原理方式原理
空中加油機(jī)是給飛行中的飛機(jī)及直升機(jī)補(bǔ)加燃油的飛機(jī)。大多數(shù)由大型運(yùn)輸機(jī)和戰(zhàn)略轟炸機(jī)改裝而成,少數(shù)由殲擊機(jī)加裝加油系統(tǒng),改裝成同型“伙伴”加油機(jī)??罩屑佑拖到y(tǒng)包括空中加油機(jī)的加油裝置和受油機(jī)的受油裝置。
加油裝置分為“加油平臺(tái)”和“加油吊艙”兩種?!凹佑推脚_(tái)”通常裝在機(jī)身尾部,“加油吊艙”通常懸掛在機(jī)翼下面。由飛行員或加油員操作。儲(chǔ)油箱分別組裝在機(jī)身、機(jī)翼內(nèi)。受油機(jī)上安裝的受油裝置,通常由接油器(即受油機(jī)伸出的探頭)、導(dǎo)管和防溢流自封裝置組成。接油器的進(jìn)油口是進(jìn)油單向活門。進(jìn)油單向活門由伺服機(jī)構(gòu)打開,或者由固定在接油器上的定位銷及止動(dòng)器械相互作用打開。接油器插入加油機(jī)放出的給油器后,用皮碗、壓入的液體密封物或充氣密封物密封。此外,其他管路與地面壓力加油系統(tǒng)共用。2
加油方式空中加油的方式有軟管加油和硬管加油兩種。
**軟管加油系統(tǒng),**主要由輸油管卷盤裝置、壓力供應(yīng)機(jī)構(gòu)和電控指示裝置等組成。在加油機(jī)上,裝有一條16~30米的可收放的軟管,軟管末端有呈傘狀的錐套,內(nèi)有加油接頭。受油飛機(jī)機(jī)頭上裝有一個(gè)伸縮式肘形探管受油器。加油時(shí),加油機(jī)在受油機(jī)前上方飛行,由飛行員或加油員打開輸油軟管卷盤的鎖定機(jī)構(gòu),伸出錐套,錐套受氣流作用而展開,將輸油軟管拖出。與此同時(shí),受油機(jī)飛行員調(diào)整飛行速度、航向和高度,待受油管插進(jìn)錐套內(nèi)時(shí),油路自動(dòng)接通,開始加油。軟管加油裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于拆裝,每套裝置每分鐘可輸油1600升,一架加油機(jī)可安裝數(shù)套,能同時(shí)為兩架飛機(jī)加油。吊艙式軟管加油系統(tǒng)還可以由戰(zhàn)斗機(jī)或攻擊機(jī)攜帶,對(duì)同類飛機(jī)實(shí)施“伙伴加油”。但軟管加油時(shí),由于受空中氣流影響軟管會(huì)產(chǎn)生飄蕩,輸油效率較低,一般適用于給機(jī)動(dòng)性高、加油量少的戰(zhàn)斗機(jī)加油。
**硬管加油系統(tǒng),**主要由伸縮管、壓力加油機(jī)構(gòu)和電控指示監(jiān)控裝置等組成。伸縮管包括主管和套管,主管外壁裝有升降索和穩(wěn)定舵。伸縮管式加油設(shè)備一般裝在加油機(jī)身尾部下方。加油時(shí),加油機(jī)利用升降索放下伸縮管,穩(wěn)定舵在氣流作用下,將伸縮管沿垂直和水平方向穩(wěn)定在一定的空間范圍內(nèi),套管從主管內(nèi)伸出。與此同時(shí),受油機(jī)完成與加油機(jī)的對(duì)接,開始加油。由于輸油管是硬的,穩(wěn)定性好,容易與受油機(jī)對(duì)接,輸油效率比較高,每分鐘最多可輸油6500升。但它的制造技術(shù)比較復(fù)雜,同一時(shí)間內(nèi)只能對(duì)一架受油機(jī)加油,一般只有大型加油機(jī)才能裝備這類設(shè)備(如KC-10和KC-135)。
僅有美國(guó)掌握了硬管加油制造技術(shù),美國(guó)空軍裝備的戰(zhàn)機(jī)也均采用硬管加油。美海軍由于航母甲板面積有限,裝備的加油機(jī)均由航母用的戰(zhàn)術(shù)飛機(jī)發(fā)展而來(30噸左右),因此美國(guó)海軍和海軍陸戰(zhàn)隊(duì)的飛機(jī)仍采用軟管加油。3
作用對(duì)提高航空兵部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力主要表現(xiàn)在四個(gè)方面4:
