C-5 運輸機

C-5 “銀河”（C-5 Galaxy）是美國洛克希德公司研製的大型戰略軍用運輸機，也是美國空軍現役最大的戰略運輸機，它能夠在全球範圍內運載超大規格的貨物並在相對較短的距離裡起飛和降落。地面工作人員可以同時在 C-5 的前後艙門進行裝載和解除安裝。首架 C-5A 運輸機在 1969 年交付美國空軍，其後參與多場戰爭，包括越戰、第四次中東戰爭、南斯拉夫內戰、伊拉克及阿富汗戰爭。

升級版的 C-5M「超級銀河」（C-5M Super Galaxy）配備新型引擎及其他現代化裝置，預計將服役至 2040 年。

歷史

1.1 陸軍的運輸需求

1960 年代美國空軍使用的 C-133 與 C-124 運輸機雖然還能夠滿足陸軍的需求，可是已經接近壽命週期的尾聲，服役中的 C-141 運輸機無法有效地勝任運輸的任務。由於機艙寬度與設計的因素，C-141 無法攜帶 7% 空降師、22% 步兵師或者是 32% 裝甲師的裝備，這種差距隨著陸軍採用更多重型裝備而加劇。預估到 1980 年代，超過 1/3 的輕步兵師、超過一半的機械化與裝甲師總重量的裝備的大小超過 C-141 機艙容許寬度。此外，自 1960 年代開始美國的戰略重心自純粹核子大戰轉移到包含有限度的傳統戰爭，也加大了對戰略運輸的需求。

1961 年 10 月軍事空運勤務司令部（Military Air Transport Service, MATS）提出取代 C-133 運輸機的需求，由空軍規劃 CX-4 的設計案，CX-4 初期規劃是架配備有 6 具發動機的大型運輸機，但是隔年 8 月陸軍副參謀長對空軍參謀長表示這個設計方案並未與 C-141 的運輸能力有很大的差距，因此取消了 CX-4 設計案。陸軍方面希望最大載重量為 82.5 噸，機艙寬度至少 15 英尺（4.5 公尺），能夠執行空投任務和起降於較為簡單的機場。根據這項提案，空軍將起飛跑道長度要求放寬到 8,000 英尺（2,424 公尺），但是降落縮短為 4,000 英尺（1,212 公尺）。

1962 年負責研發的空軍系統司令部（Air Force System Command，AFSC）根據他們的研究和預測推出 CX-X 計畫，這項計畫將會採用較多的新科技，但是服役時間將會延後，反而與陸軍的期望有所衝突。此時陸軍期望的設計包含載重 57.5 噸下有 5000 海浬（9000 公里）的航程，最低巡航速度 400 節（720 公里／時），17.5 英尺（5.3 公尺）寬的貨艙，能夠以並排的方式容納兩個運輸平臺，並且可以從機身前後同時上下貨物。而 CX-X 要求使用 4 具發動機的規格，迫使設計廠商需要尋求更優秀燃料效率的發動機才能達成技術目標。1964 年這項計畫正式改名「重量級後勤系統」（CX-HLS，Heavy Logistics System）。

1964 年 3 月美國空軍正式發出的設計需求為：

使用 4 具推力 4 萬磅的渦輪扇發動機。
巡航速度不低於 0.77 馬赫。
貨艙寬度 17.5 英尺（5.3 公尺），前後直通，並且能夠執行空投任務。
能夠攜帶 50 噸貨物飛行 5500 海浬（9900 公里），或者是 100 噸 2700 海浬（4860 公里）。
最大設計重量下的最長起飛距離為 8000 英尺（2424 公尺），無貨物下為 4000 英尺（1212 公尺）。

空軍預計 1968 年 7 月進行第一次飛行，1969 年 12 月達到初始操作能力（Initial Operational Capability，IOC）。

1.1.1 競標

1964 年 5 月，美國空軍收到了波音、道格拉斯飛機公司、通用動力公司、洛克希德公司、馬丁・馬瑞塔對於機身的設計構想，通用電器、柯蒂斯 - 萊特公司、普惠公司向美軍提出發動機的構想。經過決選，1964 年底美國空軍將機體設計交給波音、道格拉斯與洛克希德公司，發動機則是通用電氣與普惠兩家公司。空軍將會從這三家機體設計當中選出他們最滿意的一款，進行原型機的生產和測試，這也是後來許多問題發生的源頭，也讓美國空軍後來修改飛機競標與採購的程式，藉由原型機試飛的資料做出最後的決定。

