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美軍最新加油機細節曝光,盤點該機種發展軌跡,俄方反應很有趣

2018-11-03 12:15 編輯:TF019 來源:北京晚報

據媒體報道,美國空軍首架KC-46A空中加油機在多次“跳票”后,原定于今年10月內交付,但因為9月測試中再次出現一些問題,能否準時交付不能確保。盡管如此,畢竟是逐步接近交付,美國空軍上下對此還是充滿了期望,可謂翹首期盼。

談兵·機種誕生

手捏軟管的空中加油表演

所謂空中加油機,就是一種特殊的運輸機,能夠裝載大量燃油,并在空中給正在飛行的飛機(包括直升機)補充油料。

飛機從誕生以來,就被軍事家們看重。但飛機一次航行的里程和時間取決于其燃油的多少。汽車或船只燃料耗盡可以停下來等待加油,飛機一沒油就得從空中掉下來,所以對燃料更加看重。如果每次都必須回到地面上補充燃料,不但浪費時間,而且受制于場所。此外,如果是裝載彈藥的轟炸機,帶彈降落還有發生爆炸的危險。這種情況下,空中加油機就應運而生了。

最早的一次空中加油,是在美國出現的。1921年,美國人威利·梅伊把裝有5加侖航空汽油的罐子綁在背上,從一架林肯型飛機的機翼上,爬到另一架飛行的JN-24型珍妮飛機的機翼,然后將油罐中的航空汽油倒進發動機燃料箱。當然,這簡直就是空中雜技。

飛機對飛機的加油首次發生在1923年,在美國加利福利亞,兩架飛機在空中編隊飛行,一上一下,雙機距離保持不變。上面的飛機垂下一根10多米長的軟管,下面飛機上一個乘員站在座艙里,伸手捉住軟管,插迸自己飛機的油箱。然后,燃油沿著軟管,注入下面飛機的油箱。這種全靠人用手捏軟管的空中加油,非常不穩定,操作難度大,也沒有什么實用價值。但以此為契機,各國開始研究專門的空中加油設備,并用載重量大的轟炸機或運輸機改裝成空中加油機。

在加油的時候,首先兩機必須一前一后飛行,保持速度一致,相對距離不變,加油機在前,受油機在后。然后,加油機慢慢放出加油管,受油機“頂上去”,與加油管建立連接,然后輸送燃油。

1933年,蘇聯一架TB-1式轟炸機采用A.H.扎帕諾萬內研制的加油設備,給一架P-5偵察機進行了空中加油。1934年,美國也研制出了空中加油設備。在第二次世界大戰期間,空中加油技術開始用于實戰。40年代中期,英國研制出較為成熟的軟管和插頭錐套設備。1948年,美國空軍將英國研制的加油設備安裝在自己的KB-29和KB-50加油機上。1949年3月2日,美國的B-50轟炸機飛行了37532公里,完成環球一周,途中經歷了KB-29M加油機的4次空中加油。

50年代初,美國研制出更先進加油設備——硬管式(伸縮套管式)。相對于輕飄飄的軟管,這種加油設備更加穩定,但同時對兩架飛機的同步要求也更高。不久蘇聯也研制出類似加油設備。空中加油技術得到了進一步提高。1957年,美軍5架B-52戰略轟炸機實現了40多個小時的環球飛行,為此共出動了98架KC-97加油機為其加油。

談兵·軟硬兼施

利用軟管和硬管如何加油

空中加油機大部分是由運輸機和轟炸機改裝而成,優勢是載重量大、裝的多、補給能力強,少部分由殲擊機改裝而成,優勢是機動靈活,用來給同型號的殲擊機加油更方便。

加油機的加油設備,按照位置一般有“加油平臺”和“加油吊艙”兩種。“加油平臺”是裝在機身尾部,“加油吊艙”則是懸掛在機翼下面。按照連接器的形態,則有軟管和硬管兩種。

現代的軟管式空中加油設備在40年代末由英國率先研發出來,包括一條20多米長的軟管,用絞盤收放,盡頭上是一個漏斗式的浮錨。受油機需要在機頭或者機翼前面裝一根受油管。加油的時候,加油機把軟管用絞盤放出飛機外,受油機把自己飛機的受油管插進漏斗里,兩者實現密封連通,然后就可以開始輸送燃油。等充好后,受油機減速,插頭和漏斗自動脫離,兩架飛機分開。

軟管加油設備的好處首先是結構非常簡單,其次一架加油機可以同時放出幾根軟管,給幾架戰機加油,即使兩者的運動存在一些偏差,軟管的彈性也能保證連接安全。缺點則是插頭要插進軟管,對飛行員比較困難;在遭受大氣亂流時更難銜接上。同時因為軟管本身承受力有限,加油的速度較慢,大約每分鐘能輸1噸多燃油。如果遇上耗油量較大的飛機,需要比較長的時間。目前采用軟管的加油機有S-3B、KC-130、707-200等。

