[科普中國]-飛機再加油

發(fā)展歷史

早在20世紀30年代中期，飛機再加油技術(shù)首先由英國考伯漢爵士用于跨大西洋商業(yè)航空飛行。

二戰(zhàn)結(jié)束后，空中飛機再加油在軍事上的運用越來越普遍。冷戰(zhàn)時期，空中加油已成為核威懾的主要保障手段。此后，空中加油幾乎被所有大國用作向遙遠地區(qū)部署轟炸機、運輸機、戰(zhàn)斗機的主要手段。

由于飛機再加油技術(shù)對遠征機動作戰(zhàn)十分重要，目前世界上已有31個國家裝備空中加油機。

美國是使用加油機最多的國家。目前美空軍共裝備600余架空中加油機，其中大部分為KC-135，美國海軍陸戰(zhàn)隊裝備75架KC-130；其次是英國，共裝備20架VC10和6架”三星”500型加油機；第三位是俄羅斯，裝備21架伊爾-76加油機。1

主要作用增加飛機航程及作戰(zhàn)半徑為了加大飛機航程，除了提高飛機和發(fā)動機的性能外，只能增加機載油量，而飛機重量與飛行性能又是一個長期困擾飛機設(shè)計的矛盾。利用飛機再加油就可以使這一矛盾得到合理解決。

一般情況下，進行一次空中飛機再加油，轟炸機作戰(zhàn)半徑可增加25%~30%，戰(zhàn)斗機增加30%~40%，運輸機的航程可增加一倍，如果進行多次空中加油，則作戰(zhàn)半徑和航程可以增加到機上貯氧量及飛行員體力能達到的最大范圍。增加航程還可以使作戰(zhàn)飛機遠距離迅速轉(zhuǎn)移，實施突襲或戰(zhàn)略布防。

直升機一般航程較短，進行空中飛機再加油則可使之完成遠海作業(yè)、緊急救援或其它特殊任務(wù)。

增加飛機留空時間增加飛機留空時間對預(yù)警機及擔(dān)任巡邏的飛機有特殊意義。在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中，為取得制空權(quán)，需要在戰(zhàn)區(qū)保持不間斷的巡邏或空中警戒，利用飛機再加油可以增加續(xù)航時間并大大減少出動架次。

對艦載機來說，當(dāng)出現(xiàn)艦面不能著陸的緊急情況時，可對返航的飛機進行再加油，使其留空待命或轉(zhuǎn)飛備降場。

增加機載設(shè)備或飛機有效載重在飛機起飛重量受到限制的情況下，可以減少載油量，裝載更多的武器彈藥或特種設(shè)備，起飛后再進行空中加油，完成之后的作戰(zhàn)任務(wù)。2

主要形式及系統(tǒng)組成飛機再加油系統(tǒng)分軟管一錐管式（簡稱軟式）及伸縮管式（簡稱硬式）兩大類。

軟式空中加油美國海軍和大多數(shù)其它國家普遍采用軟式空中加油技術(shù)。

系統(tǒng)的主要設(shè)備是加油吊艙或加油平臺。吊艙掛在加油機左右翼下，有些加油機還可以裝在機身后部外側(cè)。加油平臺裝在機身尾艙或彈艙內(nèi)。吊艙包括動力裝置、軟管收放及響應(yīng)系統(tǒng)、輸油系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分。

動力裝置一般采用沖壓空氣渦輪，該裝置能夠在迎面氣流作用下驅(qū)動液壓泵或燃油泵旋轉(zhuǎn)，提供輸油及收放軟管所需的動力。另外，有些小型吊艙不設(shè)動力裝置而從加油機取得液壓源或電源。

軟管收放及響應(yīng)系統(tǒng)用于不加油時貯存加油軟管，加油時放出及收回軟管，保持軟管一定的張力，防止軟管過度松弛而甩動或張力過大而導(dǎo)致加油機和受油機意外脫開。

輸油系統(tǒng)包括加油泵、調(diào)壓系統(tǒng)、加油軟管及錐套（加油接頭、穩(wěn)定傘及整流罩的總稱）。輸油系統(tǒng)靠作用在錐套上的氣動力使軟管放到全拖曳位置，穩(wěn)定傘保持加油接頭穩(wěn)定并作為受油機對接時瞄準的“靶子”。受油機的受油接頭進入穩(wěn)定傘內(nèi)即可沿傘的骨架滑入加油接頭并與之嚙合及鎖定。來自加油機的壓燃油經(jīng)吊艙加油泵增壓后經(jīng)輸油系統(tǒng)、加油接頭、受油插頭進入受油機。調(diào)壓系統(tǒng)對加油泵的工作狀態(tài)進行適時控制，以保持加油接頭入口壓力在規(guī)定范圍內(nèi)（通常為0.34±0.03MPa）變化，既可獲得最高的加油率，又使受油機處于安全壓力狀態(tài)工作。加油完畢后受油機減速，當(dāng)軟管放至全拖曳位置，軟管張力超過一定值時，加油接頭與受油插頭即脫開。

控制系統(tǒng)用于控制全系統(tǒng)自動完成加油全過程。

加油平臺工作原理與吊艙基本相同，只是沒有流線型外殼，并且可以直接從加油機獲取動力。由于其外形及空間尺寸限制不嚴，故一般軟管較粗較長，加油率也高于吊艙，適合給大型飛機加油。如翼下掛吊艙，機身內(nèi)裝加油平臺，則可同時給3架飛機加油。