作戰(zhàn)半徑作戰(zhàn)半徑是衡量戰(zhàn)機(jī)乃至空軍作戰(zhàn)能力的重要指標(biāo)之一。為了提高飛機(jī)的作戰(zhàn)半徑,人們總是盡可能地增大飛機(jī)的載油量,但過大的油料載荷,只能以犧牲飛機(jī)的其他性能為代價(jià)。采取空中加油,就能較好地解決這一矛盾。據(jù)介紹,經(jīng)過一次空中加油,轟炸機(jī)的作戰(zhàn)半徑可以增加25~30%;戰(zhàn)斗機(jī)的作戰(zhàn)半徑可增加30~40%;運(yùn)輸機(jī)的航程差不多可增加一倍。如果實(shí)施多次空中加油,作戰(zhàn)飛機(jī)就可以做到“全球到達(dá),全球作戰(zhàn)”。此外,有了空中加油,還可以將轟炸機(jī)和強(qiáng)擊機(jī)基地部署得盡可能遠(yuǎn)離前線,以減少受襲擊機(jī)會(huì),并緩解前線機(jī)場(chǎng)的壓力。增大飛機(jī)有效載荷。由于飛機(jī)的“最大載荷系數(shù)”和“最大起飛重量”是一定的,所以載油量和載彈量始終是一對(duì)矛盾。使用空中加油手段后,就使這一矛盾迎刃而解。飛機(jī)可以最大限度地載彈,從而提高作戰(zhàn)效能。據(jù)專家分析,8架F-117A戰(zhàn)斗機(jī)配備兩架空中加油機(jī)就能完成相當(dāng)于75架飛機(jī)編隊(duì)所能完成的任務(wù)。此外,在高原和高溫地區(qū)活動(dòng)的直升機(jī),可依靠空中加油,減少載油量,以改善其懸停性能和提高在復(fù)雜地形上的飛行安全性能。
留空時(shí)間巡邏機(jī)、預(yù)警機(jī)、偵察機(jī)等執(zhí)行特殊勤務(wù)的飛機(jī),往往需要較長(zhǎng)的留空時(shí)間。要想保持較長(zhǎng)的執(zhí)勤時(shí)間,出動(dòng)的架次就多,如果使用空中加油,少量的飛機(jī)就可以完成較多的任務(wù)。預(yù)警機(jī)之所以能十幾小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間地留空?qǐng)?zhí)行任務(wù),主要依靠空中加油。
機(jī)動(dòng)能力加油機(jī)的支援,使各類飛機(jī)得以實(shí)施遠(yuǎn)距離不著陸飛行,減少了對(duì)中途機(jī)場(chǎng)的依賴,避免了轉(zhuǎn)場(chǎng)起降帶來的延誤和不便,大大提高了航空兵的遠(yuǎn)程機(jī)動(dòng)和快速反應(yīng)能力?,F(xiàn)今,美空軍裝備的約700架加油機(jī),可保證其600余架戰(zhàn)略轟炸機(jī)和1000多架戰(zhàn)斗機(jī)同時(shí)出海作戰(zhàn)。
缺油救援對(duì)因缺油斷油而可能失事的飛機(jī),進(jìn)行空中緊急加油,就可使其順利返航。越南戰(zhàn)爭(zhēng)中,被接應(yīng)的飛機(jī)有上千架。特別是為直升機(jī)實(shí)施空中加油,提高了其救援效率,從而挽救了4000多名美軍官兵的生命。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)的第一天,美軍一架加油機(jī)及時(shí)救援了一架即將斷油的F-117隱形戰(zhàn)斗機(jī)。據(jù)稱,西方國(guó)家運(yùn)用空中加油,救援了許多瀕臨斷油的飛機(jī),挽回?fù)p失達(dá)幾億美元。
加油過程空中加油是一個(gè)復(fù)雜的過程,加油程序一般有四個(gè)階段
