有142个订单，其中83个已交付。泰国航空公司，英国航空公司，澳洲航空公司，韩亚航空公司，卡塔尔航空公司，阿提哈德航空公司和法国航空公司都是其他运营商。2

货机分类目前在舰队中的几乎所有商业货机是客机的衍生品或改造。 然而，有三种其他方法来开发货机。

非货运飞机改装现有的客机航空货运衍生品非常适合。例如，波音747-200F已经证明是空运货物船队的大有效载荷，可以继续未修改多年。每个衍生货物的好处是其大部分开发成本已经根据其乘客当量交易进行评估。此外，购买飞机的财务安排已经建立，并且在生产之前有相当短的交货时间（与所有新飞机相比）。现有空运飞机的主要缺点是它们代表了较老的技术;因此它们的直接操作成本高于当前技术可能实现的成本。此外，由于它们通常不是专门为空运货物设计的，装载和卸载可能导致问题;飞机可能被超过必要地加压，并且可能存在为了乘客安全而制造的装置，其对于货物是不必要的。1

专用民用货机专用商用货机是一种从一开始就被设计为货机的飞机，没有乘客或军事要求造成的限制。多年来，这种飞机的成本效益存在争议，一些货运公司声称，如果他们有这样的飞机，他们可以一直赚取利润。为了帮助解决这一分歧，美国国家航空航天局（NASA）选择了两个承包商道格拉斯航空公司和洛克希德格鲁吉亚公司，以独立评估到1990年生产这种货轮的可能性。这是作为货物/物流空运系统研究（CLASS）。在类似的有效载荷下，据称专用货机与其他货机相比，旅行成本降低20%，飞机价格下降15%。然而，这些调查结果对燃料和劳动力成本的假设极为敏感，尤其是对航空货运服务需求的增长。此外，它忽略了由于未来的衍生航空货运飞机的较低的资本成本带来的竞争情况。

专用货机的主要优点是它可以专门为空运需求而设计，提供为其任务优化的装卸类型，地板，机身配置和加压。此外，它可以充分利用NASA的ACEE结果，具有显着降低运营成本和燃料使用的潜力。这样高的间接成本提高了飞机的价格及其直接运营成本（由于折旧和保险成本），并且增加了对投资者的金融风险，特别是因为它将与每单位具有小得多的开发成本的衍生产品竞争，已经纳入了一些降低成本的技术。

联合民用 - 军用货运飞机综合发展的一个好处是，发展成本将由民用和军事部门共享，军队所需的飞机数量可以减少由航空承运人购买的民用储备飞机的数量，紧急情况。存在一些可能的缺点，如通过共同开发所实施的限制，民用和军用飞机将受到的惩罚，以及难以发现授权其妥协的组织结构。某些适用于军用飞机的特征必须被拒绝，因为它们不适合于民用货轮。此外，每架飞机必须携带一些重量，如果它是独立设计的，它将不会携带。这个额外的重量减轻了商业版本的有效载荷和盈利能力。这可以通过在获得时的转移付款或操作惩罚赔偿付款来补偿。最重要的是，尚不清楚民用版本将有足够的市场，或者它将与客机的衍生品具有成本竞争力。

现代货机大多数转换是在不再适合乘客使用的较旧飞机上进行的，这通常是由于安全或噪声要求的改变，或者当飞机类型被认为在乘客航空公司服务中变得不具竞争力，但是还有一个新建的市场货轮设计。货机通常具有加强的客舱地板，并且在客舱机身上包括宽的顶部铰链门，以及没有被“堵塞”的客舱窗户。

波音747可以订购货机版本，有一个大鼻门，可以升高到驾驶舱上方加载。容纳驾驶舱的膨胀顶部甲板最初设计为允许无障碍的主甲板，并且防止货物在发生事故的情况下破碎飞行员。机身的内部尺寸与标准集装箱的尺寸相匹配，堆叠在两个高两个宽度上。

其他类型的专用民用货运飞机配置，包括摇尾加拿大航空公司CL-44和波音747大货船，和蛤壳式尾巴CASA CN-235。1