軟式加油系統(tǒng)的優(yōu)點是：吊艙為獨立裝置，普通飛機改裝成加油機比較方便，取下吊艙仍可執(zhí)行原型飛機的作戰(zhàn)任務(wù)；該系統(tǒng)可以不設(shè)專門的加油員；可以同時給2~3架飛機加油；可以給直升機加油。缺點是：加油率低于硬式加油系統(tǒng)；要求受油機飛行員掌握超密集編隊技術(shù)及對接技術(shù)；氣流不穩(wěn)定時難以進行空中飛機再加油。

硬式空中加油美國空軍主要采用硬式加油系統(tǒng)。

硬式加油系統(tǒng)的主體是安裝在加油機尾部的伸縮套管，其根部用萬向鉸與加油機尾部承力結(jié)構(gòu)相連。伸縮套管本身由內(nèi)、外套管組成，它相當(dāng)于液壓作動筒，在液壓作用下內(nèi)管（相當(dāng)于活塞桿）可沿外管滑動，構(gòu)成可伸縮的燃油通路。內(nèi)管端部裝有加油接嘴，外管上裝有小翼，加油員操縱小翼可使伸縮套管在一定錐角范圍內(nèi)繞根部作俯仰或橫向運動。

不加油時，伸縮套管縮至最短，并由加油機尾部的鋼索提升到緊貼機身尾部。加油時，放下伸縮套管，受油機進入對接范圍后，加油員目視操縱小翼及伸縮內(nèi)管，使加油接嘴插入受油機背部的受油插座并鎖定。加油過程中受油機可在一定范圍內(nèi)機動，隨動系統(tǒng)使伸縮套管作相應(yīng)運動，保持受油機和加油機的嚙合狀態(tài)。通過加油接嘴及受油插座上的互感線圈，可進行加油機和受油機之間的信號聯(lián)絡(luò)。加油完畢后，加油員操縱縮回內(nèi)管拔出加油接嘴，受油機脫離。目前已有部分加油機裝了攝像系統(tǒng)，加油員可通過顯示屏進行遙控。

硬式加油系統(tǒng)的優(yōu)點是：加油率高，一般可以達到4000升/分鐘；可以給大型飛機加油；對受油機機動性要求不高。缺點是：要設(shè)專門的加油員；每次只能給一架飛機加油；不能給直升機加油。

其他形式根據(jù)使用實踐及多機種協(xié)同作戰(zhàn)的需要，目前世界上又出現(xiàn)了兩種軟硬式結(jié)合的加油機：一種是在一架飛機的尾部裝伸縮套管，兩翼下再掛吊艙，構(gòu)成軟硬式三點加油機；另一種是把伸縮套管端部的加油接嘴換成帶一小段軟管的錐管，使硬式加油機在必要時可臨時改裝，給裝有軟式受油系統(tǒng)的飛機加油。3

實例1985年4月15日，美國空軍的18架F-111戰(zhàn)斗轟炸機及3架EF-111電子反制機，自駐扎于英國的空軍基地出發(fā)，途經(jīng)北大西洋、直布羅陀海峽，穿越地中海上空到達利比亞，順利執(zhí)行轟炸任務(wù)。從起飛到降落，連續(xù)飛行 1 萬多公里，經(jīng)過了6次空中飛機再加油，才使這次長程攻擊任務(wù)得以圓滿成功。

美國海軍陸戰(zhàn)隊的KC-130加油機，利用硬式空中加油法為陸戰(zhàn)隊?wèi)?zhàn)機執(zhí)行加油任務(wù)。其后的CH-53空中加油機則使用軟式空中加油，需要設(shè)置一條長過旋翼的受油管。

2012年3月9日，駐扎在美國加利福尼亞州墨菲特聯(lián)邦機場的加州空軍國民警衛(wèi)隊第129救援隊接到海岸警衛(wèi)隊來電：中國漁船“福遠漁871”號上有兩名漁民在一場大火中被嚴重?zé)齻毙杈戎??！案＿h漁871”號在距離墨西哥阿卡普爾科沿岸約1150公里的太平洋上?？紤]到路途遙遠，傷者需要緊急醫(yī)治，129救援隊接受了這一任務(wù)。

129救援隊的“鋪路鷹”救援直升機擁有可收縮的空中加油探管，實施遠距離水上救援是129救援隊的長項。接下來，維護人員為救援任務(wù)準備了兩架“戰(zhàn)斗陰影”飛機和兩架“鋪路鷹”直升機。“鋪路鷹”直升機飛離墨菲特機場，前往位于加州西南部圣迭戈的海軍航空兵北島航空站時，后勤人員緊鑼密鼓地往“戰(zhàn)斗陰影”上運送救援設(shè)備。

3月11日，兩架“戰(zhàn)斗陰影”飛離墨菲特機場，其中一架飛往“福遠漁871”號所在的海域，另一架向南飛去，以便為“鋪路鷹”空中飛機再加油——此時，兩架“鋪路鷹”直升機已從北島航空站出發(fā)，飛往墨西哥阿卡普爾科的阿瓦瑞茲將軍國際機場。到達漁船所在海域后，4位救援人員從“戰(zhàn)斗陰影”傘降到海面，然后登上一艘載有醫(yī)用補給的充氣橡皮艇，駕著它駛近漁船，上船為受傷的漁民治療。