在設計階段，三家公司的設計概念不謀而合的都決定將駕駛艙放置在貨艙上方，確保機首入口裝卸貨物時不受阻礙。而洛克希德設計案的尾翼使用 T 型垂直尾翼，波音與道格拉斯則是採用傳統尾翼設計。都要求空軍將機體總重放寬到 7 萬磅（37180 公斤），這項要求令空軍方面相當困擾，因此定下任何增重超過 200 磅的修改都需要空軍總司令部同意才可以的規定。由於機體的重量節節上升，減重是勢在必行。其中一種較為不誠實的減重手段是將機上可以拆除的裝置，像是後方的卸貨板，固定用的鋼纜，貨架與固定網，備用零件或者是工具組等等正常裝備都扣除機體的重量以外，如此一來可以減少 8800 磅（3995 公斤）。

在設計競標中，空軍認為波音的機體設計效能會是三家中最佳者，但是洛克希德提供空軍最低的合約成本。在 1965 年 9 月，美國空軍宣佈由洛克希德獲得競標，在同年 12 月簽約。發動機則是在 1965 年 8 月由通用電氣獲得競標，通用電氣的 TF39 渦輪扇發動機使用當時尚未普及的高旁通比設計概念，當時的噴射發動機旁通比多半不超過 1:2，而 TF39 的旁通比為 1:8，這讓發動機可以引進更多的氣流提升引擎動力。

任務

具有強大運載能力的 C-5 為美國空軍機動司令部（Air Mobility Command，AMC）提供空中運輸，以支援美國國家防務。C-5 和 C-17 是 AMC 的戰略運輸理念中的二大搭檔。它們可以隨時滿載全副武裝的戰鬥部隊（包括主力戰車）到達全球的任何地方，為戰鬥中的部隊提供野外支援。而保持戰略運輸能力，使美國可以隨時用強大的後勤，不單是精良的裝備，也可以將本土所擁有的軍營裝置與美國產的物資、食品飲水等移動到萬裡之外的戰場慰勞水土不服的官兵。

特點

C-5 的特點包括：

貨艙長 121 英尺、高 13.5 英尺、寬 19 英尺
上層艙可載運 75 名乘客
在滿載的情況下可以在 8300 英尺（2300 米）的距離內起飛並在 4900 英尺（1493 米）的距離內降落
高浮動起落裝置的 28 個輪胎共擔重量
前鼻和後艙門可以完全開啟，使裝載快速和便捷
可以 “跪下” 的起落裝置使得停著的機身降低，使得貨艙的地板與汽車高度相當以方便車輛的裝卸
每端全寬度供行駛的坡道可同時裝載兩排車輛
系統可透過超過 800 個的測試點記錄分析資訊和發現故障

C-5 在外觀上與其姐妹機 C-141 非常相似，但 C-5 要大得多。兩種飛機都有與眾不同的 T 形尾翼（T-tail）、25 度機翼掠角以及安裝在機翼吊架下的四臺渦扇引擎（turbofan）。

銀河號運輸機幾乎可以裝載美軍的全部戰鬥裝備，包括巨大且重達 74 噸的移動棧橋，從美國到達全球任何一個戰場。

C-5 有四臺 TF39 渦扇引擎，每臺推力為 191KN。他們各重 7900 磅（3555 公斤），進氣口直徑超過 8.5 英尺（2.6 米）。每個引擎都有近 27 英尺（8.2 米）長。

銀河號有 12 個機翼內建油箱，共可攜帶 51150 加侖（194370 升）的燃油，可以裝滿 6.5 個常規的美國鐵路油槽車。滿載油料重量為 330,500 磅（150,820 公斤）。無需空中加油，一架裝載 270,000 磅（122,000 公斤）的 C-5 可以飛行 2150 海浬（4000 公里），解除安裝後，還能飛往離第一個目的地 500 海浬（900 公里）的基地。如果有空中加油，那該機的航程就僅僅取決於機組人員的耐力了。

發展史

C-5 在美軍軍機開發案中為業界知名的，是因為它為美國空軍史上第一件開發成本超支 10 億美金的計畫，因為研發進度延宕且預算超支，該計畫在 1968 至 1969 年間成為國會調查的重要案件。C-5 的預算超支由美國空軍內的吹哨人 Ernest Fitzgerald 與洛克希德公司的專案管理工程師 Henry Durham 揭露，但兩位吹哨者在組織內最後都遭到排擠，而 C-5 專案也在增付預算後完成驗收，進入量產。

