文：駱涵
編按：
為使擔任運輸物資的貨機獲致節約成本與延長使用壽命效益，在美國空軍研究實驗室與洛克希德馬丁公司，歷經多年的共同 合作研究，進而發展出採用複合材料製造的先進複合材料貨機，並已於二○○九年六月完成首飛。由於複合材料可使飛機重量變輕、機身更強固，其問世亦可視為複 合材料飛機日後將漸成主流；本週軍武大觀以專文介紹，以饗讀者。
二○○九年六月二日清晨六時五十五分，一架由兩位飛行員駕駛的先進複合材 料貨機（Advanced Composite Cargo Aircraft，ACCA）自加州帕姆代爾起飛，飛行過程甚受關注。因為這架飛機是美國空軍與洛克希德馬丁公司共同研發的新型貨機，特別是採用複合材料 製造，首飛測試的結果將牽動後續的發展。在眾所期待下，首架的先進複合材料貨機圓滿完成首飛，兩位飛行員對該型貨機的穩定度、操控性大表讚賞，為美軍與業 者合作發展複合材料飛機跨出重要一步。
●節省研製成本
就飛機的壽期而言，過去在尚未採用複合材料製造前，一架飛機使用相 當時日之後，即使勤於保養與維修，腐蝕與金屬疲勞的問題仍易發生，進而縮短飛機的壽限。為使飛機保有較高的妥善率，使用壽命得以延長，各國無不開始思考採 用複合材料製造軍、民用飛機，藉以獲致節省研製成本、易於維修、強固機體的效果。洛馬公司甚至認為，以複合材料打造更輕、更堅固耐用的飛機是一次真正的革 命，一旦採先進複合材料製造飛機的技術更見成熟，可將該技術與作法用於研製新一代戰機與無人飛機。
基本上，複合材料（Composite Material）具有高強度、高韌性、質量輕、耐腐蝕以及耐磨耗等特性，現已運用在電機產業、電子產業、航太工業、汽車工業、船舶工業、運動器材等領 域。而複合材料種類繁多，應用較廣者當屬纖維補強的高分子複合材料，其基本組成為纖維及高分子基材；至於複合材料中的強化纖維包括碳纖維、石墨纖維、玻璃 纖維等。
廣義來說，複合材料是將兩種或兩種以上具有不同物性的材料，結合在一起，形成一種新材料，滿足某種特性的要求。
美國空軍與洛馬公司一起研發的先進複合材料貨機以德國Dornier公司設計製造的Dornier328J短場起降客機為修改的藍本，置重點在中後段機身 與垂直尾翼採用複合材料，美國空軍並希望該型貨機展現重量超輕、機體超強的特性。儘管外型雖維持原貌，但採較機體設計，機體寬度由二點四一公尺增至三點一 七五公尺，以增加載運貨物的空間。該型貨機的機身長為十六點八公尺，較具流線外型，有別於民間航空業者專門打造的貨機。
一般來說，貨機可以是原廠產製，也可以用客機改裝。不同之處在於若為原廠產製，因設計階段就已經確定飛機類型為貨機，外觀上不會再設計較多的玻璃窗，包括內部空間與載重量也直接針對貨物運輸需求而設計。
如果是由客機改裝，外觀仍與客機大同小異，頂多航空業者要求負責改裝的廠商封住窗戶；另基於方便大型貨物進出，除下層貨艙外，也會在原客機座艙的左側裝設 上掀式的貨物出入門，而波音公司的747-400F貨機則是以開啟機首方式裝卸貨物。至於由客機改裝的貨機，為增加載運貨物的空間，改裝廠商會拆除機上座 椅及相關服務設施，再裝上滑軌等貨艙所需設施。當然，航空業者亦採客貨機的方式運作，前半部供旅客乘坐，後半部為貨艙。
●有效提昇載重量
隨著航空工業的蓬勃發展，航空業者相繼採購全新的大型貨機，各主要國家政府也編列預算採購，將擁有貨機、運輸機視為重要建軍項目。例如國泰航空公司就向波 音公司購買引用創新科技，機翼高升力、低阻力設計有效提昇載重量及長途運作表現優異的747-8F飛機，也是亞太區首家接收波音747-8F飛機的航空公 司，首架B747-8F於二○一一年十月三十一日交付，而747-8F正使用複合材料與輕質合金，可大幅減少耗用燃油及碳排放，所製造的噪音更較舊機種減 少三成。俄羅斯空軍也計畫採購三十八架新型IL-476運輸機，包括貨機及空中加油版本，預計二○一四年服役。
