出品:科普中國
作者:李小白(中國航空學會會員)
策劃:畢孝斌
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
空中加油機是大國空軍裝備的關鍵機種,在空中為受油機加油,增加受油機的航程與載彈量。早在20世紀20年代,人類就完成了空中加油的試驗,但整個加油過程還是通過人工操作。20世紀40年代,英國人根據(jù)已有的軟管式空中加油技術,發(fā)展出插頭錐套式加油設備,隨后美國人又發(fā)明了伸縮管式加油設備??罩屑佑图夹g從此開始實用化發(fā)展。
空中加油技術出現(xiàn)較早,目前已有超過30個國家裝備了空中加油機。盡管如此,由于空中加油技術具有一定的技術門檻,尤其是涉及到載機平臺的適配改裝問題,目前能夠獨立自主開發(fā)空中加油機的國家尚為少數(shù)。
空中加油機正在為受油機加油
效益顯著,具有戰(zhàn)略意義
顧名思義,空中加油機的作用就是在空中為受油機加注燃料。僅在功能上看,加油機的用途略顯單一,若是搭配到戰(zhàn)術使用上,加油機的效果就更加明顯了。
空中加油能增加作戰(zhàn)飛機的航程,使受油機飛抵以往無法達到的空域、執(zhí)行以往無法完成的任務,并省去了飛機中途降落補充燃料的時間。對于偵察機、反潛機等特殊機種來說,空中加油機可以增加這些特種飛機的滯空時間,從而減少飛機的出動架次,更加高效率地完成相應的作戰(zhàn)任務。
KC-130加油機可以為直升機空中加油
除了彌補航程,空中加油還能夠增加作戰(zhàn)飛機的有效載重。例如,戰(zhàn)斗機以“半油”的方式起飛,節(jié)省的重量用于掛載更多的武器彈藥,起飛升空后,再進行空中加油完成燃油補充。
不同的空中加油方式
空中加油技術分為兩種,分別是軟管式與硬管式。包括俄羅斯、中國等大多數(shù)國家采用的是軟管式,美國則主要使用硬管式。軟管式空中加油技術通過加油吊艙收放加油管件,軟管被完全釋放展開后,受油機機頭部位的受油接頭與管件的接口連接,開始進行空中加油。軟管式加油裝置主要是加油吊艙,一架加油機通常會掛載兩到三個加油吊艙,多個加油吊艙可以同時進行空中加油,在加油過程中需要受油機主動對準接口,因此,軟管式空中加油對受油機的操作性要求較高。此外,加油吊艙往往是可拆卸的,一些飛機平臺稍加改裝便可成為空中加油機,拆卸加油吊艙的加油機還可繼續(xù)執(zhí)行原型號飛機的作戰(zhàn)任務。
軟管式空中加油
相比軟管式,硬管式空中加油技術的加油效率更高。硬管式空中加油技術的加油裝置主要為一套可伸縮的加油管件,并配有專職的加油操作人員。在進行空中加油時,管件下放并伸長,操作員操作管件接入受油機的加油口,加油結束后,操作員撤回管件,將管件收縮、升起,貼緊機身。
美國KC-135加油機,采用硬管式空中加油
根據(jù)需要,一些加油機兼具軟管式、硬管式空中加油裝置,也有的硬管式空中加油裝置可以加裝軟管式加油裝置,滿足采用軟管式空中加油方式的受油機。除了常見的加油機,航母艦載戰(zhàn)斗機也會具備“伙伴加油”的能力,即艦載戰(zhàn)斗機掛載安裝軟管式加油吊艙,為其他艦載戰(zhàn)斗機進行空中加油。艦載機的“伙伴加油”不僅可以增加艦載機的作戰(zhàn)航程、載彈量,甚至能夠在不方便降落的緊急情況下為艦載機延長滯空時間。
正在進行伙伴加油的F/A-18艦載戰(zhàn)斗機
美、歐、俄空中加油機的不同
美國是世界上最大的空中加油機擁有國,得益于發(fā)達的航空工業(yè),美國可以挑選一些性能優(yōu)秀的民航客機作為加油機平臺。民航客機的續(xù)航性能、舒適性、經(jīng)濟性較好,非常適合擔當特種飛機平臺。美國還同時裝備使用了硬管式與軟管式的加油方式,可滿足空軍、海軍不同作戰(zhàn)飛機的需求,同時,美國還在C-130“大力神”運輸機平臺的基礎上改裝出KC-130系列加油機,可以在速度較低的狀態(tài)下為直升機進行空中加油。
歐洲國家依托空客公司,也在一些民航客機的基礎上改裝出了加油機,除此之外,歐洲國家的A400M運輸機也可以改裝成為加油機。A400M是歐洲國家聯(lián)合研發(fā)的運輸機,可擔任戰(zhàn)術、戰(zhàn)略運輸,不同于其他運輸機,A400M不需要返場,僅幾個小時的簡單操作,就可以被改裝為加油機。在未來,A400M運輸機改裝的加油機將會被越來越廣泛的使用。
A400M可以在加油機與運輸機之間靈活變換,這種設計是加油機的發(fā)展方向之一
俄羅斯的主力加油機是伊爾-78加油機,由伊爾-76大型運輸機改裝而來。伊爾-76平臺荷載大、航程遠,是最適合俄羅斯的加油機平臺。采用軟管式加油方式,可以同時為三架受油機進行空中加油。相比民航客機,伊爾-76在飛行性能方面更為突出,除了俄羅斯軍隊裝備了伊爾-78,中國與印度也進口了伊爾-78空中加油機。
空中加油機是提高軍用飛機作戰(zhàn)效益的重要手段,可以大大提高軍用飛機的作戰(zhàn)靈活性。不同國家的航空業(yè)不同,因此在空中加油機的發(fā)展上也各有特色。同時,未來空中加油機將會朝向多用化、無人化、隱身化等趨勢發(fā)展,載油量更大、加油效率更高,并會被更多的國家裝備使用。
正在接受空中加油的X-47B無人機
劃重點:
1、空中加油技術出現(xiàn)的較早,空中加油機也已經(jīng)被許多國家裝備,但能獨立自主研發(fā)制造空中加油機的國家尚未少數(shù)。
2、空中加油技術分為軟管式與硬管式,兩者各有千秋。一些加油機則兼具兩者,艦載戰(zhàn)斗機的伙伴加油也屬于軟管式空中加油技術。
3、美國與歐洲擁有豐厚的民航飛機平臺資源,大多數(shù)加油機都是由民航客機改裝而來,俄羅斯則選擇伊爾-76作為空中加油機平臺,這是由航空業(yè)體系決定的。
4、未來的空中加油機將具備更高的生存能力與加油效率,并會向著無人化邁進。