C-5的研製背景為美國“全球戰略”確立,加強“靈活性反應能力”和“戰略空中機動”的需求非常緊迫。1960年初,美國空軍提出“特種作戰要求”(sor-214),按照這種作戰要求,各大飛機製造公司開始設計,參加投標的公司有洛克希德、波音和道格拉斯等。1965年9月,空軍選中洛克希德GL-500-13-7設計方案,即C-5A。
C-5的基本設計採用了懸臂式上單翼,由破損安全盒形結構由多梁和機加擠壓蒙皮壁板組成。後來C-5A機翼大梁出現裂紋,所以C-5B採用新的7175-T73511高強度耐腐蝕鋁合金。20%翼展處翼型為NACA0012(修形),43.7%和70%處則為NACA0011(修形)。1/4弦線後掠角25°,下反角5°30′,翼根安裝角3°30′。靜平衡鋁合金副翼。經過改進的富勒式鋁合金後緣襟翼。襟翼前面有簡單鉸接的鋁合金擾流片。無配平調整片。機翼前緣內段為密封式襟翼,外段為有縫襟翼。副翼和後緣襟翼由液壓伺服作動器驅動。富勒後緣襟翼和前緣縫翼由球式螺鏇制動器和扭矩管驅動。懸臂式全金屬結構的T型尾翼,由整塊金屬蒙皮壁板組成單室盒形構件。平尾稍有下反角,水平安定面的安裝角由液壓螺鏇作動器驅動。方向舵和升降舵由液壓伺服作動器驅動。升降舵共分4段,方向舵分為兩段。無調整片。機身是由蒙皮、長桁和隔框組成的半硬殼式破損安全結構,截面呈“8”字形。貨艙為頭尾直通式,其地板高度與運貨卡車斗高度相適應。既可空投貨物,也可空降傘兵。地面靜態機尾上翹角10°,採用的高強度鋁合金包括7049-T73,7050-T736,7050-T73,7475等。採用液壓收放五支柱式起落架。前起落架靠液壓傳動的滾珠絲槓向後收起,主起落架由液壓操縱轉動90°後向內側收起。前、主起落架支柱都有雙腔油-氣減震器。起落架共有28個機輪:前起落架有4個機輪,4個主起落架每一側兩個並列在機身底部,每個主起落架有6個機輪,兩兩排列呈三角形。全部輪胎尺寸均為49×17-20,前輪胎壓9.45×105帕(9.64千克/厘米2),主輪胎壓7.65×105帕(7.80千克/厘米2)。有防滑裝置。飛機地面轉彎是靠主起落架後面腳輪轉動進行協助。
C-5駕駛艙下面的機頭罩可向上打開,能從前後貨艙門同時裝卸貨物。尾部貨橋兩側機身壁板可向外打開,以加大地面裝卸貨物時尾艙口尺寸。機上有貨物空投和傘兵空降設備。機身前左側下部有一機務人員艙門,機身尾部左右兩側下部各有一客艙門。駕駛艙和全部貨艙、客艙均為空調和增壓。由於美軍最近10年戰略戰術上的改變,越來越注重高機動的火力投送,C-5的快速戰略運輸能力也越發顯得重要了。其中一次運送兩輛M1坦克的能力在美軍中是絕無僅有的。
C-5A在使用中曾發現機翼後梁出現裂紋,1978年美國空軍決定為所有在服役的77架C-5A更換新機翼,新機翼使用壽命增加到30000飛行小時,相當於服役20年,此項工作於1987年中全部完成。1982年夏天,美國國會批准了洛克希德·馬丁公司研製新型C-5B的計畫,C-5B的氣動外形和內部布局與C-5A相同,採用推力更大的發動機,載荷能力增加,1985年9月10日首飛,1986年1月8日開始交付。此外,目前還有一種C-5D,它應美國空軍的要求,換裝了新動力裝置和數字式電子設備。
C-5裝有美軍標準通信和導航設備,本迪克斯公司的彩色顯示氣象雷達,3台德爾科公司的慣性導航設備,以及特種設備包括最新多功能電子探測及其分析和記錄子系統,它可同時掃描和分析800多個測試點,以及飛行中故障分析、檢修和記錄系統。
