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特种飞机:可移动的油库,空中多面手

【摘要】:第四章可移动的油库——加油机KeYi Dong De You Ku—Jia You Ji第一节加油机的成长历程加油机是给飞行中的飞机和直升机补加燃油的飞机,通常由大型运输机改装而成,在部队编制上,大都隶属于运输机航空兵。经过空中加油的飞机可以飞得更远,可以有效地扩大战场的空间范围,因此,人们将加油机称为战场“放大器”。不过,在两架高速飞行中的飞机之间进行空中加油谈何容易。在这种情况下,研制专用的空中加油机,通过空中加油延长战略轰炸机

第四章 可移动的油库——加油机

KeYi Dong De You Ku—Jia You Ji

第一节 加油机的成长历程

加油机是给飞行中的飞机和直升机补加燃油的飞机,通常由大型运输机改装而成,在部队编制上,大都隶属于运输机航空兵。经过空中加油的飞机可以飞得更远,可以有效地扩大战场的空间范围,因此,人们将加油机称为战场“放大器”。

● 准备起飞的空中加油机编队

一、艰难的尝试:早期的空中加油活动

人类进入航空时代后,飞得更快、更高、更远,就成为人们永恒的追求。要想飞机留空时间更长,飞行得更远,主要办法是加大飞机的油箱,多装载油料。这个道理很简单,但实行起来却很困难。因为飞机是一个完整的系统,飞行得远,只是衡量飞机性能的一个指标。特别是军用飞机,在有效载荷确定的条件下,多载油,只能减少其装载武器弹药的数量,降低作战飞机的作战能力;而多载武器弹药少装载油料,虽然作战飞机作战能力得到提高,但飞机航程和留空时间短,影响到它的作战范围和待续时间,同样会影响飞机的作战效能。在多载武器弹药还是多载油料这对矛盾中,人们往往面临两难的选择。在飞机载荷已定的条件下,能不能既不减少飞机的武器弹药,又使飞机飞行得更远、留空时间更长呢?于是,有人想到了在空中为飞行中的飞机进行加油的办法。不过,在两架高速飞行中的飞机之间进行空中加油谈何容易。

翻开历史不难发现,很多伟大的发明都是源自人们的一些异想天开的美妙想法。空中加油技术也是这样。在第一次世界大战结束后风靡西方的飞行表演中,人们为正在飞行的飞机进行空中加油想法,竟然是在现代人眼中看来颇具神秘色彩的一个传奇故事中得到实现。1921年12月11日,美国人韦斯利·梅作出了一个胆大妄为的举动,他将一个装有5加仑汽油的桶绑在背上,从一架“林肯标准”型飞机的机翼上,爬到另一架与其几乎没有间隔的保持紧密编队飞行的JN-4“珍妮”型飞机的翼尖滑橇上。然后,再爬到JN-4的发动机处,取下油桶,将汽油倒进油箱,完成了人类史上的第一次空中加油。韦斯利·梅的成功,有力地促进了人们进行更为大胆和现实的空中加油活动。

● “珍妮”飞机模型

1923年8月27日,美国陆军的两架DH-4B型飞机,在加利福尼亚州圣地亚哥湾上空一上一下、一前一后地编队飞行。忽然,从上面一架飞机上垂下一根10米多长的软管。下面那架飞机上有一人站在座舱里,伸手抓住这根飘摇不定的软管,把它插进自己飞机的油箱。一会儿,一股航空燃油从上面那架飞机注入了下面这架飞机的油箱。这次空中加油,与现代的空中加油技术已经比较接近,因而被认为是飞机发展史上第一次真正意义上的空中加油。1929年元旦,发生了一件堪称空中加油发展史上里程碑的事件。那天,一架福克C-2A飞机,轮流接受两架道格拉斯C-1飞机的连续空中加油和其他补给大约40吨物资,创造了持续飞行150小时40分15秒的纪录。具体作法是:两架C-1飞机各携带2个装满油料的129加仑油料箱和1根能够从飞机底板舱口伸出的15米长的金属衬里软管在上方飞行。当C-2A从C-1下方靠近时,C-1的飞行人员从底板舱口放下软管,C-2A上的人员抓住软管后接到油箱口上。当C-1的飞行员打开携带油料箱的开关后,油在重力作用下流进C-2A的油箱,一次空中加油完成。这样,两架C-1轮流给C-2A加油43次,使它创造连续飞行时间的纪录。1930年这个纪录被提高到持续飞行25天。

