2011-11-18 13:07:00
Samolot transportowy Boeing C-17 Globemaster III
Ciężki samolot transportowy Boeing C-17 Globemaster III jest najpopularniejszym przedstawicielem swojej klasy na świecie. Dzięki swoim właściwościom oraz uwarunkowaniom geopolitycznym powstało już ponad 200 egzemplarzy, które znajdują się w eksploatacji wojsk lotniczych Ameryki Północnej, Azji, Europy oraz Australii. Stanowi swoisty symbol zmian w działalności wojska – poza transportem sprzętu wojskowego na tereny objęte konfliktem zbrojnym, często realizuje zadania pomocy humanitarnej w rejonach świata zniszczonych przez kataklizmy naturalne.
Geneza
Początki koncepcji, która doprowadziła do opracowania C-17, należy szukać pod koniec lat 60. XX wieku, kiedy Siły Powietrzne USA rozpoczęły prace nad programem AMST (Advanced Medium STOL Transport) mającym na celu zastąpienie używanych od 1956 roku C-130 Hercules. W trakcie tego konkursu do realizacji – budowy prototypów, wybrano oferty Boeinga (YC-14) oraz Mc Donnell-Douglasa (YC-15). Oba najlepiej spełniały wymagania mówiące o szerokokadłubowym przedziale ładunkowym, możliwości zabrania ładunku o objętości 50% większej niż w C-130, możliwości wylądowania z połową paliwa i ładunkiem o masie 12244 kg na lądowisku o długości 610 metrów, ładownością maksymalną 24 ton i zasięgiem 644 km, maksymalnym zasięgiem do przebazowania 4184 km.
Obie firmy otrzymały kontrakty na budowę dwóch prototypów z których, po intensywnych testach, miano wybrać zwycięską ofertę i wdrożyć do produkcji seryjnej. Próby rozpoczęły się w bazie Edwards w 1975 roku, pierwszym który je rozpoczął był YC-15, a rok później dołączył YC-14.
Obie konstrukcje posiadały cechy wspólne – były górnopłatami wyposażonymi w silniki odrzutowe i usterzenie pionowe w kształcie litery T. Kadłub zakończony był rampą ładunkową, a załogi składały się z 4 osób (2 pilotów, nawigatora oraz technika załadunku - inżyniera). Stanowiska pilotów otrzymały nowoczesne wyposażenie elektroniczne, m. in. wprowadzone po raz pierwszy w maszynach transportowych wielofunkcyjne wskaźniki przezierne HUD.
Dane YC-14 i YC-15:
YC-14 | YC-15 | |
Długość kadłuba [m] | 36,8 | 37,8 |
Rozpiętość skrzydeł [m] | 39,33 | 33,5 |
Maksymalna masa startowa [kg] | 102037,5 | 97956 |
Napęd | 2 silniki General Electric F103-GE-100 | 4 silniki Pratt & Whitney JT8D-17 |
Konstrukcje różniły się także sposobem osiągnięcia możliwości STOL – Boeing wykorzystał metodę podwyższenia siły nośnej skrzydła z wykorzystaniem efektu Coandy – zjawiska fizycznego polegającemu na tym, że strumień gazów ma tendencje do przylegania do powierzchni. W przypadku YC-14 efekt ten zastosowano poprzez zamontowanie silników turbowentylatorowych nad skrzydłami, zapewniało to wysoką prędkość przepływu powietrza przy niskich prędkościach lotu. Natomiast McDonnell-Douglas w YC-15 zastosował koncepcje EBF – bezpośredniego nadmuchu gazów z silników na szczelinowe klapy, było to pierwsze wykorzystanie tej koncepcji w konstrukcji samolotów. Dzięki EBF otrzymywano około 20% siły ciągu, kolejne 26% dzięki dużej liczbie klap, a pozostałe dzięki doskonałości profilu płata.
W czasie prób okazało się, że obie konstrukcje spełniały wszystkie założenia i wymagania z nawiązką, ostatecznie go gustu decydentów bardziej przypadł YC-15. Jednak przed ogłoszeniem wyników oraz podpisaniem kontraktu Pentagon ogłosił w styczniu 1978 roku zakończenie programu AMST – powodem tej decyzji były problemy budżetowe. Mimo tego, wobec potrzeb nowoutworzonego dowództwa lotnictwa transportowego (Military Airlift Command – MAC), zdano sobie sprawę z potrzeb w tej dziedzinie. Tuż po zamknięciu AMST ogłoszono kolejny projekt – oznaczony jako C-X.
Prototyp C-17 podczas lotu w górzystym terenie, z przodu kadłuba widoczne sondy badawcze. Fot. USAF.
Nowy samolot transportowy miał być wkładem USAF w nową doktrynę sił Stanów Zjednoczonych, sił natychmiastowego reagowania, opracowaną pod koniec lat 70. Zakładała ona, że główne lądowe siły armii amerykańskiej będą oczekiwać na konflikt w bazach na kontynencie amerykańskim i wkraczać do akcji na terenie Europy i Bliskiego Wschodu tuż po przerzuceniu na lotniska frontowe, na które dostałyby się na pokładach maszyn C-X, których niezawodność oraz prostota obsługi pozwalałaby na korzystanie z pasów startowych gorszej jakości i nie dysponujących rozbudowanym zapleczem techniczno-pomocniczym, niezbędnym do prac wyładunku sprzętu. Pod koniec Zimnej Wojny plany te zmodyfikowano do możliwości toczenia przez siły amerykańskie dwóch dużych konfliktów regionalnych.