會(huì)合空中加油兩機(jī)會(huì)合有四種方式。一是同航線會(huì)合,就是加油機(jī)和受油機(jī)在同一航線上的某處進(jìn)行會(huì)合;二是定時(shí)會(huì)合,要求加油機(jī)和受油機(jī)定出加油協(xié)調(diào)要求和特定會(huì)合時(shí)間,按時(shí)在指定空域會(huì)合;三是對(duì)飛會(huì)合,就是兩架飛機(jī)正面飛行,相互靠攏,然后受油機(jī)按加油機(jī)前進(jìn)方向作180度轉(zhuǎn)彎,把航向轉(zhuǎn)到加油機(jī)方向,并在前方約5公里處做好加油準(zhǔn)備;四是待機(jī)會(huì)合,就是由空中預(yù)警機(jī)與加油機(jī)、受油機(jī)進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò),并向加油機(jī)發(fā)出航向和速度指令,同時(shí)引導(dǎo)受油機(jī)與加油機(jī)會(huì)合,直到受油機(jī)飛行員能用雷達(dá)或目視發(fā)現(xiàn)加油機(jī)為止,然后,受油機(jī)再進(jìn)入受油位置。無論采用何種會(huì)合方式,受油機(jī)均應(yīng)比加油機(jī)高度低60米。
對(duì)接對(duì)接是空中加油的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié),必須嚴(yán)格按照技術(shù)要求和操作程序進(jìn)行。受油機(jī)帶彈時(shí),應(yīng)采取嚴(yán)格的安全措施。受油機(jī)帶有射擊武器時(shí),尤應(yīng)注意安全,除加油和通話開關(guān)外,飛行員不得觸及其他電子開關(guān)。
加油加油時(shí)裝在吊艙內(nèi)的燃油泵將加油箱內(nèi)的燃油經(jīng)輸油管輸往受油機(jī)各油箱,加油機(jī)上的加油控制板能隨時(shí)將輸出的油量以及加油壓力和其他加油附件的工作情況顯示出來。受油機(jī)上各油箱的附件情況也在一定位置上顯示出來。加油時(shí),受油機(jī)與加油機(jī)的高度、速度、相對(duì)位置都必須嚴(yán)格保持不變。當(dāng)受油機(jī)加進(jìn)一部分燃油后,飛機(jī)重量就會(huì)增加,而加油機(jī)重量又會(huì)減輕,兩機(jī)必須隨時(shí)調(diào)整飛機(jī)的速度和姿態(tài),以保證順利實(shí)施加油。
解散解散是加油的最后一個(gè)程序,受油機(jī)受油完畢后,各油箱加油開關(guān)自動(dòng)關(guān)閉,加油結(jié)束信號(hào)燈亮,受油機(jī)減速脫離退出加油。加油機(jī)由于加油管中燃油停止流動(dòng),由吊艙的相應(yīng)機(jī)構(gòu)控制油泵停止工作,并在座艙的加油控制板上顯示,由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)收回加油管。
發(fā)展史實(shí)驗(yàn)世界上第一架空中加油機(jī)1923年在美國(guó)誕生。1923年8月27日,在美國(guó)加利福尼亞州的圣地亞哥灣上空,兩架飛機(jī)在編隊(duì)飛行,從在前上方飛行的飛機(jī)上垂下一根10多米長(zhǎng)的軟管,后面飛機(jī)的后座飛行員站起身來用手捉住飄曳不定的軟管,把它接在自己飛機(jī)的油箱上。在前后總共37小時(shí)的飛行中,兩架飛機(jī)互相共加注了678加侖汽油和潤(rùn)滑油。這是航空史上第一次空中加油試驗(yàn),那第一架空中加油機(jī)的代號(hào)為DH─4M.這時(shí)的加油過程全由人力操作,加油機(jī)高于受油機(jī),靠高度差加油。這種加油方式很難實(shí)際應(yīng)用。40年代中期,英國(guó)研制出插頭錐套式加油設(shè)備,1949年美國(guó)研制出伸縮管式加油設(shè)備,這才使空中加油進(jìn)入了實(shí)用階段。