二、开拓创新:空中加油技术的突破

早期的原始空中加油方式,完全靠飞行人员的技巧,重复性很差,与其说是空中加油,不如说是一种具有广告色彩的宣传性活动,不具备普遍推广的意义。然而,这种原始的空中加油活动预示着巨大的军事经济效应,促进了机械空中加油技术的不断发展。20世纪30年代,真正具有普遍意义和大规模使用价值的机械空中加油技术终于诞生。

● TB-1民用运输型

1933年,苏联的1架TB-1式轰炸机采用A.H.扎帕诺万内负责研制的加油设备,成功地给1架P-5侦察机进行了空中加油。美国是开展空中加油技术研究最早的国家之一。1934年美国空中加油公司成立后,加紧了空中加油技术与装置的研究。经过几年的研究,终于在1939年发明了“套住软管法”,这标志着空中加油技术有了突破性进展,空中加油的技术概念随之确立。然而,这种空中加油方法也存在不足,一是进行空中加油的加、受油机必须各由一名专职操作员完成加油软管的传递工作,这样,就没有可能为载油量小的、急需进行空中加油的单座作战飞机进行空中加油;二是这种加油技术,仍然采用重力加油方式,油料在两架飞机之间流速慢,空中加油耗时长,不适应给轰炸机、运输机等大型飞机进行空中加油;三是由于加、受油时间长,加、受油机之间保持密集的编队队形困难,容易对飞行安全产生不利影响。由于存在上述问题,这种空中加油技术未能推广应用。

● 空中加油

另一个在空中加油领域享有盛誉的国家是英国。英国也是早期的航空大国之一,在空中加油领域作出了开拓性的贡献。还在1934年,英国就成功地进行了空中加油试验。20世纪40年代中期,英国研制出最早的“绞盘软管”式空中加油设备。这种设备很快在战争中得到应用。第二次世界大战中,英、美众多的轰炸机在太平洋上空进行了空中加油,然后进入德国占领区执行轰炸任务。

三、来自战争的启示:加油机的诞生

第二次世界大战末期,空中加油技术已经基本上达到了实用的水平,限于当时的作战方式和战场环境,人们的眼光都在关注着比空中加油技术发展更为重要的问题,专用空中加油机的研制显得并非急切。然而,大战末期发生的一件大事,为专用空中加油机的研制埋下了伏笔,这就是美国对日本原子弹轰炸。大战刚刚结束,世界就形成了以美国为首的北大西洋公约组织和以苏联为首的华沙条约组织对立的两极冷战格局,展开了以研制核武器及运载工具为中心内容的军备竞赛,准备打一场核战争。当时,战略导弹还未研制成功,原子弹的唯一载体是战略轰炸机。当时的重型轰炸机都是活塞式飞机,最大航程只有几千千米,不可能携带原子弹飞行上万千米进入对方的国土投掷原子弹。在这种情况下,研制专用的空中加油机,通过空中加油延长战略轰炸机的航程能达到进入对方领土进行原子弹轰炸,就成为军事大国优先发展的项目。

● B-29轰炸机

1948年底,美国空军从英国购买了全套空中加油设备,美国波音公司也研制出硬管式(即伸缩套管式)空中加油设备。美国空军决定选择合适的飞机与空中加油系统研制专用的空中加油机。波音公司承担了研制任务后,采用当时技术比较成熟的软管式空中加油系统,很快将正在淘汰的B-29和B-50轰炸机改装成KB-29M和KB-50空中加油机。交付使用后,美国空军于当年6月30日组建了最早的两个空中加油机中队。这两种空中加油机的研制成功并装备使用,标志着空中加油机的诞生。

