C-5M Super Galaxy
Samolot transportowy C-5M Super Galaxy
Amerykańskie ciężkie samoloty transportowe C-5 Galaxy stanowią jeden z kluczowych komponentów lotnictwa transportowego Stanów Zjednoczonych. Dzięki prowadzonej od kilku lat modernizacji wybranej grupy samolotów transportowych C-5A/B/C do nowego standardu, oznaczonego jako C-5M Super Galaxy, które znacznie zwiększyły osiągi samolotu oraz niezawodność. Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych planują pozostawienie ciężkich samolotów transportowych C-5M w służbie operacyjnej do 2040 roku.
Historia konstrukcji
Plan budowy nowego samolotu transportowego – oznaczonego pierwotnie jako CX-HLS (Heavy Logistic System) – został ogłoszony w grudniu 1964 roku. Nowa konstrukcja zdolna do przewiezienia ładunku o masie 56 700 kg na odległość do 12 800 km, która miała zastąpić starsze samoloty transportowe Douglas C-133 Cargomaster. Zwycięzcą przetargu została firma Lockheed Aircraft Corporation. Jej ambitny projekt zakładał budowę czterosilnikowej maszyny transportowej o układzie górnego płata z przestrzenią ładunkową o długości 36,8 m, szerokości 5,8 m i wysokości 4,11 m. Samolot miał posiadać zintegrowaną rampę ładunkową z jednoczesnym dostępem przez tylne „drzwi” oraz unoszony w górę z przodu dziobu samolotu. Rampa miała zapewnić tzw. tranzyt ciężkich ładunków, które można było ładować od tyłu samolotu, a rozładowywać z jego przodu. Załadunek i rozładunek większych pojazdów kołowych i pojazdów gąsienicowych miało także ułatwić obniżanie w tym celu podwozia samolotu transportowego. W kabinie transportowej miało się mieścić nawet 36 standardowych palet cargo (o wymiarach 2230 mm x 2740 mm) lub przetransportowanie do 270 pasażerów (siedzących na spaletyzowanych siedzeniach). Samolot miał mieć też tzw. półpiętro w tylnej części kadłuba, gdzie nad przedziałem załadunkowym można było zainstalować dodatkowe 73 miejsca siedzące. W grudniu 1965 roku koncern Lockheed otrzymał kontrakt o wartości 1,4 mld. Dolarów na budowę 58 samolotów transzy produkcyjnej, oznaczonej jako „A”.
Budowa pierwszego prototypu rozpoczęła się w sierpniu 1966 roku. Pierwszy C-5A Galaxy opuścił zakłady Lockheeda w Marieta 2 marca 1968 roku, a pierwszy oblot maszyny miał miejsce 30 czerwca tego samego roku. Do programu prób lotnych zostało przeznaczonych aż pięć maszyn testowych i trzy samoloty seryjnej. Po dostarczeniu dziewiątego egzemplarza, który został dostarczony w grudniu 1969 roku rozpoczął się cykl szkoleń prowadzonych w bazie Altus AFB w Oklahomie. Pierwszy samolot transportowy C-5A wszedł do służby 6 czerwca 1970 roku w skrzydle transportowym 437th MAW stacjonującym w bazie Charleston AFB w Południowej Karolinie.
Jednakże w fazie trwania prób ujawniło się wiele problemów konstrukcyjnych samolotu transportowego, które koncern Lockheed musiał rozwiązywać na bieżąco. Doprowadziło to do przekroczenia ustalonego budżetu i opóźnienia programu, które postawiło producenta niemalże na skraju bankructwa. Ostatecznie siły powietrzne zredukowały liczbę maszyn tzw. Transzy „B” z 57 egzemplarzy do zaledwie 23 maszyn. Całość produkcji samoloty transportowego C-5A Galaxy zamknęła się ostatecznie liczbą 81 maszyn, z których ostatni samolot został dostarczony w maju 1973 roku. Podczas trwania służby operacyjnej maszyn, jeszcze podczas trwania produkcji w skrzydłach samolotów odkryto pęknięcia dźwigarów. Rozwiązaniem doraźnym było zmniejszenie ładowności samolotów z 99 700 kg do 86 000 kg. W styczniu 1976 roku firma Avco Aerostructures Textron opracowała całkowicie nowe skrzydło zbudowanych z bardziej odpornych na korozję i znacznie mocniejszych stopów aluminium. W 1978 roku koncern Lockheed wyprodukował dwa zestawy skrzydeł. Jeden zestaw został przeznaczony do naziemnych prób wytrzymałościowych, a drugi zestaw został zamontowany na samolocie C-5A. Próby w powietrzu zostały przeprowadzone w latach 1980-1981. Nowe zestawy skrzydeł okazały się bardzo dobrym rozwiązaniem oraz pozwalały maszynie na zwiększenie resursu lotów do 30 tysięcy godzin i zwiększało możliwości ładowności maszyny do maksymalnie 111 100 kg.