空中加油機(jī)給飛行中的飛機(jī)及直升機(jī)補(bǔ)加燃料的飛機(jī)。多由大型運(yùn)輸機(jī)或戰(zhàn)略轟炸機(jī)改裝而成 ??罩屑佑蜋C(jī)的加油設(shè)備大都裝在機(jī)身尾部,少數(shù)裝在機(jī)翼下面的吊艙內(nèi),由飛行員或加油員操縱。加油設(shè)備主要有插頭錐套式和伸縮管式2種??罩屑佑图夹g(shù)出現(xiàn)于1923年 。40年代后期,美國(guó)研制出伸縮管式加油設(shè)備 。80年代初,美國(guó)研制了新型KC-10A空中加油機(jī),伸縮管主管長(zhǎng) 8 米多,套管長(zhǎng)6米多,套管伸出后,伸縮管的最大長(zhǎng)度為14米多;總載油量16.1萬千克,飛行半徑3540千米,可輸油90700千克。在60~80年代的幾次局部戰(zhàn)爭(zhēng)中,美、英等國(guó)空軍都使用過空中加油機(jī)。
實(shí)戰(zhàn)1986年,美國(guó)空襲利比亞時(shí),載滿炸彈的F─117戰(zhàn)斗轟炸機(jī)從位于英倫三島的基地起飛轟炸利比亞,往返不著陸飛行達(dá)1萬多公里,途中曾由KC─10A空中加油機(jī)多次補(bǔ)加燃油。1982年馬爾維納斯群島戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí),英國(guó) “火神”式戰(zhàn)略轟炸機(jī)從本土起飛,橫跨赤道縱貫大西洋,轟炸了南半球的阿根廷。往返不著陸飛行約3萬公里,創(chuàng)造航空史上最遠(yuǎn)距離空襲的記錄,這全靠途中有加油機(jī)多次補(bǔ)加油料。
空中加油機(jī)今后發(fā)展的重點(diǎn),主要是克服機(jī)翼振動(dòng)、陣風(fēng)和空氣渦流對(duì)輸油管穩(wěn)定性的影響;改裝成兼有兩種加油設(shè)備的飛機(jī);完善電傳加油操縱系統(tǒng)。
空中加油機(jī)是專門用來在飛行中為其它飛機(jī)補(bǔ)充燃油的飛機(jī)。加油機(jī)多由大型運(yùn)輸機(jī)、戰(zhàn)略轟炸機(jī)改裝而成??罩屑佑蜋C(jī)可使受油機(jī)增大航程,延長(zhǎng)續(xù)航時(shí)間,增加有效載重,以提高航空兵的作戰(zhàn)能力。
1921年一天,富于冒險(xiǎn)而又充滿想象力的美國(guó)人威利·梅伊把一個(gè)裝有5加侖航空汽油的罐子綁在背上,從一架林肯型飛機(jī)的機(jī)翼上,爬到另一架飛行的JN-24型珍妮飛機(jī)的機(jī)翼,并運(yùn)動(dòng)到其發(fā)動(dòng)機(jī)旁,將油罐中的航空汽油倒進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱,從而成功地完成了第一次空中加油。從此,開始了人類對(duì)空中加油技術(shù)的開發(fā)。
1923年,美國(guó)陸軍的一架單引擎DH-4B飛機(jī),在飛行中由另一架同型飛機(jī),用人工操作,以軟管自流的方式進(jìn)行了兩次加油,從而開始了真正意義上的空中加油。經(jīng)過70多年的研究和實(shí)踐,空中加油技術(shù)日益成熟和完善,應(yīng)用范圍也越來越廣泛??罩屑佑蜋C(jī)已從活塞式飛機(jī)發(fā)展到渦輪螺旋槳飛機(jī),繼而發(fā)展為噴氣式飛機(jī);加油機(jī)供油量從數(shù)千升增加到10多萬升。受油機(jī)遍及殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、轟炸機(jī)、預(yù)警機(jī)、巡邏機(jī)、運(yùn)輸機(jī)、偵察機(jī)和直升機(jī)等諸多機(jī)種?,F(xiàn)今,能生產(chǎn)加油機(jī)的國(guó)家為美、英、俄、法、中五國(guó),世界上擁有空中加油機(jī)的國(guó)家有20余個(gè),共裝備10余種型號(hào)的加油機(jī)1000余架,裝有受油裝置的飛機(jī)約11000多架。