● B-50轰炸机

● KB-29 M加油机

1949年3月2日,又是空中加油史上一个值得纪念的日子。这一天,美国空军的B-50轰炸机经过KB-29M加油机的4次空中加油,实现了环绕地球一周不着陆飞行,航程达到37523千米,这标志着空中加油技术达到了一个新水平。

20世纪50年代初,苏联也研制出类似的加油设备,研制了加油机。加油机的诞生,促进了空中加油技术、装置和加油机的快速发展。

四、活塞式加油机的发展

空中加油机的第一次大发展发生在20世纪40年代末期至50年代初期。通过这次发展,活塞式空中加油机达到了较大规模,使空军初步具备了大规模空中加油的能力,大幅度提高了作战飞机的航程,使空军基本上具备了跨越洲际进行远程作战的能力。

1949年,英国空中加油有限公司在“绞盘软管”式空中加油技术与设备基础上,推出的一种更加成熟的、能够大量使用的插头-锥管式加油技术和设备。这种设备沿用至今,仍然是支撑空中加油的两种技术设备之一。英国空中加油有限公司的另外一种空中加油设备是编号为MK的“伙伴式空中加油”吊舱系统,皇家海军最先使用了这种吊舱,开创了伙伴式空中加油的先例。英国空中加油有限公司生产的这两种设备具有技术性能与稳定性好、维护方便简捷、使用寿命长、成本低的特点,被包括美国在内的世界上很多国家采用。

1950年,美国波音公司又将自己研制的硬管式空中加油技术安装在B-29轰炸机上,研制了最早的KB-29P硬管式空中加油机。美国空军在装备了KB-50软管式和KB-29P硬管式两种加油机后,经过反复比较,最终选择了加油速度快的硬管式空中加油系统。为了支持庞大的机群对苏联进行大规模空中核进攻的需要,美国空军将116架B-29 和136架B-50轰炸机改装成硬管式空中加油机,初步形成了大规模空中加油的能力。

● KB-29P加油机

1951年,美国为了争夺核优势,开始加速战略空军的建设。为了与数量众多 的核作战飞机相匹配,美国空军又将C-97运输机改装成硬管式空中加油机,用于给中程轰炸机和护航战斗机进行空中加油。KC-97空中加油机共生产了814架,成为美国空军第一代空中加油机的主力机型。

● C-97运输机

1957年1月,美国空军为了验证全球空中打击能力,命令装备不久的5架B-52战略轰炸机从加利福尼亚州的卡斯尔空军基地起飞,在98架KC-97加油机的支持下作环球飞行,历时45小时15分。KC-97加油机的速度与飞行高度均小于B-52战略轰炸机,不能伴随其飞行,只能在B-52飞行途中定点进行空中加油。这样,20架KC-97在加拿大东部上空、22架在北非上空、18架在波斯湾上空、12架在菲律宾上空、26架在关岛上空依次给B-52加油,才完成此次保障任务。

● KC-97加油机

● B-52轰炸机

五、喷气式加油机的诞生

20世纪50年代中期至60年代,空中加油机迎来了第二次大发展时期。供油量更大,加油速度更快、载机飞行速度更大的喷气式加油机问世,1架加油机同时给多架飞机进行空中加油的技术成为喷气式加油机的基本技术。空中加油机的这次发展,是对应军用飞机喷气化和对美国、苏联争夺军事优势需求的回应。