Start samolotu transportowego C-5M Super Galaxy
Produkcja nowych skrzydeł rozpoczęła się już w sierpniu 1980 roku, a pierwszy samolot C-5A Galaxy, który został wraz z nowym zestawem dostarczony Siłom Powietrznym Stanom Zjednoczonym został w lutym 1983 roku. Ogółem do lipca 1987 roku w nowe zestawy skrzydeł zostało wyposażonych łącznie 77 maszyn C-5A Galaxy. Cały program reinstalacji skrzydeł kosztował łącznie 1,1 mld dolarów.
Warianty C-5B oraz C-5C
W 1981 roku analiza działań amerykańskiego lotnictwa transportowego wykazała konieczność zwiększenia liczby ciężkich samolotów transportowych. W grudniu 1981 roku Lockheed otrzymał kontrakt na budowę nowej wersji samolotu ukończonej jako C-5B. Docelowo amerykańskie siły powietrzne chciały zakupić 49 nowych samolotów. Zewnętrznie samolot transportowy C-5B praktycznie nie różnił się niczym od starszego C-5A. Jednakże oprócz standardowych zmian, które były już wprowadzane w latach 80.-tych XX wieku w modelu C-5A, to w nowej wersji zastosowano ponad 100 modyfikacji, które miały na celu zwiększenie możliwości samej konstrukcji i przedłużyć jego resurs. W wersji C-5B zamontowany został m.in.: radar pogodowy Bendix AN/APS-133 z kolorowym wyświetlaczem ulokowanym w kokpicie pilotów, system nawigacji inercyjnej oraz mocniejsze silniki TF39-GE-1C (każdy o ciągu 191,3 kN). Pierwszy seryjny samolot transportowy C-5B został oblatany 10 września 1985 roku. Zostało w sumie wyprodukowanych 50 egzemplarzy samolotu C-5B. Model ten rozpoczął wchodzić do służby w styczniu 1986 roku. Dostawy zakończyły się w kwietniu 1989 roku. C-5B uzupełniły flotę coraz mocniej starzejących się wersji C-5A, których w służbie w 1989 roku było 77 egzemplarzy.
W czerwcu 1987 roku koncern Lockheed otrzymał zlecenie od rządowej agencji kosmicznej NASA na modyfikację dwóch samolotów transportowych C-5A Galaxy, tak aby mogły one zostać dostosowane do przewozu niestandardowych ładunków wielkogabarytowych. Chodziło przede wszystkim o transport różnego rodzaju konstrukcji satelitów oraz elementów rakiet nośnych. W ramach wartego 133,8 mln kontraktu Lockheed odpowiednio zmodyfikował dwa samoloty, m.in.: przez usunięcie dodatkowego, górnego pokładu pasażerskiego w tylnej części kadłuba, przesunięcie do tyłu tylnej grodzi kadłubowej oraz montaż nowych, dwuskrzydłowych drzwi załadunkowych. Modyfikacja objęła także montaż dodatkowego gniazda zasilania naziemnego, po to aby móc w razie potrzeby podłączyć zasilanie do przewożonego ładunku. Początkowo samoloty te oznaczono jako C-5A SCM (Space Cargo Modifed), a później otrzymały one oznaczenie C-5C. Wróciły one do służby w siłach powietrznych na początku 1989 roku. Stacjonują one w kalifornijskiej bazie sił powietrznych Travis AFB. Formalnie należą one do Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych , które wykonują zadania zlecone im przez NASA.
Modernizacja awioniki
Pod koniec lat 90.-tych XX wieku Siły Powietrzne Stanów Zjednoczonych zaplanowały dwuetapowy program modernizacji floty samolotów transportowych C-5 Galaxy. Pierwszy z etapów miał objąć modernizację awioniki samolotów transportowych C-5 Galaxy. Pierwszy etap moiał objąć modernizację awioniki (AMP), natomiast drugi – instalację nowych silników i zwiększenia niezawodności samego płatowca (RERP).