未來空中加油技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)是,克服機(jī)翼振動(dòng);完善計(jì)算機(jī)控制技術(shù)及攝像監(jiān)控顯示技術(shù)??罩屑佑蜋C(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是,發(fā)展大型加油機(jī)和運(yùn)輸加油兩用型飛機(jī);用最新技術(shù)改進(jìn)完善現(xiàn)有加油機(jī),實(shí)現(xiàn)更新?lián)Q代;提高加油機(jī)的自動(dòng)化程度和生存能力;注重新型加油機(jī)的研制與技術(shù)儲(chǔ)備。同時(shí),在研制新型戰(zhàn)斗機(jī)時(shí)一并考慮其加受油能力。5
戰(zhàn)爭(zhēng)史全球戰(zhàn)場(chǎng)1995年6月2日,美國(guó)空軍的3架B-1B戰(zhàn)略轟炸機(jī)從其本土得克薩斯州的戴耶斯空軍基地起飛,在赤道與北緯35度之間作曲線飛行,穿過大西洋、地中海、印度洋、中國(guó)南海、西太平洋、北太平洋,途中在3個(gè)靶場(chǎng)進(jìn)行了轟炸訓(xùn)練,飛行30余小時(shí),總航程約4萬公里,于3日夜間返回起飛基地。這是美空軍進(jìn)行的“環(huán)球力量”外場(chǎng)不著陸演習(xí)飛行,它創(chuàng)造了航空史上迄今為止不著陸飛行的最遠(yuǎn)紀(jì)錄,并宣告空戰(zhàn)領(lǐng)域已經(jīng)進(jìn)入“全球戰(zhàn)場(chǎng)”的時(shí)代,也說明美國(guó)空軍已具有“全球機(jī)動(dòng)、全球作戰(zhàn)”的能力。
然而,創(chuàng)造這一奇跡的幕后英雄卻是空中加油機(jī)。美軍先后出動(dòng)29架次加油機(jī)實(shí)施了6次空中加油,共加注油料241萬磅(1094噸),每架B-1B全程受油約365噸。美軍空中加油機(jī)部隊(duì)可以與作戰(zhàn)飛機(jī)在任何地區(qū)準(zhǔn)確匯合,實(shí)施快速加油。由此可以看出空中加油對(duì)空中機(jī)動(dòng)乃至空中作戰(zhàn)的巨大影響。
越南戰(zhàn)爭(zhēng)越南戰(zhàn)爭(zhēng),是戰(zhàn)爭(zhēng)實(shí)踐中首次大規(guī)模實(shí)施空中加油的開端,從戰(zhàn)爭(zhēng)爆發(fā)到停戰(zhàn)的9年零2個(gè)月時(shí)間內(nèi),美軍的172架KC-135加油機(jī)共飛行194687架次,進(jìn)行空中加油813878次,共加燃油410萬噸。
1967年6月5日,以色列為了達(dá)到偷襲埃及的目的,飛機(jī)起飛后并不直飛埃及前線,而是橫穿地中海,經(jīng)空中加油后,繞到埃及后方,對(duì)埃及的10個(gè)軍用機(jī)場(chǎng)進(jìn)行突擊,使埃及400多架飛機(jī)被毀于地面。
1982年4月30日,作戰(zhàn)半徑3700公里的英國(guó)“火神”式轟炸機(jī),從大西洋的基地起飛,途中進(jìn)行空中加油后,襲擊了距起飛基地約5000公里的馬島斯坦利機(jī)場(chǎng)。阿軍的“超級(jí)軍旗”飛機(jī),經(jīng)空中加油后,也曾擊沉了英“謝菲爾德號(hào)”導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和“大西洋運(yùn)輸者”集裝箱船。馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中,英軍編制內(nèi)的15架加油機(jī)和臨時(shí)由轟炸機(jī)改裝的加油機(jī)共實(shí)施了600多次空中加油,對(duì)馬島戰(zhàn)爭(zhēng)的結(jié)局產(chǎn)生了決定性的影響。
1986年4月15日,美駐英國(guó)的24架F-111戰(zhàn)斗轟炸機(jī),由29架加油機(jī)對(duì)其編隊(duì)進(jìn)行8次空中加油,繞道7000多公里,突襲了利比亞。
海灣戰(zhàn)爭(zhēng)海灣戰(zhàn)爭(zhēng)也是實(shí)施空中加油較多的一次戰(zhàn)爭(zhēng)行動(dòng),整個(gè)戰(zhàn)爭(zhēng)期間,僅美軍就投入加油機(jī)308架,共完成5.1萬次空中加油任務(wù)。