1970 年 6 月，洛克希德公司向美國南卡羅來納州查爾斯頓空軍基地（Charleston Air Force Base）的第 437 空運聯隊（437th Airlift Wing）交付了第一架 C-5A。C-5 駐紮在俄克拉荷馬阿爾特斯空軍基地（Altus Air Force Base）、特拉華州多佛空軍基地（Dover Air Force Base）以及加利福尼亞州特拉維斯空軍基地（Travis Air Force Base）。1985 年，AMC 將一些 C-5 轉移至空軍儲備組成單位，開始是德克薩斯州凱利空軍基地（Kelly Air Force Base），隨後是紐約州斯圖爾特國民警衛隊空軍基地（Stewart Air National Guard Base）和馬薩諸塞州韋斯托弗空軍儲備基地（Westover Air Reserve Base）。

1989 年 3 月，最後的 50 架 C-5B 飛機加入了美國空軍運輸機隊原有的 76 架 C-5A 機隊。C-5B 包括了所有的 C-5A 的改進之處，也包括了超過 100 處額外的系統改進以改善飛機的可靠性和可維修性。所有的 50 架 C-5B 都加入到了現役部隊。

一項 1997 的研究表明使用將近 25 年後的 C-5 機身仍然有 80％壽命，因此 AMC 開始了一項使 C-5 現代化的大膽計劃。這項 C-5 電子裝置改進計劃始於 1998 年，包括升級電子裝置以適應全球空中交通管理系統（Global Air Traffic Management，GATM）、改進導航及安全裝置和安裝新的駕駛儀系統。計劃的另一部分是全面更換引擎和改進可靠性，包括新的引擎、吊掛、輔助動力單元、升級飛機外形和框架、起降裝置和增壓系統。這項現代化的計劃將重建飛機的可靠性和可維護性、維持結構和系統的完整性、減少費用和增加操作性，以適應 21 世紀的需求預計用到 2040 年。不同於它的俄羅斯對手──軍民兩用的 An-124，C-5 僅用於軍事部門。

衍生型

5.1 C-5A

C-5A 是最早的 C-5，1969 年到 1973 年，81 架 C-5A 交貨與美國空軍。70 年代中發現許多機翼有裂紋，載重量受限。為了恢復機身效能機翼全面重新設計，77 架 C-5A 在更新專案中換裝機翼，從 1981 年到 1987 年才換裝完畢，新機翼由複合材料製成，這種材料於設計階段時還不存在於世界上。

5.2 C-5B

C-5B 是 C-5A 改良版，包含所有 C-5A 的機翼更新和 TF-39-GE-1C 渦輪引擎的升級，還有航電升級，1986 年到 1989 共有 50 架交貨予美國空軍。

5.3 C-5C

C-5C 是臨時修改版為了大型貨物運輸，兩架 C-5（編號 68-0213 和 68-0216）改大貨艙，移除所有運兵用的小客艙以適應大型貨棧板，NASA 也用於運送人造衛星。其他還有些小修改，包含第二個電力插座以供電給需要電的貨物（例如冷凍食物艙），兩架 C-5C 一架是 NASA 一架是 AFB CA 所用，68-0216 號機於 2007 年 1 月完成航電升級。

5.4 C-5M

研究發現 C-5 還剩 80% 機身壽命，AMC 於是開始全系列 C-5 的升級計畫，C-5 航電升級計畫（AMP）開始於 1998 年包含升級到支援全球空中交通管理系統的規格，改良通訊，新型液晶顯示器，導航與自動安全裝置，新型自動駕駛系統，更換 CF6-80C2 (F138-GE-100) 發動機，第一架 C-5 升級機於 2002 年 12 月 21 日交貨。

升級版的 C-5s 運輸機稱作 C-5M「超級銀河」（C-5M Super Galaxy），引擎推力提高了 22%，起飛距離縮短了 30%，爬升率提高了 38%，預期將服役至 2040 年。

效能應用

巡航速度 400 節，每節時速相當於 1.852 公里 / 小時，C-5 運輸機可以裝載：

277,000 罐 12 液啢（355 毫升）飲料
6 架阿帕契直升機
2 輛 M1A2 主力戰車
1 架 A-10 或 F-14 或 C-130
一個傘兵連外加輕型火砲數挺。
C-5 油料重量幾乎與 C-141 總重相當
每一臺引擎輸出的總功率與 800 輛普通汽車相等
飛機平均在空中飛一個小時就需要進行 16 個小時的維修

現役軍用運輸機貨運能力比較

事故

在 1975 年 4 月 4 日，一架洛歇 C-5A 銀河在飛行嬰兒空執行動首航時在後方的貨艙門爆開後發生爆炸性減壓並在緊急降落新山一機場時墜毀。機上 153 人罹難，175 人生還。調查人員發現部分後方的貨艙門零件在事前被移除並未沒有正確重新放置。