硬管加油機略晚于軟管,于1949年12月開始使用。加油機的硬管是可伸縮的剛性伸縮管,平時收起,加油時伸出,可以在一定范圍內上下和水平轉動角度,由專職的加油人員操作。加油時,加油機先伸出桁桿,然后受油飛機跟上,使得兩機之間距離很近。這時,受油飛機不動了,由加油操作員控制加油桿伸縮和轉動,使之與受油機上的受油管銜接。可以看出,硬管加油最大的改進,不是受油機去追逐晃動搖擺的加油軟管,而是專人操作加油管去插入受油機。這顯然比飛機追飛機更容易精確操作。

此外還有“軟硬兼顧”的混合式,如美國空軍的KC-135系列,其在加油桿的尾端,又發展了一套漏斗式軟管設備。這樣,能同時為裝有兩種受油器的飛機進行加油。

談兵·輝煌戰史

以戰機空中加油后偷襲埃及

冷戰時期,空中加油技術逐漸成熟,在實戰中得到普遍應用。俗話說“兵馬未動,糧草先行”,對空軍而言,燃油就是最重要的糧草。依靠加油機的補充,可以延長戰斗機的航程和空中停留時間,甚至實現戰術迂回,向敵人發動奇襲。

1967年的第三次中東戰爭,以色列偷襲位埃及。以色列戰機起飛后,并沒有直接向西南方向攻入埃及東部,而是大幅度向西,先穿過地中海,經空中加油后,繞到埃及的西部,從背后殺入埃及,一舉擊毀埃及機場的400多架飛機。

馬島戰爭中,英阿兩軍都采用空中加油機擴大己方空軍的作戰半徑。英國不遠萬里參戰,為了保證制空權,除了采用航母運載部分艦載機外,加油機實施的接力非常重要。其“火神”式轟炸機從大西洋的基地起飛,經過空中加油后襲擊了5000公里外的馬島機場。阿根廷的“超級軍旗”戰機也是在空中加油后擊沉了英國“謝菲爾德號”導彈驅逐艦和“大西洋運輸者”集裝箱船。

1986年,美國向利比亞的卡扎菲實行轟炸,F-111戰斗轟炸機從英國的基地起飛,由29架加油機對編隊進行8次空中加油后,繞道7000多公里突襲,一舉摧毀了利比亞的導彈基地。海灣戰爭中,美軍投入數千架飛機對伊拉克狂轟濫炸,共動用了加油機308架,完成5萬余次空中加油任務。科索沃戰爭中,北約出動的240架空中加油機,共實施了1.4萬次空中加油。此后,無論是阿富汗戰爭、伊拉克戰爭還是敘利亞戰爭,美軍“海外遠程打擊”的能力更被重視,空中加油機也就理所當然成為不可或缺的空中補給點。

談兵·問世歷程

KC-46A問世一波三折

KC-46A是以波音767改良而來的加油機,是美軍用于替換C-135加油機的新一代產品。不過,它的問世可謂一波三折的。

由于經常武力干涉地區事務,遠程作戰的需求量大,目前美軍擁有一支世界上最龐大的加油機部隊,包括400余架由C-135運輸機改裝的KC-135加油機。這款飛機最早于1956年服役,最新的一架也是1964年服役的,也就是說現在服役時間都已超過50年。雖然經過了多次升級換代,但現在的C-135是老舊不堪,每年的維護保養都是巨額開銷。美軍還有50多架KC-10加油機,最早是在1981年服役,相對比較新,但個頭太大,比較笨重,不適合大規模裝備部隊。因此,美軍急需一款新的加油機。

作為替換者的就是波音公司在767-200商用飛機基礎上修改而來的加油飛機,在2002年被命名為KC-767A。可是,在2003年12月,因為爆出了貪污丑聞,這一合同被終止。

盡管如此,KC-767A的技術還是沒什么問題的。意大利空軍和日本航空自衛隊分別訂購了4架KC-767。可以說,基本上算是成熟產品了。2005年,KC-767首飛。其安裝有波音公司先進的空中加油導管和“遠程空中加油操作員Ⅱ系統”,能為目前所有的西方戰斗機進行加油,最多可以一次為8架戰斗機補充燃料,比KC-135多載20%的燃料。

由于KC-767被停止主要是政治問題而非技術問題,美國軍方對新型加油機的需求又是迫在眉睫。于是2011年2月,美國空軍重新選用了波音KC-767。只不過,為了和上次的丑聞區別開來。這一次的型號被命名為KC-46A。相比KC-767,KC-46進行了全新設計,大幅提升了性能。2011的訂單包括179架KC-46A。