Wobec tych założeń wymagania wobec C-X były praktycznie takie same jak w przypadku AMST, główną różnicą były: zwiększone wymagania dotyczące maksymalnej masy ładunku (możliwość startu z ładunkiem o masie 75734 kg z pasa startowego o długości 2286 metrów i przewiezienie go na odległość 3862 km), zasięgu do przebazowania 7908 km oraz w celu zmniejszenia kosztów wykorzystania silników cywilnych certyfikowanych przez FAA, ograniczenia załogi do 3 osób, wysokiej niezawodności (18,6 godziny obsługi naziemnej na 1 godzinę lotu). Nowa konstrukcja miała stanowić uzupełnienie możliwości niewielkiej (liczącej wówczas 54 egzemplarze) floty C-5A Galaxy oraz części C-141 Starlifter (zakładano pozostawienie około 120 sztuk spośród 284 wyprodukowanych) i C-130 Hercules. Razem z tym ostatnim miała być wykorzystywana do bezpośrednich dostaw na lotniska i lądowiska frontowe, jednocześnie mogąc dostarczyć czterokrotnie cięższy ładunek. Ze względu na to, że wcześniej nie udało się skutecznie połączyć możliwości transportu ładunków strategicznych, właściwości STOL oraz taktycznych warunków bojowych program otrzymał nazwę Cargo – Experimental (C-X).
Po ogłoszeniu oficjalnych wymagań, 15 października 1980 roku, do walki o kontrakt stanęło trzech oferentów, którzy w styczniu 1981 roku złożyli swoje propozycje. Byli to: Lockheed z zmodyfikowanymi pod wymagania wersjami samolotów C-5 oraz C-141 (przebudowany płat wykorzystujący koncepcję EBF oraz poszerzony kadłub), Boeing ze zmodernizowanym YC-14 (powiększony kadłub oraz trzeci silnik umieszczony nad kadłubem) oraz McDonnell-Douglas z modelem D-9000 stanowiącym rozwinięcie koncepcji YC-15. 28 sierpnia 1981 roku Departament Obrony podjął decyzję o wyborze oferty firmy McDonnell-Douglas, D-9000 otrzymał wojskowe oznaczenie C-17. Głównym powodem wyboru tej oferty było największe doświadczenie, wyniesione z programu YC-15, a także dzięki wykorzystaniu technologii tego programu zmniejszenie kosztów i ryzyka niepowodzenia. Według pierwszych planów szacowano, że dziewiczy lot odbędzie się w 1985 roku, a dostawy i osiągnięcie wstępnej gotowości bojowej przez pierwszą jednostkę na koniec 1986 roku. Zakładano wówczas, że USAF otrzyma 210 sztuk C-17.
Jednocześnie po ogłoszeniu wyboru, pod wpływem presji Lockheeda, Kongres przeznaczył środki na zakup drugiej partii C-5 Galaxy – obok kolejnych KC-10 stanowiły uzupełnienie możliwości transportowych USAF do momentu rozpoczęcia dostaw C-17. Obok Lockheeda także Boeing chciał sprzedać wojsku samoloty 747 w wersji cargo, wstępnie oznaczone jako C-19, jednak w trakcie prób porównawczych z C-5 poniósł prestiżową porażkę. Ze względu na te zakupy Kongres zgodził się na czteroletnie przesunięcie dat związanych z programem C-X.
Pierwsze środki zostały przeznaczone na fazę badawczo-rozwojową (w wysokości 31,6 mln USD) zatwierdzono 23 lipca 1982 roku. W większości wydano je na prace związane z certyfikacją silnika Pratt & Whitney PW2037, który został opracowany dla samolotu Boeing 757, posiadał on moc 171 kN i otrzymał certyfikat FAA w grudniu 1983 roku. Zmilitaryzowana wersja, oznaczona jako PW2040 (oznaczenie wojskowe F117-PW-100) o mocy 180 kN otrzymała certyfikat w 1987 roku. Finalny kontrakt na budowę prototypu i maszyn seryjnych (210 sztuk) o wartości 3,387 mld USD, został podpisany 31 grudnia 1985 roku. Na jego mocy dziewiczy lot miał odbyć się w marcu 1990 roku, a osiągnięcie wstępnej gotowości bojowej przez pierwszą jednostkę w kwietniu 1992 roku.
Globemaster III lotnictwa amerykańskiego podczas podchodzenia do lądowania. Fot. Michał Gajzler.
Początkowo zakładano, że C-17 dołączą do licznej floty składającej się z C-5, C-141 i C-130. Jednak wydarzenia z lat 1990-91 (Operacja Pustynna Tarcza i Pustynna Burza) spowodowały wykruszanie się C-141, było to spowodowane pęknięciami centropłatów – koszty ich wymiany spowodowałyby ograniczenie zamówień na C-17. Aby zapobiec temu dowództwo MAC podjęło decyzję o stopniowym wycofaniu całej, składającej się wówczas z 234 egzemplarzy, floty Starlifterów i pełnym zastąpieniu ich przez nowe samoloty (które również miały przejąć zadania części wycofanych C-130).
W tym czasie McDonnell-Douglas prowadził już intensywne prace związane z opracowaniem układu fly-by-wire (Globemaster był pierwszym wojskowym samolotem transportowym wyposażonym w ten układ i ogólnie drugim po Airbus A320 nie będącym maszyną bojową), wprowadzenie tego układu było spowodowane obawą przed utratą stateczności w czasie manewrów na niskiej wysokości i przy niskiej prędkości. W celu budowy C-17 w Long Beach rozbudowano hale montażowe, które miały pozwolić na dostarczenie 29 samolotów rocznie. Poza pracami w biurach konstrukcyjnych i laboratoriach koncernu część prac została zlecona (związana z optymalizacją aerodynamiczną całej konstrukcji) USAF Arnold Engineering Development Center oraz ośrodkowi NASA w Langley. W ośrodku McDonnell-Douglasa w Arizonie testowano w formie makiet różne rozwiązania kabiny ładunkowej, do których wypożyczono pojazdy bojowe US Army. W czasie prac konstruktorzy musieli opracować i zbudować m. in. 59 systemów awioniki, 19 komputerów i napisać 2 mln linii oprogramowania do nich. Testy tych ostatnich przeprowadzano na specjalnie zbudowanych symulatorze, pierwsze próby nie napawały optymizmem – pojawiły się trudne do rozwiązania problemy. Inną negatywną tendencją, która pojawiła się w trakcie montażu maszyn przedprototypowych, była nadwaga wynosząca około 9000 kg – w celu zachowania zapisów kontraktu inżynierowie musieli przeprojektować część elementów. Opóźnienia, które wyniknęły w wyniku rozwiązania problemów spowodowały wzrost kosztów i związane z tym zmniejszenie zamówienia do 120 sztuk. Co ważne mogły też zakończyć się anulowaniem całego projektu, jednak upór producenta oraz lotnictwa spowodował, że udało się uchronić go przed chcącymi ograniczyć kosztu Kongresmenami.