事實上，在洛克希德馬丁尚 未發展先進複合材料貨機之前，C-130力士型與C-5銀河式是該公司兩大主力銷售機種。尤其，C-5具有強大的載運能力，除載運武裝部隊，亦有貨艙可以 裝載裝甲車輛。不過，該兩型運輸機主要還是用於運送武裝部隊與部隊的作戰裝備，並非將載運貨機當成任務。
貨機的任務效益，往往在發生重大 災難時派上用場，將災區所需物資立即運送，解決人民的民生問題。舉例來說，美國去年十月遭逢威力驚人的颶風珊迪侵襲，除傳出人員傷亡，停電戶數持續增加， 多處地區也深受水患之苦。當時，美國總統歐巴馬宣布紐約與新澤西州進入重大災害狀態，美國空軍也派遣貨機運送公用事業單位的工作人員及數百噸的設備，前往 災區修復受損設施，足見貨機能在政府救災的過程中發揮功能。
●落實節能減碳
美國空軍與洛馬公司一起研發的先進複合材料貨 機以德國Dornier公司設計製造的Dornier328J短場起降客機為修改的藍本，置重點在中後段機身與垂直尾翼採用複合材料，美國空軍並希望該型 貨機展現重量超輕、機體超強的特性。這項先進複合材料貨機研發計畫至二○○八年逐漸成熟，原本規劃二○○八年底至二○○九年初進行首次飛行測試，因故延至 二○○九年六月二日。此次測試任務的兩名飛行員與機組人員完成飛行前作業，自六時五十五分起飛，飛機爬升至一萬呎的過程，先後進行空速、穩定性與飛控等方 面的測試，這些測試旨在了解複合材料貨機在不同速度、高度的適應程度。
當日也測試該型貨機在較短跑道的起降，驗證採用先進複合材料的機身及結構，能否適應較短砲道起降。由於全球刻正面對因地球暖化而造成氣候變遷的挑戰，如何讓交通運輸工具降低油耗，減少碳排放量，落實節能減碳，一直是世界各國的一致目標。
大量使用先進複合材料打造飛機，因能減輕機身重量，從而可以減少燃油消耗率及碳排放量。就環保面來看，複合材料應用在交通運輸工具確已形成趨勢，除能減排，亦可節約費用。美國空軍先進複合材料貨機的概念日後逐步推廣至各航空器研發領域，值得世人期待。
編按：
為使擔任運輸物資的貨機獲致節約成本與延長使用壽命效益，在美國空軍研究實驗室與洛克希德馬丁公司，歷經多年的共同 合作研究，進而發展出採用複合材料製造的先進複合材料貨機，並已於二○○九年六月完成首飛。由於複合材料可使飛機重量變輕、機身更強固，其問世亦可視為複 合材料飛機日後將漸成主流；本週軍武大觀以專文介紹，以饗讀者。
二○○九年六月二日清晨六時五十五分，一架由兩位飛行員駕駛的先進複合材 料貨機（Advanced Composite Cargo Aircraft，ACCA）自加州帕姆代爾起飛，飛行過程甚受關注。因為這架飛機是美國空軍與洛克希德馬丁公司共同研發的新型貨機，特別是採用複合材料 製造，首飛測試的結果將牽動後續的發展。在眾所期待下，首架的先進複合材料貨機圓滿完成首飛，兩位飛行員對該型貨機的穩定度、操控性大表讚賞，為美軍與業 者合作發展複合材料飛機跨出重要一步。
●節省研製成本
就飛機的壽期而言，過去在尚未採用複合材料製造前，一架飛機使用相 當時日之後，即使勤於保養與維修，腐蝕與金屬疲勞的問題仍易發生，進而縮短飛機的壽限。為使飛機保有較高的妥善率，使用壽命得以延長，各國無不開始思考採 用複合材料製造軍、民用飛機，藉以獲致節省研製成本、易於維修、強固機體的效果。洛馬公司甚至認為，以複合材料打造更輕、更堅固耐用的飛機是一次真正的革 命，一旦採先進複合材料製造飛機的技術更見成熟，可將該技術與作法用於研製新一代戰機與無人飛機。
基本上，複合材料（Composite Material）具有高強度、高韌性、質量輕、耐腐蝕以及耐磨耗等特性，現已運用在電機產業、電子產業、航太工業、汽車工業、船舶工業、運動器材等領 域。而複合材料種類繁多，應用較廣者當屬纖維補強的高分子複合材料，其基本組成為纖維及高分子基材；至於複合材料中的強化纖維包括碳纖維、石墨纖維、玻璃 纖維等。
廣義來說，複合材料是將兩種或兩種以上具有不同物性的材料，結合在一起，形成一種新材料，滿足某種特性的要求。
