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美军最新加油机细节曝光,盘点该机种发展轨迹,俄方反应很有趣

2018-11-03 12:15 北京晚报 TF019

据媒体报道,美国空军首架KC-46A空中加油机在多次“跳票”后,原定于今年10月内交付,但因为9月测试中再次出现一些问题,能否准时交付不能确保。尽管如此,毕竟是逐步接近交付,美国空军上下对此还是充满了期望,可谓翘首期盼。

谈兵·机种诞生

手捏软管的空中加油表演

所谓空中加油机,就是一种特殊的运输机,能够装载大量燃油,并在空中给正在飞行的飞机(包括直升机)补充油料。

飞机从诞生以来,就被军事家们看重。但飞机一次航行的里程和时间取决于其燃油的多少。汽车或船只燃料耗尽可以停下来等待加油,飞机一没油就得从空中掉下来,所以对燃料更加看重。如果每次都必须回到地面上补充燃料,不但浪费时间,而且受制于场所。此外,如果是装载弹药的轰炸机,带弹降落还有发生爆炸的危险。这种情况下,空中加油机就应运而生了。

最早的一次空中加油,是在美国出现的。1921年,美国人威利·梅伊把装有5加仑航空汽油的罐子绑在背上,从一架林肯型飞机的机翼上,爬到另一架飞行的JN-24型珍妮飞机的机翼,然后将油罐中的航空汽油倒进发动机燃料箱。当然,这简直就是空中杂技。

飞机对飞机的加油首次发生在1923年,在美国加利福利亚,两架飞机在空中编队飞行,一上一下,双机距离保持不变。上面的飞机垂下一根10多米长的软管,下面飞机上一个乘员站在座舱里,伸手捉住软管,插迸自己飞机的油箱。然后,燃油沿着软管,注入下面飞机的油箱。这种全靠人用手捏软管的空中加油,非常不稳定,操作难度大,也没有什么实用价值。但以此为契机,各国开始研究专门的空中加油设备,并用载重量大的轰炸机或运输机改装成空中加油机。

在加油的时候,首先两机必须一前一后飞行,保持速度一致,相对距离不变,加油机在前,受油机在后。然后,加油机慢慢放出加油管,受油机“顶上去”,与加油管建立连接,然后输送燃油。

1933年,苏联一架TB-1式轰炸机采用A.H.扎帕诺万内研制的加油设备,给一架P-5侦察机进行了空中加油。1934年,美国也研制出了空中加油设备。在第二次世界大战期间,空中加油技术开始用于实战。40年代中期,英国研制出较为成熟的软管和插头锥套设备。1948年,美国空军将英国研制的加油设备安装在自己的KB-29和KB-50加油机上。1949年3月2日,美国的B-50轰炸机飞行了37532公里,完成环球一周,途中经历了KB-29M加油机的4次空中加油。

50年代初,美国研制出更先进加油设备——硬管式(伸缩套管式)。相对于轻飘飘的软管,这种加油设备更加稳定,但同时对两架飞机的同步要求也更高。不久苏联也研制出类似加油设备。空中加油技术得到了进一步提高。1957年,美军5架B-52战略轰炸机实现了40多个小时的环球飞行,为此共出动了98架KC-97加油机为其加油。

谈兵·软硬兼施

利用软管和硬管如何加油

空中加油机大部分是由运输机和轰炸机改装而成,优势是载重量大、装的多、补给能力强,少部分由歼击机改装而成,优势是机动灵活,用来给同型号的歼击机加油更方便。

加油机的加油设备,按照位置一般有“加油平台”和“加油吊舱”两种。“加油平台”是装在机身尾部,“加油吊舱”则是悬挂在机翼下面。按照连接器的形态,则有软管和硬管两种。

现代的软管式空中加油设备在40年代末由英国率先研发出来,包括一条20多米长的软管,用绞盘收放,尽头上是一个漏斗式的浮锚。受油机需要在机头或者机翼前面装一根受油管。加油的时候,加油机把软管用绞盘放出飞机外,受油机把自己飞机的受油管插进漏斗里,两者实现密封连通,然后就可以开始输送燃油。等充好后,受油机减速,插头和漏斗自动脱离,两架飞机分开。

软管加油设备的好处首先是结构非常简单,其次一架加油机可以同时放出几根软管,给几架战机加油,即使两者的运动存在一些偏差,软管的弹性也能保证连接安全。缺点则是插头要插进软管,对飞行员比较困难;在遭受大气乱流时更难衔接上。同时因为软管本身承受力有限,加油的速度较慢,大约每分钟能输1吨多燃油。如果遇上耗油量较大的飞机,需要比较长的时间。目前采用软管的加油机有S-3B、KC-130、707-200等。