Pierwsze dwa egzemplarze przedprototypowe (oznaczone jako S-1 i D-1) przeznaczone do naziemnych prób wytrzymałości i żywotności konstrukcji wykazały kolejne problemy – przy próbie obciążeniowej centralny dźwigar skrzydła egzemplarza S-1 pękł przy 130% obciążenia dopuszczalnego, zamiast wymaganych 150%. Rozwiązaniem tego problemu było wzmocnienie, a za tym zwiększenie masy, kluczowych elementów konstrukcji. Do dalszych prób (m. in. symulacji żywotności konstrukcji przy 25000 i 36000 cykli) posłużył D-1. W tym czasie trwała już budowa prototypu (T-1) oraz pierwszych maszyn seryjnych (P-1 i P-2), prezentacja maszyny przedseryjne miała miejsce pod koniec grudnia 1990 roku.
Montaż samolotów odbywa się w zakładach Boeinga (wcześniej McDonnell-Douglasa) w Long Beach – w przeciwieństwie do konstrukcji cywilnych ponad 80% elementów powstaje w zakładach amerykańskich. Główne elementy struktury kadłuba oraz skrzydeł wykonane są w zakładach Boeinga w Long Beach, natomiast wśród głównych kooperantów można wymienić: Pratt & Whitney (silniki), Northrop-Grumman (statecznik pionowy), B.F. Goodrich (podwozie), Marion Composites (elementy kompozytowe, winglety).
Próby w locie
Program prób w locie, z wykorzystaniem egzemplarzy T-1 oraz P-1 do 4, miał być zrealizowany w oparciu o bazę Edwards w Kalifornii. Pierwszy lot C-17 miał miejsce 15 września 1991 roku, prototyp po starcie w Long Beach poleciał bezpośrednio na nowe lotnisko, rozpoczynając trwający do maja 1995 roku. W związku z opóźnieniami w kwietniu 1993 roku do pięciu już wykorzystywanych w tym celu maszyn dołączył szósty (P-5). W tym czasie samoloty znajdowały się w strukturze 417. Dywizjonu Doświadczalnego i wykonały ponad 200 indywidualnych testów w czasie których wykonano blisko 1200 lotów o łącznym czasie blisko 4300 godzin. W ich trakcie przeprowadzano m. in. próby w każdej strefie klimatycznej oraz na stanowisku doświadczalnym w bazie Englin na Florydzie, transportowano każdy rodzaj pojazdów i śmigłowców znajdujących się na wyposażeniu amerykańskich sił zbrojnych, zrzuty ładunków z dużych i niskich wysokości, zrzuty spadochroniarzy.
W czasie ich przeprowadzania usuwano zauważone problemy – większość z nich wynikała z „chorób wieku dziecięcego” oprogramowania instalacji sterowania oraz układu podwozia; jakości prac przy pierwszych egzemplarzach (m. in. przecieki przewodów paliwowych); większego niż przewidywano zużycia paliwa przez silniki. Największym problemem, szybko rozwiązanym, było nadmierne przegrzewanie się elementów klap umieszczonych za wylotami silników – panele narażone na wysoką temperaturę wymieniono na wykonane z tytanu.
Po zakończeniu pierwszej fazy testów przed C-17, który w 1993 roku otrzymał nazwę Globemaster III, do przeprowadzenia została jeszcze ocena niezawodności (RM&AE) przeprowadzona w okresie 30 dni - pomiędzy 7 lipca i 5 sierpnia 1995 roku. W tym czasie seryjne C-17 zostały wykorzystane do transportu wyposażenia i ludzi w symulowanych działaniach wojennych. W czasie tego okresu maszyny odbywały liczne loty nad kontynentalną częścią Stanów Zjednoczonych oraz transatlantyckie do Wielkiej Brytanii. W ich czasie zrzucały spadochroniarzy i sprzęt, lądowały na prowizorycznych lądowiskach i pasach startowych pozbawionych rozbudowanej infrastruktury. W czasie całego okresu oceny wykonano 513 lotów o łącznym czasie 2252,5 godziny, niezawodność wyniosła 99,2%, planowe wykonanie misji osiągnięto w 90,7% przypadków, operacje za i wyładunku zajmowały około 2 godzin każda, a czas obsługi naziemnej związanej z zabezpieczeniem samolotu 3,5 godziny na każdą godzinę lotu – były to rewelacyjne wyniki.
W czasie całego programu prób C-17 ustanowił 22 rekordy w klasie ciężkich samolotów wojskowych, wśród m.in. wysokość lotu z ładunkiem, czas wznoszenia z ładunkiem maksymalnym, długość rozbiegu (417,2 metrów) i dobiegu (413,3 metrów) z ładunkiem o masie 19991,5 kg. Po testach egzemplarze P-1 do P-5 wróciły do Long Beach, gdzie doprowadzono je do standardu maszyn seryjnych VI serii produkcyjnej i skierowano do jednostek liniowych.
Rozwój konstrukcji
Jednym z pierwszych działań związanych z ulepszeniem C-17 było przyspieszenie tempa produkcji, co osiągnięto poprzez zwiększenie doświadczenia pracowników oraz uproszczenie części procedur i konstrukcji elementów. Budowa pierwszych maszyn zajmowała około 2 mln roboczo-godzin, proces ten skrócono do 750 tys. Pomiędzy egzemplarzami P-9 i P-17 skrócono czas montażu z 505 do 389 dni, jednocześnie ze względu na ograniczoną ilość zamówionych Globemaster-ów linia produkcyjna nie osiągnęła zakładanego tempa 29 maszyn rocznie, po osiągnięciu w 2002 roku tempa 16 egzemplarzy na rok uznano to za wynik optymalny.