军用飞机进入喷气化后,巡航速度普遍达到亚音速和高亚音速,飞行高度普遍达到1万米以上的高空。航程远,载油量大,飞机的重量大幅度增加,发动机功率加大,耗油率大幅度提高。军用飞机的跨越式发展对加油机也提出新的需求,活塞式加油机已不能满足需要:一是飞行速度慢,高度低,与喷气式飞机飞行性能差距大;二是载油量小,不用说需要大量加油的重型轰炸机和运输机,就是对大量的战斗机、攻击机的需求也很难满足;三是加油速度慢,不能满足军用飞机对于快速空中加油的要求。由于存在上述差距,喷气式飞机当需要进行空中加油时,不得不降低高度,减小速度,长时间与加油机保持密集编队飞行才能完成空中加油,不但加油效率低,而且也容易发生事故。这样,研制载油量更大、加油速度更快、飞行高度速度与喷气式飞机相匹配的喷气式加油机势在必行。

● KC-135A加油机

1956年,美国空军的第一架KC-135A“同温层油船”喷气式加油机首飞。第二年,美国空军KB-29加装了英国空中加油公司生产的MK-17型空中加油吊舱,成为多点式空中加油机。20世纪60年代中期,英国空军将“胜利者”战略轰炸机改装成空中加油机进入皇家空军服役。该空中加油机用两个MK-20翼下空中加油吊舱和一个装在机身下面的MK-17B软管绞盘装置,首次开创了一架油机同时为3架战斗机进行空中加油的先例。在这一时期,苏联空军在图-16喷气式中型轰炸机的基础上研制了图-16型空中加油机,组建了喷气式空中加油机部队。

● 图-16加油机

六、加油机的发展趋势

现代战争中,加油机已经成为军队机动作战的一个支柱,对战争的进程与结局有着重要影响。当前,加油机的发展表现出五点趋势:

第一,全面完善自动化空中加油技术。不断提高空中加油的自动化程度,当前主要是在技术上克服机翼振动、阵风和空气涡流对输油管稳定性的影响;继续完善计算机控制技术和摄像监控显示技术;加强自动加油管理系统和自动加油结合系统等。

美军新型加油机

第二,发展能够提供更多油料的大型加油机。加油机主要用于为军用飞机在空中补充油料,支援作战飞机机动、战略空运、战略侦察和远程作战。加油机所能提供的油料越多,作用越明显。因此,发展载油量更大的加油机成为军事强国的一种要求。

第三,提高空中加油机的自卫能力。当前装备的绝大部分加油机既无火力系统,又无预警装置,主要采用将加油区域放置在战场后方并采取安排战斗机掩护等措施保证加油机安全。由于加油机大都是大型飞机,机体大,飞行速度和机动能力都有限,加之有时需要安排到有一定危险的区域进行空中加油,加油机还是容易受到攻击,特别是红外导弹的攻击。当前,一些国家正在加油机上安装卫星数据系统和联合作战信息分发系统,以使加油机飞行员随时了解空中安全形势;加装无源导弹告警系统和多普勒雷达系统,并安装投放红外干扰弹、金属箔条丝的综合防卫装置,以对付敌红外导弹的攻击;在加油机上使用隐身材料,减少雷达反射面积,提高隐身性。

第四,发展运输、加油两用机。大型加油机都由同型运输机改装而成。如果将其改装成专用加油机,当不需要空中加油时则会闲置无用而造成资源的浪费。如将其改装成空中运输、加油两用飞机,使用起来就方便得多。当需要当运输机使用时就进行空运;当空中加油任务多时就作为加油机使用。这也是当前装备加油机较多国家的基本做法。如英国皇家空军研制的“空中客车”飞机,既可作为洲际运输机使用,执行战略空运任务;也可兼作空中加油机,为战略空运和远程作战进行空中加油。美国空军的KC-10、KC-135都是运输、加油两用机。

● KC-10运输,加油两用机

● KC-135运输、加油两用机

第五,世界强国空军在研制新型军用飞机时通常都要求具有加油、受油能力。美国军用标准规定:所有飞机都应该具备空中加油的能力或具有供空中加油使用的空间和结构措施。英国和法国等西方国家在军用飞机研制的初始阶段都考虑空中加油、受油问题。