W styczniu 1999 roku ruszył ówcześnie pilotażowy program modernizacji awioniki w samolotach transportowych C-5A/C-5B nazywany jako AMP (Avionics Modernization Program). W ramach wartego 120 mln kontraktu firma Lockheed rozpoczęła montaż nowego pakietu awioniki w dwóch samolotach C-5. W skład pakietu wszedł nowy, tzw. szklany kokpit, zmodernizowany system nawigacyjno-komunikacyjny (CNS/ATM (Communication, Navigation, Survellance/Air Traffic Management) – czyli kompatybilny z systemem zarządzania ruchem powietrznym GATM (Global Air Transportation Management), cyfrowy i w pełni zautomatyzowany system kontroli lotu AFCS (Automatic Flight Control System), łącze do komunikacji satelitarnej typu SATCOM (Satelite Communication), łącze wysokich częstotliwości HF (High-Frequency), ulepszony system ostrzegania przed kolizją z ziemią typu EGPWS (Enhanced Ground-Proximity Warning System), system ostrzegania i unikania kolizji w powietrzu typu TCAS (Traffic Alert and Collision Avoidance System) oraz laserowo-żyroskopowy system inercyjny typi IRS (Inertial Reference System), gdzie wraz z komercyjnym odbiornikiem sygnału GPS. W ramach tzw. szklanego kokpitu C-5, które otrzymały łącznie siedem wielofunkcyjnych wyświetlaczy ciekłokrystalicznych o wymiarach matrycy 152 mm x 203 mm, z czego sześć było przeznaczonych dla pilotów i jeden dla inżyniera pokładowego. Dodatkowo również dwa kolorowe wyświetlacze wielofunkcyjne w klawiaturami typu MCDU (o wymiarach 102 mm x 127 mm) dla pilotów i jednego dla inżyniera pokładowego. Całość pracuje w oparciu o komputer pokładowy typu Honeywell Versatile Integrated Avionics VIA 2000. Jest to komputer pokładowy, który został opracowany dla samolotu pasażerskiego typu Boeing 777. Nowy komputer zastąpił kilka przestarzałych komputerów instalowanych w samolotach transportowych C-5A/C-5B.
Tak pierwszy zmodyfikowany samolot transportowy Galaxy – wersja C-5B, opuścił zakłady Marietta 13 czerwca 2002 roku. Nieco ponad miesiąc później został oddany drugi tak samo zmodyfikowany samolot – był to C-5A. 21 grudnia 2002 roku został oblatany samolot C-5B, a wersja C-5A swój pierwszy lot odbył w sierpniu 2003 roku. W kwietniu 2003 roku koncern Lockheed otrzymał wart 20,3 mln dolarów kontrakt na produkcję/modernizację pierwszych ośmiu zestawów AMP. W ramach kolejnego kontraktu, o wartości 5,9 mln dolarów rozpoczęła ona modernizację pierwszych ośmiu samolotów C-5B. Kolejny zawarty kontrakt, wart na sumę 42,8 mln dolarów, zakładał produkcję drugiej transzy, który miał się zakładać z 18 zestawów AMP. Instalacja zestawów AMP miała miejsce w dwóch bazach Sił Powietrznych Stanów Zjednoczonych – Dover AFB oraz Travis AFB. Pierwszy tego typu, zmodyfikowany do standardu AMP samolot transportowy C-5B powrócił do służby w październiku 2004 roku. Instalacja takich zestawów AMP w samolotach C-5A rozpoczęła się we wrześniu 2008 roku.
Program RERP
Program zwiększenia niezawodności samolotów transportowych C-5 i wyposażenia go w nowe silniki RERP (Reliability Enhancement and Re-engining Program), który ruszył w grudniu 2001 roku. Koncern Lockheed otrzymał wtedy warty 1,1 mld dolarów kontrakt na rozpoczęcie fazy rozwoju i demonstracji systemu (SDD). W fazie tej modernizacji miał zostać poddany jeden samolot C-5A oraz dwa samoloty C-5B. Już w sierpniu 2000 roku zakłady Lockheed wybrał dla C-5 nowy silnik – General Electric CF6-80C2, który otrzymał wojskowe oznaczenie F138-GE-100. Silnik ten wytwarza ciąg ponad 222,4 k. Nowe silniki zamontowane w C-5 mają o 22% więcej mocy niż stosowane dotychczas starsze typu TF39. Dzięki nim prędkość wznoszenia się zwiększyła o 58%, a pułap maksymalny o dalsze 38%. Zmodernizowany C-5 może się teraz wznieść na wysokość 9500 m z ładunkiem o masie 38 000 kg w czasie krótszym niż 25 minut. Zastosowanie nowych silników skróciło rozbieg o 30% i pozwoliło na zwiększenie masy przewożonego ładunku do 122 400 kg. Jednocześnie nowe silniki są dużo cichsze od starszych, mieszczą się w federalnej normie agencji lotnictwa Stage 3. Dużo niższa jest również emisja spalin. Jest to lepszy wynik niż zakładała pierwotna specyfikacja programu RERP. Oprócz montażu nowych silników programu RERP zakłada zastosowanie ponad pięćdziesięciu modyfikacji i modernizacji, w takich obszarach jak: struktura płatowca, podwozie, instalacje elektryczne, hydrauliczna, paliwowa, pneumatyczna oraz klimatyzacyjna. W ramach RERP zainstalowano w samolotach C-5 działający w podczerwieni system przeciwdziałania dla dużych samolotów typu AN/AAQ-24 LAIRCM (Large Aircraft Infra-Red Countermeasures). Testy prototypu systemu zakończyły się w 2007 roku, a pierwsza instalacja systemu seryjnego samolotu transportowego C-5 zakończyła się w lipcu 2011 roku. Samoloty wyposażone w LAIRCM można rozpoznać m.in.: po charakterystycznych czujnikach umieszczonych po bokach dziobu.