W czasie działań nad Bośnią w 1995 roku, ze względu na zagrożenie ze strony broni małokalibrowej, samoloty zostały wyposażone w opancerzenie kabiny załogi wykonane z elementów ceramicznych i kevlarowych. Jest ono demontowane i jest wykorzystywane w czasie operowania w terenach działań bojowych, oficjalnie brak informacji i zastosowaniu tego typu osłon obecnie jednak można założyć, że w chwili obecnej (ze względu na szerokie wykorzystanie C-17 w lotach do Iraku i Afganistanu) są one standardowym elementem każdej maszyny.
W 1997 roku McDonnell-Douglas, z powodu strat (związanych choćby z opóźnieniem programu C-X, co kosztowało go około 1,5 mld USD) został włączony w skład koncernu Boeing, który rozpoczął produkcję i marketing samolotu pod swoją marką.
Największą, jak na razie, zmianą w konstrukcji Globemastera jest dodanie dodatkowego, piątego zbiornika paliwa – miejsce dla niego wygospodarowano w wolnej przestrzeni centropłata. Dzięki niemu zasięg został zwiększony o około 1500 km przy ładunku o masie 72560 kg, maszyny wyposażone w to udogodnienie są nieoficjalnie oznaczone jako C-17ER. Pierwszym z nich jest 71. egzemplarz seryjny o rejestracji 00-0171 dostarczonym w 2001 roku i stanowiącym prototyp XIII serii produkcyjnej. Poza tym, od siódmego egzemplarza seryjnego, rozpoczęto instalację systemów ostrzegawczo-obronnych mających na celu zmylenie pocisków przeciwlotniczych naprowadzanych termicznie (o szczegółach w dalszej części artykułu).
Wcześniej dostarczane egzemplarze mogą być dostosowywane do standardu ER w czasie przeglądów i prac modernizacyjnych w zakładach w Long Beach, natomiast zmiany wyposażenia pokładowego są wykonywane w czasie przeglądów w zakładach w Tulsa w stanie Oklahoma (do 1998 roku) i w San Antonio w stanie Texas (od 1998 roku).
Startuje jeden z brytyjskich C-17. Fot. Boeing.
Poza rynkiem wojskowym, McDonnell-Douglas (a później Boeing) starał się zainteresować swoją nową konstrukcją cywilne linie lotnicze. Przygotowano dla nich wariant pozbawiony wyposażenia wojskowego i pod oznaczeniem MD-17 (a później BC-17X) był oferowany, jednak ze względu na brak zainteresowania opcja ta została już zamknięta.
W latach 2005-2008 Boeing prowadził prace koncepcyjne związane z opracowaniem nowej wersji wojskowej, określonej wstępnie jako C-17B. Według przedstawicieli koncernu i informacji przedstawionych przez nich w czasie pokazów w Farnborough w 2008 roku nowa wersja ma zwiększyć możliwości transportu taktycznego poprzez instalację nowej wersji silników Pratt & Whitney F117 o zwiększonym ciągu, zmodyfikowanego układu klap, przeprojektowanie podwozia poprzez instalację centralnego układu ciśnienia powietrza podwozia (pozwalającego na lądowanie w miejscach niedostępnych dla C-17A), zaawansowanych systemów samoobrony, systemów nawigacyjnych pozwalających na lądowanie w przygodnym terenie o każdej porze dnia i nocy, zmodyfikowanego układu sterowania. Część z elementów pakietu C-17B mogłoby być zainstalowanych na modernizowanych C-17A, mimo to propozycja nie budzi zainteresowania USAF.
Inną opcją, pozostającą w sferze prac koncepcyjnych, jest opracowanie nowego płata wykonanego głównie z kompozytów oraz instalację silników rodziny General Electric GEnx-1B lub –2B rozwijanych na rzecz cywilnych projektów Boeinga (modele 787 i 747-8). Informacje o tym rozwiązaniu także zostały zaprezentowane przez koncern w czasie pokazów w Farnborough w 2008 roku.
W 2008 roku, w wyniku większego niż przewidywano wykorzystania C-17, doszło do odkryć mikropęknięć w centropłatach – wymiana i ich wzmocnienie spowodowała rozwiązanie tego problemu, kolejne egzemplarze przechodzą proces naprawy w czasie rutynowych przeglądów, a w pozostałych stan tej części samolotu jest stale monitorowana.
Opis konstrukcji
Boeing C-17 Globemaster III jest ciężkim odrzutowym samolotem transportowym przeznaczonym do działań strategicznych i taktycznych opracowanym dla Sił Powietrznych USA, o cechach skróconego startu i lądowania, który zastąpił w arsenale maszyny Lockheed C-141 Starlifter oraz stare wersje C-130 Hercules. Został opracowany na bazie samolotu YC-15 i zachowuje tradycyjny układ konstrukcyjny maszyn tej klasy.
Kadłub o konstrukcji metalowej, półskorupowej, o przekroju owalnym, z całkowicie hermetyzowanym wnętrzem. W jego przedniej części znajduje się przedział załogi i elektroniki składający się ze stanowiska pracy dla dwóch pilotów oraz technika ładunku, dwa dodatkowe miejsca siedzące, miejsca dla odpoczynku personelu pokładowego oraz bloki systemów elektronicznych. Pozostała część kadłuba mieści przedział ładunkowy o wymiarach 20,78x5,49x4,11 (3,76 pod dźwigarem centropłata) metrów zakończony dwuczęściową rampą ładunkową. Całkowita objętość tej części samolotu wynosi 591,47 metrów sześciennych i maksymalnej ładowności 77519 kilogramów. Wśród możliwych, standardowych dla C-17, ładunków znajdują się m.in.: 3 M2 Bradley, 5 LAV-III/Stryker, 1 bateria pocisków Patriot, 3 śmigłowce AH-64 Apache, 4 śmigłowce UH-60 Blackhawk, 18 standardowych palet ładunkowych 463L, 1 czołg M1 Abrams, 102 spadochroniarzy, 102 pasażerów wraz z 48 noszami. Podłoga przedziału ładunkowego wykonana jest z tytanu i aluminium i posiada osiem rzędów rolek pozwalających na swobodne przemieszczanie spaletyzowanych ładunków. W tylnej części kadłuba, po obu stronach, znajdują się drzwi desantowe przeznaczone dla skoczków. Poza nimi na całej powierzchni znajdują się trzy pary wyjść awaryjnych, połowa z nich jest wyposażona w pneumatyczne tratwy ratunkowe przeznaczone do użycia w czasie wodowania awaryjnego. W prawym sponsorze podwozia umieszczono pomocniczy agregat prądotwórczy (APU) przeznaczony do zapewnienia energii elektrycznej w czasie postoju na ziemi. Poza tym w kadłubie umieszczono instalację do pobierania paliwa w locie, końcówkę do sztywnego łącza tankującego umieszczono w przedniej części nad kabiną załogi.
