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以下文章來源於航空產業網 ，作者航空產業網

航空航天產品結構特徵是大尺寸硬殼結構，而離散製造與高度國際化專業分工又是其產業的基本特徵。因此解決長距離、超大體積、非標部件的國際運輸問題就成了剛性需求 。

超級運輸機是國際航空供應鏈的中堅, 圖片來自空客

原理上，航空運輸本身非常適用於長距離、高價值的「拋貨」。超級運輸機就是為運輸大尺寸航空航天部件而誕生的，其最主要的特徵是有巨大的貨艙門和貨艙容積。

例如，即便對比最大的運輸機安-225，最新的超級運輸機空客BelugaXL在貨艙容積方面為其2.2倍（見上表）。

現在，大家對用飛機運輸大型航空結構件已經習以為常，當年卻是件不可思議的創新！ 本文通過分析供應鏈需求的變化，回顧一下超級運輸機的前世今生。

始於個人創業項目的「彩虹魚」

第一代超級運輸機Pregnant Guppy，來自NASA

超級運輸機誕生的時代是美蘇航天展開熾烈競爭的1960年代初。NASA的主要火箭發射基地在弗羅里達卡納維拉爾角，而主要部件製造卻在西海岸的加利福尼亞。火箭助推器等部件的尺寸超大，無法方便的進行陸路運輸，而海路運輸每次需要通過巴拿馬運河，單程需要數周時間。

極具創新精神的前美國空軍飛行員約翰·康羅伊(John Conroy)，在一次與朋友的聚會中想到可以通過加大當時退役的C-97(波音377軍用型，部分設計繼承自B-29)機身來勝任跨越北美大陸運輸航天部段的任務。

NASA設施的分布圖，來自NASA官網

這個想法當時看起來過於激進，無人看好。康羅伊抵押了自己的房子來籌款，成立了航空宇航運輸公司(Aero Spacelines)並完成了飛機的改裝。孕婦彩虹魚(Pregnant Guppy)本是NASA某官員起的具有諷刺意味的名字，卻成了改裝後飛機的正式名稱，也成為超級運輸機的起源。

裝載水星4號部段的孕婦彩虹魚，NASA歷史圖片

飛機在1962年首飛，1963年即開始運輸任務。這架獨特的飛機讓初次見到它的人感到不可思議，甚至懷疑其是否真正能飛行。但事實勝於雄辯，彩虹魚能把從加州到發射場的運輸周期從18天縮短到18小時，取得了出人意料的成功。

Aero Spacelines很快推出了改進的後續機型，新飛機被稱為超級彩虹魚(Supper Guppy)，換裝了新的渦槳發動機，同時修改了機翼和機尾。其最終的改進型SGT使用了Allison 501-D22C渦槳發動機，重新製造了機身，貨艙地板加寬到4.0 m。機艙的總長度增加到34米，改進的機身和發動機使最大負載提高到20噸以上。

裝載兩架T-38的Super Guppy，視頻來自NASA

SGT僅保留了波音377的駕駛艙、機翼、機尾和主起落架。前起落架是從波音707上移植來的，可調節角度使飛機的機頭高度略低，使貨艙地板保持水平並簡化了裝載操作（參考以上視頻）。

裝載土星五號部段，圖片來自NASA

超級彩虹魚取得了巨大的成功，NASA評價說如果沒有這種特殊的飛機，就不可能在1969年完成人類首次登月。

助力早期國際供應鏈搭建

轉戰歐洲的Supper Guppy，圖片來自空客歷史照片

超級運輸機的強大運輸能力給空客泰斗羅傑·貝泰耶留下了深刻印象，1970年代初，空中客車公司開始使用兩架Super Guppy將航空部件從分散的在歐洲的製造廠運輸到法國土魯斯的總裝線。

上圖說明了1970年代A300國際分工情況和運輸路徑。可以看到空客的專業化分工的格局已經經過了半個多世紀的發展，自A300時代以來，各個國家的能力就聚焦在專業化的基礎之上，例如英國的機翼製造和西班牙的機尾製造等。

順時針序：ATR垂平尾、A320機翼機身和A340機身

Super Guppy系列飛機在空客公司的國際專業分工中發揮了極其重要的作用。1982年和1983年，在空中客車公司獲得了特許生產權之後，法國聯合運輸工業公司（UTA）又在法國建造了另外兩架。

空客公司把4架飛機重新命名為Skylink1~4。90年代中後期Skylink開始被空中客Beluga取代，其中的最新的一架Skylink4回到美國，在NASA管理下執行國際空間站相關的運輸任務，目前仍在服役。