硬管加油机略晚于软管,于1949年12月开始使用。加油机的硬管是可伸缩的刚性伸缩管,平时收起,加油时伸出,可以在一定范围内上下和水平转动角度,由专职的加油人员操作。加油时,加油机先伸出桁杆,然后受油飞机跟上,使得两机之间距离很近。这时,受油飞机不动了,由加油操作员控制加油杆伸缩和转动,使之与受油机上的受油管衔接。可以看出,硬管加油最大的改进,不是受油机去追逐晃动摇摆的加油软管,而是专人操作加油管去插入受油机。这显然比飞机追飞机更容易精确操作。

此外还有“软硬兼顾”的混合式,如美国空军的KC-135系列,其在加油杆的尾端,又发展了一套漏斗式软管设备。这样,能同时为装有两种受油器的飞机进行加油。

谈兵·辉煌战史

以战机空中加油后偷袭埃及

冷战时期,空中加油技术逐渐成熟,在实战中得到普遍应用。俗话说“兵马未动,粮草先行”,对空军而言,燃油就是最重要的粮草。依靠加油机的补充,可以延长战斗机的航程和空中停留时间,甚至实现战术迂回,向敌人发动奇袭。

1967年的第三次中东战争,以色列偷袭位埃及。以色列战机起飞后,并没有直接向西南方向攻入埃及东部,而是大幅度向西,先穿过地中海,经空中加油后,绕到埃及的西部,从背后杀入埃及,一举击毁埃及机场的400多架飞机。

马岛战争中,英阿两军都采用空中加油机扩大己方空军的作战半径。英国不远万里参战,为了保证制空权,除了采用航母运载部分舰载机外,加油机实施的接力非常重要。其“火神”式轰炸机从大西洋的基地起飞,经过空中加油后袭击了5000公里外的马岛机场。阿根廷的“超级军旗”战机也是在空中加油后击沉了英国“谢菲尔德号”导弹驱逐舰和“大西洋运输者”集装箱船。

1986年,美国向利比亚的卡扎菲实行轰炸,F-111战斗轰炸机从英国的基地起飞,由29架加油机对编队进行8次空中加油后,绕道7000多公里突袭,一举摧毁了利比亚的导弹基地。海湾战争中,美军投入数千架飞机对伊拉克狂轰滥炸,共动用了加油机308架,完成5万余次空中加油任务。科索沃战争中,北约出动的240架空中加油机,共实施了1.4万次空中加油。此后,无论是阿富汗战争、伊拉克战争还是叙利亚战争,美军“海外远程打击”的能力更被重视,空中加油机也就理所当然成为不可或缺的空中补给点。

谈兵·问世历程

KC-46A问世一波三折

KC-46A是以波音767改良而来的加油机,是美军用于替换C-135加油机的新一代产品。不过,它的问世可谓一波三折的。

由于经常武力干涉地区事务,远程作战的需求量大,目前美军拥有一支世界上最庞大的加油机部队,包括400余架由C-135运输机改装的KC-135加油机。这款飞机最早于1956年服役,最新的一架也是1964年服役的,也就是说现在服役时间都已超过50年。虽然经过了多次升级换代,但现在的C-135是老旧不堪,每年的维护保养都是巨额开销。美军还有50多架KC-10加油机,最早是在1981年服役,相对比较新,但个头太大,比较笨重,不适合大规模装备部队。因此,美军急需一款新的加油机。

作为替换者的就是波音公司在767-200商用飞机基础上修改而来的加油飞机,在2002年被命名为KC-767A。可是,在2003年12月,因为爆出了贪污丑闻,这一合同被终止。

尽管如此,KC-767A的技术还是没什么问题的。意大利空军和日本航空自卫队分别订购了4架KC-767。可以说,基本上算是成熟产品了。2005年,KC-767首飞。其安装有波音公司先进的空中加油导管和“远程空中加油操作员Ⅱ系统”,能为目前所有的西方战斗机进行加油,最多可以一次为8架战斗机补充燃料,比KC-135多载20%的燃料。

由于KC-767被停止主要是政治问题而非技术问题,美国军方对新型加油机的需求又是迫在眉睫。于是2011年2月,美国空军重新选用了波音KC-767。只不过,为了和上次的丑闻区别开来。这一次的型号被命名为KC-46A。相比KC-767,KC-46进行了全新设计,大幅提升了性能。2011的订单包括179架KC-46A。