C-5的動力採用4台通用動力公司(GE)的TF39-GE-1C渦扇發動機。單台推力為191.2千牛。駕駛艙內有正、副駕駛員、隨機工程師和2名貨物裝卸員共5名機組人員。上層艙前部有可供15個工作人員休息的艙間,從中央翼之後到機尾的上層艙可載運75名士兵,下層主貨艙可載運270名士兵,美國現役陸軍師所配備各類武器中97%都可運輸。
此外,洛克希德·馬丁公司於同年5月29日發布C-5運輸機首套Block 1.1版本的綜合操作型飛行軟體(OFP)的工程試驗版本。該軟體是C-5航空電子現代化計畫(AMP)的一部分,是形成C-5 AMP的全軟體系統綜合和試驗的基礎。Block 1.1隻是整套軟體系統四部分的第一部分,其它一部分由霍尼韋爾公司的航空電子防禦分部研製,用於自動飛行控制系統和飛行管理系統。另一部分由洛克希德·馬丁公司的系統綜合分部完成,用於通信、導航和監視。作為美國空軍C-5現代化改進的第一步,價值4.54億美元的AMP契約將綜合先進的飛行控制、通信/導航系統,以及新的儀表顯示系統。C-5現代化改進的第二步,將對發動機、電子設備、液壓裝置和起落裝置進行改造,增加機隊作戰性能,降低使用成本。2001年12月美國空軍授予洛克希德·馬丁公司對C-5進行升級的契約,預計2008年6月完成契約。升級計畫完成以後C-5的可靠性預計將從目前的60%提高到80%,服役年限將擴展到2040年。
C-5B運輸機在2002年將升級電子設備,美空軍稱之為一個相對低風險、低成本的現代化項目。項目始於1999財年,將保持C-5B與全球航空運輸管理要求的一致性。C-5B將裝備新的數字式自動飛行控制系統、新的液晶平板顯示器以及新的導航/通信系統,還將安裝交通告警與防撞系統以及地形感知與預警系統。目前計畫中將有124架C-5進行升級,估計耗資3.7億美元。預計該項目將於2005年完成。
2002年11月,洛克希德·馬丁航空公司完成了為所有美國空軍機隊的C-5安裝了交通防撞和告警系統(TCAS)的工作。安裝TCAS是C-5航空電子現代化改進計畫的一個組成部分。TCAS能識別鄰近的飛機,並向駕駛員顯示避免碰撞的方案,從而大大降低了發生空中交通事故的可能性。最近,一架裝有TCAS的C-5在多佛空軍基地上空時,當地的空中交通管制系統突然失靈。這時TCAS警告機組人員有一架輕型機接近C-5的飛行路線,於是C-5改變方向,保證了飛機和機組人員的安全。
C-5執行過的最刺激的任務,莫過於空中發射“民兵”戰略彈道飛彈了。這是冷戰時期美空軍的試驗計畫,由C-5空投“民兵”彈道飛彈,待降落傘使飛彈豎直穩定後,“民兵”點火發射。後計畫因過於複雜,缺乏實用性,而被取消。
性能參數
機長75.54米
機高19.85米
翼展67.88米
機翼面積576.0平方米
後掠角25度(1/4弦線處)
前上艙長度11.99米
後上艙長度18.20米
下艙36.91米×5.79米×4.09米(長×寬×高)
容積985.29立方米
空重169643千克
最大商載118387千克
最大燃油重量150815千克
最大起飛重量379657千克
最大著陸重量288415千克
最大平飛速度919千米/小時
最大巡航速度908千米/小時
經濟巡航速度833千米/小時
海平面最大爬升率8.75米/秒
實用升限10895米
起飛滑跑距離2530米
著陸滑跑距離725米
最大載重航程5526千米(5%余油)
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