Skrzydła C-17 zostały wykonane z aluminium, o konstrukcji trzyczęściowej, dwudźwigarowej. Centropłat o obrysie prostokątnym, a części zewnętrzne trapezowe o skosie krawędzi natarcia 25° i ujemnym wznosie. W ich wnętrzu znajdują się cztery zbiorniki paliwa o łącznej pojemności 102297 litrów, od egzemplarza numer 71 dodano piąty zbiornik umieszczony w wolnej przestrzeni centropłata. Skrzydła zakończone są wingletami o powierzchni 3,33 m² i według danych producenta zmniejszają opór na prędkościach przelotowych o 60%. Są wyposażone w bogatą mechanizację składającą się z ośmiu slotów krawędzi natarcia rozciągających się na całą rozpiętość płata, 2/3 długości spływu zajmują szczelinowe klapy Flowera, a na zakończeniu umieszczono lotki. Pomiędzy slotami umieszczono pylony dla silników Pratt & Whitney F117-PW-100.
Usterzenie klasyczne kompozytowo-aluminiowe w kształcie litery T z bogatą mechanizacją statecznika. Zarówno ster kierunku jak i statecznik poziomu są dwuczęściowe i pozwalają na wychylenie do 52,2°. Wysokość tego elementu wynosi 9,78 metrów, a rozpiętość 19,81 metrów. Powierzchnia statecznika pionowego wynosi 78,5 m², a powierzchnia statecznika poziomego 63,7 m².
C-17 lotnictwa NATO (SAC) z powodów formalnych nosi oznaczenia maszyn węgierskich. Fot. Mariusz Cielma.
Podwozie opracowano do operowania ze słabo przygotowanych lądowisk, zastosowano klasyczny układ trójpodporowy z przednim kółkiem, całkowicie chowane w locie (łącznie 14 kół). Podwozie przednie składa się z dwóch kół umieszczonych w układzie tandem o rozmiarze 40 cali, w celu polepszenia manewrowości na ziemi jest ono sterowane z kabiny pilotów. Podwozie główne składa się z czterech zespołów trójkołowych wózków umieszczonych w przykadłubowych sponsorach (po dwa na każdą burtę), opony tych elementów mają rozmiar 50 cali. Amortyzatory umożliwiają lądowanie z prędkością opadania dochodzącą do 4,57 m/s oraz zapewniają możliwość operowania na słabo przygotowanych nawierzchniach naziemnych. Ze względu na brak centralnego układu pompowania kół nie można przed lądowaniem obniżyć ciśnienia opon, które pozwoliłoby na lądowanie m.in. na pustyni lub plażach.
Zespół napędowy składa się z czterech dwuprzepływowych silników turboodrzutowych Pratt & Whitney F117-PW-100 o ciągu 180 kN, będących zmilitaryzowaną wersją cywilnego silnika rodziny PW2000 przeznaczonych dla samolotów Boeing 757 i Ił-96M, o współczynniku dwuprzepływowości wynoszącym 5,9:1. Są one umieszczone na podskrzydłowych pylonach, po dwa na skrzydło. Jednostki napędowe posiadają rewersy ciągu, wykorzystywany w czasie lądowania, w celu zapobiegania dostania się niechcianych obiektów do środka ciąg rewersów skierowany jest przez szczeliny tylko poprzez górną powierzchnie obudowy. Sterowanie ciągiem odbywa się przez dwukanałowy układ elektroniczny, a parametry silników są prezentowane na wielofunkcyjnych wyświetlaczach w kabinie pilotów. Poza tym przy jednostkach napędowych umieszczono cztery generatory prądu zmiennego trójfazowego o napięciu 115/200 V zainstalowane pojedynczo przy każdym z silników. Prąd uzyskany przez generatory jest przekazywany do prostowników, które uzyskują z niego prąd stały o napięciu 28 V. W sytuacjach awaryjnych energię elektryczną zapewniają dwa akumulatory lub dwie turbiny powietrzne umieszczone w obudowach silników wewnętrznych.
Sterowanie odbywa się poprzez cyfrowy układ opracowany przez firmy General Electric i General Dynamics. W jego skład wchodzą dwa komputery opracowujące dane aerodynamiczne, komputer misji, komputer zarządzania danymi instalacji pokładowych. Komendy przekazywane są drogą przewodową poprzez czterokanałowy układ elektryczny, w sytuacjach awaryjnych załoga może korzystać z układu mechanicznego lub akumulatorów zapewniających zasilanie na około 30 minut. Poza załogą sterowanie maszyną może przejąć pilot automatyczny posiadający, obok funkcji podstawowej, opcje automatycznego sterowania ciągiem silników oraz automatycznego lądowania z wykorzystaniem systemu ILS II Kategorii.
Efektowne malowanie drugiego katarskiego C-17. Fot. Boeing.