2014年12月28日,KC-46A的原型机进行了35小时的首飞。此后,又多次进行试飞。不过,或许因为KC-46A企图弥补KC-767在使用中出现的一些不足,而这些改进又带来了新的状况,因此交付日期一再后延。最早计划2016年交付,后来延迟到2017年。上一次的计划是在2018年10月内交付。不过看情况,未必能够按时完成。此外,由于周期延长导致价格上涨,目前的订单已经从最早的179架缩减到34架,单价高达1.474亿美元。

谈兵·铁翼油库

KC-46A性能参数与用途

作为当今世界最新型的空中加油机,KC-46A不但比KC-135有大幅度提高,比起其夭折合同中指代的KC-767也有进一步改良。设计中,包含数字式飞行甲板,设有波音787Dreamliner电子显示屏,使机组人员可以通过显示屏直接进行指挥,提高作战机动性。该加油机还具有先进的KC-10加油吊杆,提高加油效率和飞行线路控制系统。

KC-46A采用商用飞机767-2C的宽体飞机布局,有两名飞机驾驶员和1名加油操作员。机长50.5米,翼展47.6米,高15.9米,空重82吨,最大起飞质量188吨,载油量96吨(比KC-767增加20多吨),最大加油量94吨。

采用双发普惠PW4062涡扇发动机,每个推力282千牛。最大速度为0.86马赫,巡航速度为0.8马赫。最大升空高度12200米,最大航程12000公里,(比KC-135增加了4000多公里。它本身也可以接受其他飞机的空中加油,加油后可以环绕全球。

KC-46A加装了由KC-10加油管升级而来的高级飞行线控加油管。主要设备是加油硬管,每分钟可以输油1200加仑(约4500升),比KC-767增加了300加仑,具备全时段独立断连和全时段负载减重的能力。此外KC-46A加油机还有3副软管加油设备,每副软管的加油速率是每分钟400加仑(约1500升)。3副软管加油设备都通过吊舱系统控制。加油操作台通过光电系统生成的3D显示图像来进行,技术含量大大提高,操作便捷性和可靠性上了新台阶。

除了空中加油外,KC-46A利用其强大的运载能力,还可以改变用途作为运输机。此外,KC-46A使用了包括石墨碳纤维、凯夫拉等新型材料,具有更好的结构强度和使用寿命,也降低了空重。KC-46A在进行货物运输时,能与美国的国防运输系统无缝对接,也能与美国空军的装载机相兼容。在执行医疗撤运任务时,他能一次性撤运54名病人及相关设备,机上还有备有氧气和应急电源。

军用飞机相对民用飞机的另一大改进是自身防护。KC-46A采用雷达警告接收机、驾驶舱装甲防护、Link-16数据链和数字显示器等,此外还有电磁脉冲防护和红外对抗设备,战场生存能力不错。

谈兵·国际连线:

老对手也在研发新款加油机——伊尔-78系列

作为美国的老对手,俄军近期也在研发一款新的加油机,即伊尔-78M-90A。2017年11月29日,第一架伊尔-78M-90A加油机的原型机在乌里扬诺夫斯克“航空之星-SP”航空厂举行下线仪式。这款加油机是在伊尔-76MD-90A军用运输机基础上研发产生的。按照俄军方要求,这款加油机必须能够切换为运输机的性能,在必要条件下可以安装消防设备。

伊尔-78M-90A是伊尔-78系列加油机的最新型号。而伊尔78则是苏联由伊尔-76军用运输机改装而成,于1987年正式服役。伊尔-78长46.6米,高14.8米,翼展50.5米,空重98吨,最大起飞重量190吨,最大速度0.77马赫,升空距离12000米,其最大供油为65吨,航行1000公里时可为其他飞机加油60吨。此后的改进型伊尔78-M的航程大幅度提高,由于增设了第三个金属油箱,其最大供油量提高到106吨。苏联解体前,一共制造了45架伊尔-78和伊尔-78M加油机,目前俄罗斯军方在服役的还有20架左右。不过,这两款加油机都是采用的软管加油。

改进后的伊尔-78M即伊尔-78M-90A,采用了更先进的机载设备和加油装置,另外加装了了L370“维特伯斯克”机载主动防御系统/定向红外对抗系统,可以对付红外、激光制导导弹的威胁。

英国方面正启动未来战略加油机(FSTA)项目,计划采购30架加油机,用于替代24架老龄VC-10和10架L10-11。英国空军现有3个加油机中队,主要机型为自制的vc-10K“胜利者”,其机长48.36米,翼展44.55米,高12.04米,空重63吨,最大起飞重量152吨,最大航程9400公里,1978年研制。

 

来源:北京晚报  杨益

编辑:TF019

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