空客供應鏈的中堅力量「大白鯨」

1988年，空客推出了暢銷的A320系列飛機。航空產業網總結了空客成立以來的各機型歷年的交付速率情況，可以看到90年代以來，A320的交付速率突破10架份/月，此後一路攀升。四架由波音飛機改裝的第一代超級運輸機顯得運力不足。

1991年10月，空中客車當時的兩個主要成員—法國宇航(Aérospatiale)與德國DASA 戴姆勒·奔馳宇航(Daimler-Benz Aerospace,EADS的前身）成立了一家專業子公司SATIC來負責新一代專用運輸機的研發與製造，其成果就是A300-600ST 大白鯨 (Beluga)。

A300-600ST超級運輸機是以-600R寬體客機作為基礎研發。由於巨大的貨艙與造型獨特機頭，A300-600ST的外觀非常像一隻鯨魚，因而得到「Beluga」（大白鯨）的暱稱，共生產了5架。

A300-600ST（大白鯨機頭），空客歷史資料

Beluga雖是一種新研發的飛機，但其設計沿用了很多超級彩虹魚的設計理念：例如從前部裝載，機頭下沉，貨艙地板平齊與原飛機地板平齊，巨大的非增壓貨艙等。Beluga的工作包的分工情況如下：

A300-600ST 機體通用部分工作包分工，空客歷史資料

A300-600ST 改裝部分工作包分工，空客歷史資料

首架機於1993年於9月13日在土魯斯進行首飛，在數年的試飛之後，600ST在1996年1月正式取得各國航空主管機關的認證，並在1月15日很快投入了運營。

空客供應鏈的中堅力量

Beluga自90年末服役以來，成為了新的航空供應鏈中堅力量。600ST的貨艙全長37.7米，但其中55%長度為接近2/3圓的巨大斷面，內部空間呈一個完整的圓柱體狀。貨艙門超過7米，其地板寬度達5.11米，容納不到4米直徑的單通道機身空間綽綽有餘。對比最大的運輸機安-225，Beluga高達1400立方米的貨艙容積超過安-225的1000立方。

裝載A320機頭與前機身段，空客圖片

裝載A350機頭與前機身段，空客圖片

裝載A350機翼，圖片來自ADS

A320、A330以及A350均使用Beluga運輸大型部件。A380因為尺寸超大，仍然是陸運和海運，穿越歐洲部分市區街道，難度極大。甚至被拍成了多部紀錄片。市場需求不足的決定性因素以外，供應鏈組織難度大，成本高昂，也是A380停產原因之一。

如果說Beluga運輸機助力空客完成了產業躍升並不誇張。

787全球供應鏈的托舉者：747Dreamlifter

747LCF，圖片來自波音

空客的成功案例也對787的全球供應鏈的構建起到了良好的示範效用。波音在787研發的同時，通過改裝製造了4架747LCF(Large Cago Freight)，貨艙容積幾乎為-400的三倍，最終官方將其命名為Dreamlifer。波音早在2004年10月時就已經確定LCF的基本設計，令人耳目一新，恍然大悟。

艙門開啟狀態的Dreamlifter，圖片來自波音

與一般大型貨機常採用機頭向上打開的貨艙門開啟方式不同，LCF在裝卸貨物時LCF的貨門是以後機身橫向的方式開啟，主要優點有：

• 氣動外形變化小，飛行品質類似747-400，飛行員的適應性好。
• 實際上把機尾段作為艙門，降低了成本。
• 非新造飛機，由747-400型客機與747SP改裝而來，分別是國航的原B-2464，台灣地區的中華航空的原B-18271和B-18272及馬來西亞航空的原9M-MPA。
• 尾部打開後周邊的開放性好，有利於提高裝卸效率。

筆者個人很喜歡這類可以"化繁為簡"的創新型工程方案，值得學習。

Dreamlifter 改裝工作包分工情況

747LCF的工作包分工，圖片來自Manuel Negrerie

與787的全球外包一樣，747LCF的設計同樣利用了全球資源。位於俄羅斯莫斯科的波音設計中心負責LCF大幅擴大的上層機身的設計。西班牙的Gamesa（後剝離了航空事業部）負責設計LCF機尾處橫開式貨艙門，荷蘭Fokker（後併入GKN）負責設計隔框組件，最後由台灣長榮航太（長榮航空與GE合資企業）進行改裝。

國航747-400，圖片來自Airliners.net

首架747LCF改裝自國航747-400，新機時於1992年2月1日首飛, 3月20日由國航接收，2001年8月22日賣回給美國波音公司。2006年完成改裝，2007年6月重新獲得適航證。