Pokładowe wyposażenie elektroniczne składa się z sześciu radiostacji (dwóch VHF, dwóch UHF i dwóch HF) produkcji Rockwell-Collins, systemu łączności satelitarnej Rockwell-Collins SAT-2000 Aero-1, komputera klasy PC wraz z drukarką, systemu IFF pracującym w trybie S, układów nawigacyjnych (VOR, ILS, GPS, Tacan, radiowysokościomierz), radaru pogodowo-nawigacyjnego Honeywell AN/APS-133(V), radaru ostrzegawczego tylnej strefy. Najważniejsze informacje wyświetlane są na czterech wielofunkcyjnych monitorach umieszczonych w centralnej części tablicy przyrządów, poza tym obaj piloci dysponują wskaźnikami HUD oraz czterema wielofunkcyjnymi monitorami przedstawiającymi dane z komputera pokładowego. System samoobrony (określany jako Airlift Defensive System) składa się z czujników ostrzegających przed wystrzelonymi pociskami ATK AN/AAR-47 oraz wyrzutniami pułapek AN/ALE-47 przeznaczonymi do zmylenia pocisków naprowadzanych na podczerwień. Od 2007 roku C-17 przechodzą modernizację polegającą m.in. na instalacji systemu AN/AAQ-24(V) NEMESIS produkcji Northrop Grumman, mającym na celu zautomatyzowanie procesu ochrony samolotów przed wystrzelonymi pociskami naprowadzanymi na podczerwień.
Użytkownicy
Największym użytkownikiem C-17 są Siły Powietrzne USA, dla których zamówiono 223 egzemplarzy, wyparły one ze służby C-141 Starlifter oraz część niezmodernizowanych C-5A Galaxy. Znajdują się one w gestii Air Mobility Command oraz Gwardii Narodowej (ANG) i Air Force Reserve Command. Według stanu na połowę 2011 roku w C-17 były wyposażone następujące jednostki:
Skrzydło | Dywizjon | Baza (Stan ) | Uwagi |
3. | 517. | Elmendorf (Alaska) | |
15. | 535. | Hickam (Hawaje) | |
60. | 21. | Travis (Kalifornia) | |
62. | 4., 7., 8., 10. | Mc Chord (Waszyngton) | |
97. | 58. | Altus (Oklahoma) | |
105. | 137. | Stewart (Nowy Jork) | ANG* |
154. | 204. | Hickam (Hawaje) | ANG |
172. | 183. | Jackson-Evers International Airport (Missisipi) | ANG |
176. | 249. | Anchorage (Alaska) | ANG |
305. | 6. | McGurie (New Jersey) | |
315. | 300., 317., 701. | Charleston (Południowa Karolina) | AFRC** |
349. | 301. | Travis (Kalifornia) | AFRC |
412. | 418. | Edwards (Kalifornia) | doświadczalna |
436. | 3. | Dover (Delware) | |
437. | 14., 15., 16., 17. | Charleston (Południowa Karolina) | |
445. | 89. | Wright-Patterson (Ohio) | AFRC |
446. | 97., 313., 728. | Mc Chord (Waszyngton) | AFRC |
452. | 729. | March (Kalifornia) | AFRC |
512. | 326. | Dover (Delware) | AFRC |
514. | 732. | McGurie (New Jersey) | AFRC |
* Air National Guard - lotnictwo Gwardii Narodowej,
* Air Force Reserve Command - rezerwa Sił Powietrznych.
Pierwsze loty operacyjne rozpoczęto w 1994 roku, kiedy w październiku dwa C-17 wzięły udział w transporcie sprzętu wojskowego pomiędzy Stanami Zjednoczonymi (baza Langley), a Kuwejtem. W latach 1995-96 C-17 należące do 437. Skrzydła Transportowego były wykorzystywane w operacji Joint Endeavor – wkroczeniu międzynarodowych sił wojskowych do byłej Jugosławii, mających doprowadzić od przestrzegania postanowień pokojowych wynegocjowanych w Dayton. W czasie tej operacji 12 samolotów przerzucono do bazy Rhein-Main w Niemczech, skąd wykonywały loty z zaopatrzeniem wojskowym i humanitarnym. Ze względu na zagrożenie, związane z ogniem broni małokalibrowej i ręcznych pocisków przeciwlotniczych, loty były wykonywane w nocy (głównymi lotniskami były Sarajewo i Tulza), a rozładunek trwał średnio 30 minut. W czasie 60 dni operacji powietrznych (grudzień 1995 – luty 1996) C-17 wykonały 1025 lotów, przy niezawodności 97,8%. Wśród ładunków znalazły się pojazdy opancerzone, elementy mostu pontonowego oraz pasażerowie – wśród nich prezydent Bill Clinton, który na pokładzie Globemastera przybył z wizytą do żołnierzy amerykańskich stacjonujących w Bośni.
W latach 1995-2000 maszyny były intensywnie wykorzystywane w operacjach humanitarnych oraz ewakuacji ludności (głównie Amerykanów oraz Europejczyków) z wielu miejsc na świecie: wrzesień 1995 Wyspy Dziewicze po przejściu huraganu Marilyn oraz ewakuacja obcokrajowców z Liberii, sierpień 1998 ewakuacja ofiar i zwłok z zamachów bombowych na ambasady w Afryce, listopad 1998 Ameryka Południowa po przejściu huraganu Mitch, luty 2000 Mozambik klęska głodu. We wrześniu 1998 roku egzemplarz o rejestracji 96-0006 (nazwa własna – Spirit of Berlin) wziął udział w transporcie orki Keiko, bohaterki serii filmów „Uwolnić Orkę”. Operacja rozłożona na dwa dni września, 9 i 10, polegała na przewiezieniu zwierzęcia ze Stanów Zjednoczonych do Islandii i tam wypuszczenie orki do wód Oceanu Atlantyckiego. Poza samą Keiko ładunek składał się z wypełnionego wodą zbiornika. C-17 został wybrany dzięki możliwości wylądowania z ładunkiem o łącznej masie 32 ton na pasie startowym o długości 1300 metrów.
Kanadyjskie samoloty wzmocniły potencjał transportowy armii przydając się szczególnie w otworzeniu mostu powietrznego pomiędzy macierzą a Afganistanem. Fot. Boeing.
W 1999 roku ponownie C-17 były potrzebne na Bałkanach, tym razem w celu wsparcia operacji Allied Force – lotniczej kampanii NATO wobec Serbii oraz działań humanitarnych na pograniczu Kosowa. W tym okresie samoloty wykonywały loty na lotniska w Albanii, Macedonii oraz później w Kosowie, dostarczając sprzęt wojskowy (obejmujący m.in. BWP Bradley, wyrzutnie MLRS, czołgi M1 Abrams, śmigłowce AH-64, UH-60 i CH-47), a po zakończeniu działań bojowych transportowały pomoc humanitarną. Łącznie w czasie tej kampanii około 50 C-17 wykonało 1092 loty i wykazały niezawodność na poziomie 92%.