美國空軍與洛馬公司一起研發的先進複合材料貨機以德國Dornier公司設計製造的Dornier328J短場起降客機為修改的藍本，置重點在中後段機身 與垂直尾翼採用複合材料，美國空軍並希望該型貨機展現重量超輕、機體超強的特性。儘管外型雖維持原貌，但採較機體設計，機體寬度由二點四一公尺增至三點一 七五公尺，以增加載運貨物的空間。該型貨機的機身長為十六點八公尺，較具流線外型，有別於民間航空業者專門打造的貨機。
一般來說，貨機可以是原廠產製，也可以用客機改裝。不同之處在於若為原廠產製，因設計階段就已經確定飛機類型為貨機，外觀上不會再設計較多的玻璃窗，包括內部空間與載重量也直接針對貨物運輸需求而設計。
如果是由客機改裝，外觀仍與客機大同小異，頂多航空業者要求負責改裝的廠商封住窗戶；另基於方便大型貨物進出，除下層貨艙外，也會在原客機座艙的左側裝設 上掀式的貨物出入門，而波音公司的747-400F貨機則是以開啟機首方式裝卸貨物。至於由客機改裝的貨機，為增加載運貨物的空間，改裝廠商會拆除機上座 椅及相關服務設施，再裝上滑軌等貨艙所需設施。當然，航空業者亦採客貨機的方式運作，前半部供旅客乘坐，後半部為貨艙。
●有效提昇載重量
隨著航空工業的蓬勃發展，航空業者相繼採購全新的大型貨機，各主要國家政府也編列預算採購，將擁有貨機、運輸機視為重要建軍項目。例如國泰航空公司就向波 音公司購買引用創新科技，機翼高升力、低阻力設計有效提昇載重量及長途運作表現優異的747-8F飛機，也是亞太區首家接收波音747-8F飛機的航空公 司，首架B747-8F於二○一一年十月三十一日交付，而747-8F正使用複合材料與輕質合金，可大幅減少耗用燃油及碳排放，所製造的噪音更較舊機種減 少三成。俄羅斯空軍也計畫採購三十八架新型IL-476運輸機，包括貨機及空中加油版本，預計二○一四年服役。
事實上，在洛克希德馬丁尚 未發展先進複合材料貨機之前，C-130力士型與C-5銀河式是該公司兩大主力銷售機種。尤其，C-5具有強大的載運能力，除載運武裝部隊，亦有貨艙可以 裝載裝甲車輛。不過，該兩型運輸機主要還是用於運送武裝部隊與部隊的作戰裝備，並非將載運貨機當成任務。
貨機的任務效益，往往在發生重大 災難時派上用場，將災區所需物資立即運送，解決人民的民生問題。舉例來說，美國去年十月遭逢威力驚人的颶風珊迪侵襲，除傳出人員傷亡，停電戶數持續增加， 多處地區也深受水患之苦。當時，美國總統歐巴馬宣布紐約與新澤西州進入重大災害狀態，美國空軍也派遣貨機運送公用事業單位的工作人員及數百噸的設備，前往 災區修復受損設施，足見貨機能在政府救災的過程中發揮功能。
●落實節能減碳
美國空軍與洛馬公司一起研發的先進複合材料貨 機以德國Dornier公司設計製造的Dornier328J短場起降客機為修改的藍本，置重點在中後段機身與垂直尾翼採用複合材料，美國空軍並希望該型 貨機展現重量超輕、機體超強的特性。這項先進複合材料貨機研發計畫至二○○八年逐漸成熟，原本規劃二○○八年底至二○○九年初進行首次飛行測試，因故延至 二○○九年六月二日。此次測試任務的兩名飛行員與機組人員完成飛行前作業，自六時五十五分起飛，飛機爬升至一萬呎的過程，先後進行空速、穩定性與飛控等方 面的測試，這些測試旨在了解複合材料貨機在不同速度、高度的適應程度。
當日也測試該型貨機在較短跑道的起降，驗證採用先進複合材料的機身及結構，能否適應較短砲道起降。由於全球刻正面對因地球暖化而造成氣候變遷的挑戰，如何讓交通運輸工具降低油耗，減少碳排放量，落實節能減碳，一直是世界各國的一致目標。
大量使用先進複合材料打造飛機，因能減輕機身重量，從而可以減少燃油消耗率及碳排放量。就環保面來看，複合材料應用在交通運輸工具確已形成趨勢，除能減排，亦可節約費用。美國空軍先進複合材料貨機的概念日後逐步推廣至各航空器研發領域，值得世人期待。
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