改裝中的747LCF，圖片來自波音

首飛前的747LCF，圖片來自長榮航空

首飛前的747LCF，圖片來自長榮航空

長榮航空成功完成747LCF的改裝項目贏得了國際聲譽。如此大型的超級客改貨項目順利完成樹立了公司的品牌，後多次被業內專業媒體評為亞洲最佳MRO企業。2020年，長榮與GE又新成立了發動機維修的合資公司。

787機體結構的35%由日本供應商製造。2020年2月10日，三菱重工生產的1000架份機翼從日本名古屋中部國際機場裝載到LCF上發往美國。相比直筒段的機身，形狀不規則的機翼的運輸難度更大。可以看到，747LCF的開口設計為787機翼量身打造：連同裝運工裝，一副機翼剛好可以塞進貨艙。

在名古屋裝載第1000架份787機翼，圖片來自朝日新聞

在義大利裝載第787中機身段，圖片來自朝日新聞

相對於以傳統的海運的方式，以波音747LCF空運787的大部段可減少30%的運輸成本，而耗時則由海運的30天縮短到僅需1天。

完成改裝後的747LCF將主要自日本名古屋與義大利等地運送787到南卡羅來納州查爾斯頓（Charleston），最終再運送到波音在華盛頓州西雅圖地區的Everet工廠進行總裝。

最新一代超級運輸機：空客Beluga XL

BelugaXL完成首飛，空客官方圖片

空中客車超級大白鯨BelugaXL（A330-700L），主要以A330-200型客機為基礎開發而成。作為空中客車Beluga的後續機種，繼承了前一代的基本設計，於2018年7月19日完成首飛，2020年年初進入運營。

BelugaXL工作包分工情況

空中客車超級機體結構分工情況沿用了空客的傳統產業鏈格局。Stelia負責機頭、前機身部分以及巨大的前貨艙門，非氣密的貨艙由德國企業負責，西班牙企業負責機尾。為了增加航向穩定性，BelugaXL的垂直尾翼增大了50%，並在水平尾翼末端增加兩片垂直小翼，同時在機尾下方的機腹加裝兩片腹翼。

A350產業鏈與Beluga XL

新一代大白鯨的主要目的之一就是運輸A350的部件。如前文所述，此前空客A380大部段並不空運，A330/A340系列的年交付速率不足百架。像A350這樣的中大型寬體客機的上速率對國際物流是一個全新的挑戰。

A350產業鏈分布（注意-1000的起落架是UTC製造），圖片來自國泰航空

A350作為新一代寬體客機，是空客最近的主力機型。目前月產速率已達10左右。而A350機型中除了沉重起落架主要由陸運以外，主要機體結構件均由航空運輸。BelugaXL正是為了保障A350的供應鏈而研發。

圖片來自Airbus

新一代BelugaXL的優勢在於超大的貨艙容積，能一次運輸兩個A350機翼，而以往僅能運輸一個。BelugaXL容積還超越了747LCF，突破了2000立方米，是目前容積最大的運輸機。

結語與評論

時間是最寶貴的資源。使用超級運輸機最大優勢是節省時間，極大的提高了國際航空供應鏈的彈性，在確保航空大部段交付方面可謂大顯身手。可以看到，由超級彩虹魚到大白鯨XL，超級運輸機隨著民機生產量的提高而進化。可以說，一代機型也對應一代超級運輸機。

超級運輸機為了航空結構件而進化成的一種特種飛機。對於A350和787這樣的主流機型的供應鏈需求，一般4到5架即可滿足需要，建造數量有限；而改裝後的飛機還需要重新試飛取證，因此是一種高門檻的解決方案。其他應用場景是有限的。空客曾希望生產20架左右的Beluga，因缺乏訂單而作罷。

我國引進的運輸A320機翼的蝴蝶拖車，來自航空工業

超級運輸機起源於航天需求，發展於歐洲大協同，成熟於產業鏈國際化。我國幅員遼闊，航空航天事業均在高速發展，如果想進一步提升效率，建造一架或數架國產超級運輸機將會是一個方向。

筆者認為，相比全新建造，類似747LCF的改裝思路就更值得借鑑。此類飛機也能極大的提升我國飛機改裝的工程能力和特種飛機適航取證能力。

大白鯨等超級運輸機因其獨特的外形，也常常成為一般大眾的喜愛的機型，可謂既是大眾偶像，又是產業明星。

轉載：航空產業網

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