科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)在科索沃戰(zhàn)爭(zhēng)中,北約出動(dòng)的240架空中加油機(jī),共實(shí)施了1.4萬次空中加油。美國(guó)的B-2由其本土起飛實(shí)施30多個(gè)小時(shí)的遠(yuǎn)程奔襲主要靠空中加油。
空中加油在現(xiàn)代局部戰(zhàn)爭(zhēng)中的上乘表演昭示,現(xiàn)代空中加油,已經(jīng)給空軍作戰(zhàn)的力量部署、機(jī)動(dòng)和使用帶來了革命性的變化,它大大增強(qiáng)了航空兵的遠(yuǎn)程作戰(zhàn)、快速反應(yīng)和持續(xù)作戰(zhàn)能力,使空中作戰(zhàn)能力躍上了一個(gè)新臺(tái)階。
下一代無人隱身加油機(jī)的崛起發(fā)展艦載無人加油機(jī)對(duì)美海軍來說有著十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。航母上裝備加油機(jī)是必須的,但由于航母空間有限,放不下大型加油機(jī),所以,到目前航母上都是采用伙伴加油的方式為戰(zhàn)機(jī)空中加油?!芭炤d空中加油機(jī)”的發(fā)展,無疑會(huì)為美海軍帶來多方面的好處。
一是技術(shù)成熟、周期短、見效快、省錢。通過美海軍發(fā)展X-47B來看,繼續(xù)發(fā)展艦載無人加油機(jī)不存在根本性的技術(shù)難題。同時(shí),無人加油機(jī)不用隱身、不用高速機(jī)動(dòng),氣動(dòng)設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單,不用裝備復(fù)雜的武器火控系統(tǒng),等等,這都將大大降低艦載無人加油機(jī)研發(fā)的技術(shù)難度。
二是既能騰出大量的艦載戰(zhàn)斗機(jī),彌補(bǔ)今后一個(gè)時(shí)期戰(zhàn)斗機(jī)的短缺,也能滿足航母對(duì)艦載加油機(jī)的長(zhǎng)遠(yuǎn)需求。
三是可有效發(fā)揮無人機(jī)的優(yōu)勢(shì)。無人加油機(jī)由于省去了很多有人作戰(zhàn)飛機(jī)必備設(shè)備,比如生命保障系統(tǒng)、座艙等等,在起飛重量相同的情況下,其載油量比伙伴加油的方式要大,續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng),維護(hù)保障費(fèi)用要低。
可以認(rèn)為,美海軍艦載無人加油機(jī)的研制,必將進(jìn)一步推動(dòng)無人機(jī)的應(yīng)用向其他領(lǐng)域拓展。6
隱身加油機(jī)是在美國(guó)空軍希望擁有一種能夠在日益危險(xiǎn)的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境中支持攻擊戰(zhàn)機(jī)并且存活率更高的新一代加油機(jī)之際,洛克希德-馬丁公司認(rèn)為它已經(jīng)有了答案:那就是一款高燃料效率的、能夠短距離起降的翼身融合機(jī)型。
據(jù)美國(guó)《航空和空間技術(shù)周刊》網(wǎng)站10月24日?qǐng)?bào)道稱,前不久,空軍機(jī)動(dòng)后勤司令部司令卡爾頓·埃弗哈特上將啟動(dòng)了下一代KC-Z加油機(jī)的研制工作——這種加油機(jī)的外觀可能與現(xiàn)在由商用機(jī)改造過來的KC-10、KC-135和KC-46迥然不同。埃弗哈特說,隨著俄羅斯和中國(guó)等對(duì)手紛紛研制尖端的面對(duì)空導(dǎo)彈和防空武器、以挫敗美軍穿透它們空域的能力,2035年及以后的加油機(jī)的處境越來越危險(xiǎn)。
