空中加油,哪种方式更好?

来源:中国国防报·军事特刊作者:陈宇责任编辑:姚远
2016-06-08 09:28

喷你一脸……动图来自网络

近日一组歼-20空中硬管加油的图片红遍网络,尽管只是一幅想象图,也让网友兴奋不已。不过,说起空中加油的技术,的确有点说道。

网友绘制的歼-20空中硬管加油想象图。

另据美防务新闻网站报道,为提升美军空中加油水平,波音公司正全力推进KC-46加油项目。日前随着KC-46空中加油机在西雅图郊外机场降落,标志着该项目取得了里程碑式的重大进展。未来,该机将逐步取代已服役半个多世纪的KC-135加油机队,美空军计划首批采购179架。那么,空中加油真的这么重要吗?

常用的软式锥管空中加油方式。

作战能力的“放大器”

美军战机的优先发展方向是向全球范围内快速投送力量,这意味着除了需要发展战斗机、运输机外,空中加油机也是不可或缺的。可以说,如果没有空中加油机的支援,美军根本不可能顺利实现全球作战。美军将KC-46加油机项目,与无人机和F-35同列为美空军在未来10年发展的“重中之重”,并赋予KC-46加油机能够在未来向美国及其盟国的有人和无人驾驶作战飞机提供全球范围内全天候加油能力。

而空中加油对于战机的重要性不言而喻。以轰炸机为例,由于受到最大起飞重量的限制,轰炸机要想执行远程任务,就必须多载燃料,少载弹药。这势必会影响其轰炸攻击能力。俄罗斯图-16轰炸机如果加满燃油,可挂9吨炸弹的弹舱只能挂3吨。如果挂弹9吨,只能加油18吨,其作战半径将大大减小。而起飞后通过空中加油补充燃料可以最大限度地载弹。另外,在作战中,要想保持一天24小时都有飞机在空中巡逻和警戒,需要出动多架次飞机。若使用空中加油,少量的飞机就可完成长时任务。有人估算,用F-4飞机在离基地640千米处进行24小时巡逻,要求每15分钟起飞两架飞机,一天之内要出动192架次。而如果使用空中加油,则出动12架次就够了。此外,由于种种原因,一些飞机在执行完任务后,燃油减少无法返航时,为其实施空中加油可解决问题。

未来发展:“软硬兼施”

目前,发展比较成熟的空中加油技术主要有软式锥管和硬式套管两种,其中,软式锥管空中加油技术被各国普遍使用。这种加油系统主要由输油软管卷盘装置、压力供油机构和电控指示装置组成。软管为胶皮管,末端有外形呈伞状的锥套。加油过程中,加油机操作人员将软管放出机身,软管下的信号灯闪亮。受油机的飞行员收到表示准备好的信号后,调整自身位置将受油管放人锥管内,自锁机构锁紧完成衔接便可加油。这一过程中,受油机与加油机的速度差及高度差有严格的规定,因此受油机飞行员的操作必须十分稳定准确。加油结束后受油机减速,在张力作用下,输油软管和受油管自动脱离,受油机到达安全距离后再向另一侧滚转,脱离加油作业编队。

这种空中加油技术的优点是结构简单,技术难度小,一架大型加油机上可装置数套加油设备,可同时给几架战机加油。缺点是对大气扰流相当敏感,衔接时比较困难,对飞行员的操作技术要求高;其次是输油速度慢,约为每分钟1500升左右,大型战机加油时需要时间较长。

硬式套管加油技术由美国波音公司研发成功的,紧随英国的软式锥管加油技术之后,于1949年12月开始使用。加油机的尾部装有一具由两截伸缩管组成的加油杆,由加油机上的操作员进行操作。加油作业时,加油机上的操作员通过信号指挥受油机接近已伸出的加油杆。当两机之间的距离很近时,相对位置保持不变,然后通过加油杆的长短伸缩,到达适当位置后与受油机的受油管衔接。由于有加油员的操作,受油机飞行员的操作相对于使用软式锥管空中加油设备时要更容易些。这种空中加油技术的优点是输油速度快,可达到每分钟6000升左右。因为采用刚性结构,所以对空气扰流不大敏感,并有衔接操作方便等优点。其缺点是一次只能给一架战机加油,通用性差,并且需要接受过专业训练的加油操作员。

为兼顾美国海军、海军陆战队及其盟友对软式加油方式的需求,美军计划KC-46同时发展两种加油方式,做到常态化的“软硬兼备”,这种新能力对美军未来作战的影响力不容小觑。

实现自主加油

不过,未来美军对先进的空中加油机的愿景是发展一种高速无人空中加油机。这种无人加油机在空中由母机发射,快速飞近受油机为其加油,然后返回母机。每架母机一次能运载多架这种无人空中加油机,可同时为多架战斗机及无人机、直升机进行快速空中加油。

早在2006年8月30日,在美国加州的爱德华兹空军基地,首次全自主空中加油飞行试验成功完成。试验是在一架经过改装的F/A-18试验机上进行的。试验中,当受油机进入距离加油机3200米的范围后,加油机上的自主加油系统开始向受油机传输自己的方位和速度数据信息。接下来,视频跟踪系统引导受油机的加油管精确插入授油机的锥套。受油机视频导航系统的“捕获模式”在20~24米远的距离上“锁定”加油机的锥套,并“记住”锥套的外观、相对位置和速度等数据,然后转人“跟踪模式”。紧接着加油系统完全接管飞机的“操纵权”,引导飞行员将受油机飞到加油机尾后30米的位置,控制受油机精确地与加油机进行对接。整个加油过程就好像两块异性的磁铁相互吸引,在整个试验过程中,一旦系统出现异常,飞行员随时可以切断系统并重新接管受油机的操纵权。

不过,如同它的优势一样,在超视距空空导弹性能日益先进的今天,空中加油机的脆弱性也同样突出——自卫能力弱。毕竟,体积大、机动性能差、防御能力弱,面对敌军战斗机的攻击时几乎没有自卫能力,加上机内满载燃料,只要被命中就注定难逃厄运,这也成为加油机难以克服的缺陷。为应对这种状况,美国准备在新一代空中加油机上装备告警系统,加挂箔条投放器、闪光弹等自卫干扰设备以便有效地防御导弹攻击,并计划在空中加油机上将卫星数据链与联合战术信息系统相联接,以便向加油机的飞行员提供整个战区的完整画面,使飞行员能够提早了解威胁来源,及时采取防护措施。

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