2014年12月28日,KC-46A的原型機進行了35小時的首飛。此后,又多次進行試飛。不過,或許因為KC-46A企圖彌補KC-767在使用中出現的一些不足,而這些改進又帶來了新的狀況,因此交付日期一再后延。最早計劃2016年交付,后來延遲到2017年。上一次的計劃是在2018年10月內交付。不過看情況,未必能夠按時完成。此外,由于周期延長導致價格上漲,目前的訂單已經從最早的179架縮減到34架,單價高達1.474億美元。

談兵·鐵翼油庫

KC-46A性能參數與用途

作為當今世界最新型的空中加油機,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也有進一步改良。設計中,包含數字式飛行甲板,設有波音787Dreamliner電子顯示屏,使機組人員可以通過顯示屏直接進行指揮,提高作戰機動性。該加油機還具有先進的KC-10加油吊桿,提高加油效率和飛行線路控制系統。

KC-46A采用商用飛機767-2C的寬體飛機布局,有兩名飛機駕駛員和1名加油操作員。機長50.5米,翼展47.6米,高15.9米,空重82噸,最大起飛質量188噸,載油量96噸(比KC-767增加20多噸),最大加油量94噸。

采用雙發普惠PW4062渦扇發動機,每個推力282千牛。最大速度為0.86馬赫,巡航速度為0.8馬赫。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飛機的空中加油,加油后可以環繞全球。

KC-46A加裝了由KC-10加油管升級而來的高級飛行線控加油管。主要設備是加油硬管,每分鐘可以輸油1200加侖(約4500升),比KC-767增加了300加侖,具備全時段獨立斷連和全時段負載減重的能力。此外KC-46A加油機還有3副軟管加油設備,每副軟管的加油速率是每分鐘400加侖(約1500升)。3副軟管加油設備都通過吊艙系統控制。加油操作臺通過光電系統生成的3D顯示圖像來進行,技術含量大大提高,操作便捷性和可靠性上了新臺階。

除了空中加油外,KC-46A利用其強大的運載能力,還可以改變用途作為運輸機。此外,KC-46A使用了包括石墨碳纖維、凱夫拉等新型材料,具有更好的結構強度和使用壽命,也降低了空重。KC-46A在進行貨物運輸時,能與美國的國防運輸系統無縫對接,也能與美國空軍的裝載機相兼容。在執行醫療撤運任務時,他能一次性撤運54名病人及相關設備,機上還有備有氧氣和應急電源。

軍用飛機相對民用飛機的另一大改進是自身防護。KC-46A采用雷達警告接收機、駕駛艙裝甲防護、Link-16數據鏈和數字顯示器等,此外還有電磁脈沖防護和紅外對抗設備,戰場生存能力不錯。

談兵·國際連線:

老對手也在研發新款加油機——伊爾-78系列

作為美國的老對手,俄軍近期也在研發一款新的加油機,即伊爾-78M-90A。2017年11月29日,第一架伊爾-78M-90A加油機的原型機在烏里揚諾夫斯克“航空之星-SP”航空廠舉行下線儀式。這款加油機是在伊爾-76MD-90A軍用運輸機基礎上研發產生的。按照俄軍方要求,這款加油機必須能夠切換為運輸機的性能,在必要條件下可以安裝消防設備。

伊爾-78M-90A是伊爾-78系列加油機的最新型號。而伊爾78則是蘇聯由伊爾-76軍用運輸機改裝而成,于1987年正式服役。伊爾-78長46.6米,高14.8米,翼展50.5米,空重98噸,最大起飛重量190噸,最大速度0.77馬赫,升空距離12000米,其最大供油為65噸,航行1000公里時可為其他飛機加油60噸。此后的改進型伊爾78-M的航程大幅度提高,由于增設了第三個金屬油箱,其最大供油量提高到106噸。蘇聯解體前,一共制造了45架伊爾-78和伊爾-78M加油機,目前俄羅斯軍方在服役的還有20架左右。不過,這兩款加油機都是采用的軟管加油。

改進后的伊爾-78M即伊爾-78M-90A,采用了更先進的機載設備和加油裝置,另外加裝了了L370“維特伯斯克”機載主動防御系統/定向紅外對抗系統,可以對付紅外、激光制導導彈的威脅。

英國方面正啟動未來戰略加油機(FSTA)項目,計劃采購30架加油機,用于替代24架老齡VC-10和10架L10-11。英國空軍現有3個加油機中隊,主要機型為自制的vc-10K“勝利者”,其機長48.36米,翼展44.55米,高12.04米,空重63噸,最大起飛重量152噸,最大航程9400公里,1978年研制。

 

來源:北京晚報? 楊益

編輯:TF019

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