在空軍正式啟動(dòng)未來加油機(jī)的研制工作前(預(yù)計(jì)會(huì)在半年內(nèi)啟動(dòng)),航空企業(yè)已開始著眼于解決這個(gè)問題。
在洛馬公司負(fù)責(zé)超前機(jī)動(dòng)能力的首席工程師肯尼思·馬丁看來,新的戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境決定了必須研制信號(hào)特征更低(甚至是完全隱身)的加油機(jī),擺脫過去商用衍生加油機(jī)的設(shè)計(jì)。馬丁推測(cè),未來的加油機(jī)需要具備在距離威脅點(diǎn)250到500英里(1英里約合1.6公里)的范圍內(nèi)作業(yè)的能力,這個(gè)距離超出現(xiàn)代地空導(dǎo)彈的射程,但是完全在敵方雷達(dá)的偵察范圍和空射導(dǎo)彈的射程內(nèi)。他說,這意味著,下一代加油機(jī)需要有小于傳統(tǒng)加油機(jī)的雷達(dá)截面積,但不必完全像F-35或F-22那樣“尖銳犀利”。
馬丁說,洛馬公司的設(shè)想建立在未來軍用運(yùn)輸機(jī)的翼身融合概念之上,這一構(gòu)想是把機(jī)翼與機(jī)身前部融合在一起,提高空氣動(dòng)力效率和結(jié)構(gòu)效率,同時(shí)機(jī)身后部采用傳統(tǒng)設(shè)計(jì)和T形尾翼,以便于空投。馬丁說,下一代加油機(jī)可能向H形尾翼布局妥協(xié),后者讓操作者享有相比純翼身融合飛機(jī)更強(qiáng)的飛行控制能力和穩(wěn)定性。
馬丁說:“未來的加油機(jī)的樣子很可能仍然很像一架運(yùn)輸機(jī),而不會(huì)是純粹的飛翼或三角翼飛機(jī),因?yàn)樗鼞?yīng)該是一款能滿足空軍機(jī)動(dòng)后勤司令部日常使用的、省油的飛機(jī)?!?/p>
翼身融合機(jī)型設(shè)計(jì)有大型翼上短艙,用于放置節(jié)油的、涵道比非常高的發(fā)動(dòng)機(jī),不過馬丁說,洛克希德公司的下一代加油機(jī)方案可能采用嵌入式發(fā)動(dòng)機(jī),以便減小在雷達(dá)上的橫截面積。
馬丁說:“我們喜歡翼身融合的布局——翼上放置發(fā)動(dòng)機(jī)——有很多原因:這種設(shè)計(jì)使得發(fā)動(dòng)機(jī)遠(yuǎn)離地面(限制外來物體的碎片);此外,就加油機(jī)而言,將噴氣流位置升高有利于形成較好的加油環(huán)境,因此我認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)最終基本固定在這個(gè)位置上。至于安裝兩個(gè)大型發(fā)動(dòng)機(jī)還是4個(gè)小型發(fā)動(dòng)機(jī),我們還在研究?!?/p>
考慮到要控制涂裝維護(hù)費(fèi)用,馬丁的研究團(tuán)隊(duì)還在評(píng)估下一代加油機(jī)所需的隱身涂料等級(jí)。此外,他們還在權(quán)衡是否配置先進(jìn)的防御或攻擊性措施,比如激光。
為了有效設(shè)計(jì)出短距離起降加油機(jī),洛馬公司的方案將利用空軍研究實(shí)驗(yàn)所的“速度敏捷”概念驗(yàn)證項(xiàng)目的成果,這是美國(guó)航天局、波音公司和洛馬公司合作十年的項(xiàng)目,旨在開發(fā)能夠直接向戰(zhàn)場(chǎng)投放負(fù)載的隱形短距起降運(yùn)輸機(jī)技術(shù)。陸軍裁掉未來作戰(zhàn)系統(tǒng)項(xiàng)目后,“速度敏捷”項(xiàng)目也在2012年終止,沒有變成開發(fā)項(xiàng)目。不過,馬丁認(rèn)為“速度敏捷”概念驗(yàn)證項(xiàng)目仍然是成功的,洛馬公司得以在大型風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)中改善和驗(yàn)證現(xiàn)在被視為下一代加油機(jī)的許多空氣動(dòng)力學(xué)與推進(jìn)融合工具7。