Po wydarzeniach z 11 września 2001 roku C-17 ponownie znalazły się w boju – już w tym samym roku były wykorzystywane do transportu sprzętu wojskowego oraz pomocy humanitarnej do Afganistanu, od 2003 roku tworzyły podstawę mostu powietrznego między amerykańskimi bazami wojskowymi i Irakiem (m. in. 15 maszyn tego typu przeprowadziło największy od lat desant spadochronowy zrzucając w północnej części kraju 1100 żołnierzy z 173. Brygady Powietrzno-Desantowej, po opanowaniu przez nich lotnisk, następne Globemastery dostarczyły kolejnych 1000 żołnierzy oraz ciężki sprzęt wojskowy). Po tsunami, które nawiedziło Azję Południowo-Wschodnią w grudniu 2004 roku, wzięły udział w akcji ratowniczej transportując sprzęt, ekipy ratownicze oraz pomoc humanitarną.
28 lipca 2010 roku w rejonie bazy lotniczej Elmendorf na Alasce rozbił się egzemplarz nr 00-0173, który wykonywał trening przed zbliżającymi się dzień później pokazami lotniczymi. W wyniku wypadku doszło do śmierci czteroosobowej załogi, badający wypadek orzekli, że winę ponosił pilot, którzy przeciągnął maszynę na niskim pułapie.
Pierwszym i zarazem głównym celem związanym z eksportem C-17 była Wielka Brytania, która przejawiała zainteresowanie nabyciem ciężkich samolotów transportowych już w czasie realizacji programu C-5 Galaxy, niestety ze względu na cięcia budżetu obronnego nie doszło w latach 80. do ich zakupu. W 1998 roku powrócono do planów zakupu tego typu maszyn – głównym pretendentem był właśnie Globemaster III. Ze względu na koszty w maju 2000 roku zdecydowano się na leasing czterech samolotów tego typu na okres siedmiu lat z opcja przedłużenia o kolejne dwa. Po zakończeniu okresu wypożyczenia miano zdecydować o ich zwróceniu lub odkupieniu na własność. W tym drugim przypadku zakładano, że C-17 stanie się uzupełnieniem licznej floty samolotów Airbus A400M, których dla RAFu zamówiono 25 sztuk. Pierwszy Globemaster III został przekazany Brytyjczykom w maju 2001 roku, całość dostawy zrealizowano do września tego roku – specjalnie dla nich powstała nowa jednostka lotnicza, 99. Dywizjon bazujący w Brize Norton. Z powodu większego zaangażowania wojsk brytyjskich w misjach ekspedycyjnych oraz opóźnień związanych z programem A400M już w 2004 roku ogłoszono, że używane C-17 zostaną odkupione po okresie leasingu, w latach 2006-2007 dokupiono kolejne dwa samoloty tego typu (dostarczone w 2008 roku). W grudniu 2009 roku Londyn zakupił siódmy, i na razie ostatni egzemplarz, który został dostarczony w listopadzie 2010 roku.
Brytyjskie C-17 są głównie wykorzystywane do utrzymania mostu powietrznego między Wielką Brytanią i jej wojskami w Afganistanie oraz Iraku. Poza tym odbywają loty zaopatrzeniowe do baz na całym świecie, transportując m.in. samoloty myśliwskie Panavia Tornado F.3 stacjonujące w bazie na Falklandach.
Oznaczenie producenta |
Numer rejestracyjny RAF |
Uwagi/Dostawy |
UK-1 |
ZZ171 |
17.05.2001 |
UK-2 |
ZZ172 |
14.06.2001 |
UK-3 |
ZZ173 |
1.08.2001 |
UK-4 |
ZZ174 |
24.08.2001 |
UK-5 |
ZZ175 |
22.02.2008 |
UK-6 |
ZZ176 |
11.06.2008 |
UK-7 |
ZZ177 |
16.11.2010 |
Potrzeba zakupu ciężkich samolotów transportowych została dostrzeżona po akcji ratowniczej związanej w tsunami z 2004 roku oraz doświadczeniami związanymi z wykorzystania cywilnych samolotów transportowych do zaopatrywania kontyngentów wojskowych. W 2005 roku dokonano porównania dwóch oferowanych konstrukcji – C-17 oraz A400M, po czym w marcu 2006 roku wybrano ofertę Boeinga kupując cztery egzemplarze za 2,2 mld A$. Podobnie jak wszystkie eksportowe C-17, także maszyny dla Australii reprezentują standard Sił Powietrznych USA. Dostawy zostały zrealizowane w latach 2006-2008, a pełna gotowość operacyjna wyposażonego w nie 36. Dywizjonu RAAF zostanie osiągnięta w 2011 roku. Mimo to, maszyny już są wykorzystywane do zapewnienia mostu powietrznego pomiędzy krajem i wojskami uczestniczącymi w misjach międzynarodowych, a także w akcjach humanitarnych (m. in. w Papui Nowej Gwinei w 2007 roku oraz Birmie w 2008 roku po przejściu huraganu Nargis).
18 kwietnia 2011 roku Ministerstwo Obrony Australii ogłosiło plan zakupu piątego egzemplarza, który został dostarczony 14 września 2011 roku. Wówczas publicznie poinformowano o rozpoczęciu rozmów z Amerykanami w sprawie zakupu szóstego C-17.
Oznaczenie producenta |
Numer rejestracyjny RAAF |
Uwagi/Dostawy |
AUS-1 |
A41-206 |
29.11.2006 |
AUS-2 |
A41-207 |
11.05.2007 |
AUS-3 |
A41-208 |
18.12.2007 |
AUS-4 |
A41-209 |
19.01.2008 |
AUS-5 |
A41-210 |
14.09.2011 |
Podobnie jak Australia, także Kanada dostrzegła potrzebę posiadania własnych ciężkich samolotów transportowych. Prace związane z opracowanej koncepcji i zdobyciem środków budżetowych rozpoczęły się już w 2003 roku, podobnie jak w przypadku Australii rozpatrywano możliwość zakupu C-17 lub A400M. Ostatecznie w 2007 roku podpisano kontrakt z Boeingiem opiewający na cztery samoloty, powodem rezygnacji z A400M były opóźnienia programu i nieznany czas oczekiwania na nie w przypadku zamówienia. Dostawy CC-177 Globemaster III (takie oznaczenie otrzymały w Kanadzie) zostały zrealizowane w latach 2007-2008 – wszystkie zostały wcielone w skład 429. Dywizjonu bazującego w bazie lotniczej Trenton w prowincji Ontario. Ich pierwszą misją była akcja ratowniczo-humanitarna związana z przejściem przez Jamajkę huraganu Dean w 2007 roku. Poza tego typu misjami ich głównym zadaniem jest utrzymanie mostu powietrznego między krajem i wojskami stacjonującymi, głównie, w Afganistanie.
Oznaczenie producenta | Numer rejestracyjny RCAF | Uwagi/dostawy |
CA-1 | 177701 | 08.08.2007 |
CA-2 | 177702 | 18.10.2007 |
CA-3 | 177703 | 23.03.2008 |
CA-4 | 177704 | 03.04.2008 |
Czwartym, eksportowym, odbiorcą C-17 stał się, dość nieoczekiwanie, Katar – w 2008 roku zakupił on dwa samoloty tego typu, które zostały dostarczone w 2009 roku. Według oficjalnych zapowiedzi będą głównie wykorzystywane do akcji ratowniczych i humanitarnych. Użytkownik ten dysponuje także opcją kontraktową na kolejną parę C-17.
Rejestracja użytkownika | Dostawa |
A7-MAA | 11.08.2009 |
A7-MAB | 10.09.2009 |
Piątym eksportowym użytkownikiem C-17 stał się Sojusz Północnoatlantycki (NATO), a dokładnie 10 państw (Stany Zjednoczone, Bułgaria, Estonia, Węgry, Litwa, Holandia, Norwegia, Polska, Rumunia oraz Słowenia) oraz Szwecja i Finlania, które w ramach wspólnego programu Strategic Airlift Capability utworzyły jednostkę transportową wyposażoną w trzy samoloty tego typu. Bazą macierzystą zostało lotnisko Papa na Węgrzech - dwa samoloty zostaną zamówione przez 11 państw partycypujących w programie, a trzeci będzie wkładem Stanów Zjednoczonych i będzie pochodzić z USAF. Głównym zadaniem tych maszyn będzie utrzymanie mostów powietrznego między poszczególnymi państwami i ich kontyngentami ekspedycyjnymi oraz udział w akcjach ratowniczo-humanitarnych. Każdy z krajów będzie wykorzystywać C-17 w dowolny sposób, według potrzeb określonych w zapotrzebowaniu. Polska, mająca wystawić m.in. pełną załogę, zadeklarowała roczne wykorzystanie na poziomie 350-400 godzin w powietrzu – głównie do utrzymania mostu powietrznego z kontyngentem w Afganistanie.
Rejestracja użytkownika | Dostawa |
SAC-1 | 27.07.2009 |
SAC-2 | 12.09.2009 |
SAC-3 | 16.10.2009 |
Szóstym eksportowym użytkownikiem C-17 stały się w lutym 2009 roku Zjednoczone Emiraty Arabskie, które w czasie targów IDEX-2009 podpisały umowę o wartości blisko 1,2 mld USD na zakup czterech Globemasterów III. W momencie podpisania kontraktu, co miało miejsce w 2010 roku, ilość egzemplarzy wzrosła do sześciu sztuk. Są one dostarczane do użytkownika do połowy 2011 roku, całość dostaw zostanie zrealizowana w 2012 roku.
Rejestracja użytkownika | Dostawa |
1223 | 10.05.2011 |
1224 | 10.06.2011 |
1225 | 29.07.2011 |
1226 | 26.09.2011 |
1227 | 2012 |
1228 | 2012 |
W 2011 roku Ministerstwo Obrony Indii zawarło z koncernem Boeing kontrakt na mocy którego producent dostarczy do Azji dziesięć egzemplarzy samolotów C-17 Globemaster III. Umowa zakłada także opcję kontraktową na sześć kolejnych – najprawdopodobniej zostanie wykorzystana po uzyskaniu pierwszych doświadczeń eksploatacyjnych przez personel Sił Powietrznych tego kraju. Dostawy C-17 do Indii mają rozpocząć się w 2013 roku.
Dane taktyczno-techniczne:
Długość całkowita [m] | 53,04 |
Rozpiętość [m] | 51,74 |
Wysokość całkowita [m] | 16,79 |
Średnica kadłuba [m] | 6,86 |
Rozpiętość usterzenia pionowego [m] | 19,81 |
Powierzchnia skrzydła [m2] | 353,03 |
Długość kabiny ładunkowej [m] (z rampą) | 20,78 (25,96) |
Szerokość kabiny ładunkowej [m] | 5,49 |
Wysokość kabiny ładunkowej (pod dźwigarem centropłata) [m] | 4,11 (3,76) |
Objętość kabiny ładunkowej [m2] | 591,47 |
Masa własna [kg] | 128100 |
Maksymalna masa ładunku [kg] | 77519 |
Maksymalna masa startowa [kg] | 265351 |
Prędkość przelotowa [Ma] | 0,77 |
Prędkość maksymalna [Ma] | 0,825 |
Pułap operacyjny [m] | 13716 |
Rozbieg przy maks. masie startowej [m] | 2359 |
Dobieg z ładunkiem o masie 72560 kg [m] | 823 |
Promień skrętu na ziemi o 180 stopni z wykorzystaniem ciągnika holującego (lub siłach własnych) [m] | 25,9 (35,4) |
Zasięg do przebazowania [km] | 8704 |
Zasięg przy ładunku o masie 18140 kg [km] | 8149 |
Zasięg przy ładunku o masie 58955 kg [km] | 5926 |
Zasięg przy ładunku o masie 72560 kg [km] | 4442 |
Łukasz Pacholski