第二节 空中加油机的作用与操作过程

空中加油机就是给飞行中的飞机及直升机补加燃料的飞机。多由大型运输机或战略轰炸机改装而成 。其作用可使受油机增大航程,延长续航时间,增加有效载重,以提高航空兵的作战能力。空中加油机的加油设备大都装在机身尾部,少数装在机翼下面的吊舱内,由飞行员或加油员操纵。

一、必不可少:空中加油的作用

空中加油作为飞机发展的一种技术,首先是为了增大飞机的航程或延长续航时间,执行远程作战任务而研制的,在掌握这种技术后,发现其作用更加广泛,可以归纳为以下几个方面。

● KC-135E给F-22加油

1.加大了飞机航程和作战半径

为提高飞机的航程和作战半径,飞机设计师们尽量减轻飞机结构重量,并尽量增加飞机的载油量,但是载油量的增加对飞机的其他性能都会有不利的影响。而空中加油技术却成功地解决了这一问题,弥补了飞机载油量的不足,经过空中加油的飞机完全可以执行超过飞机作战半径的超远程作战任务。所以战略空军都配备空中加油机。为轰炸机护航的战斗机也需要通过空中加油,以完成护航任务。

● 轰炸机空中加油

2.增加载弹量,提高运输能力

对于轰炸机和强击机来说,由于受到最大起飞重量的限制,若要完成远程任务,多载燃料,势必减少载弹量,这样就影响其轰炸攻击能力。如果应用空中加油技术,就可以最大限度的载弹,起飞后进行空中加油,这样就解决了油量少的问题,也满足了对跑道长度和质量的过高要求。运输机也存在这个问题,最大载货量时不能满载油。在英、阿马岛战争中,英国为C-130运输机加装了空中加油系统,使用空中加油,C-130飞机面向前线的运输能力大大加强。

● “猎迷”巡逻机

● “猎迷”预警机

3.延长留空时间(www.chuimin.cn)

巡逻机和预警机在战争中的地位是十分重要的。而这些飞机由于机载设备多,留空时间就受到了影响。要想保持空中巡逻和警戒,所需出动的飞机架次就很多。如果使用空中加油,少量的飞机就可以完成任务。据估算,用F-4飞机在离基地640千米处进行巡逻,要求两架飞机每15分钟起飞巡逻一次,在24小时内要出动192架次。如果使用空中加油,每架飞机以巡逻4小时计算,则出动12架次就能完成巡逻任务。所以在马岛战争中,英国迅速给“猎迷”巡逻机和预警机加装了空中加油系统,使“猎迷”巡逻机能沿阿根廷海岸执行19小时的巡逻任务。

4.救援

对于燃油减少到不足以返航的飞机,实施空中加油可以使其顺利返航。

二、精细操作:空中加油过程

空中加油过程一般包括会合、对接、加油和解散四个程序。

空中加油要求会合空域的天气少云,能见度一般应大于10千米,由于加油时飞机需要保持平稳飞行,要求加油作业区不能有明显的垂直气流。

下面以空中加油吊舱的软管式加油系统为例说明加油过程。

1.会合

空中加油的两机会合可以有四种方式:同航线会合、定时定点会合、对飞会合和空中待机会合。无论哪种会合方式,受油机均应比加油机飞行高度低600米。

加油机和受油机在指定的空域会合后即开始进行加油前的编队,飞行编队队形可采用50米×50米。

● 加油机加油前编队飞行

空中加油吊舱尾部软管锥套收藏处有一个红、黄、绿信 号灯面板,加油机的加油控制板(设在加油员舱或驾驶舱)上有各种加油控制和指示信号灯及开关。

首先,加油机放出软管,使加油软管处于全拖曳位置。在两机编队飞行时,吊舱呈巡舱状态,红灯亮。加油过程开始时,将控制板上“回绕、拖曳”指令开关从“回绕”位置扳到“拖曳”位置,冲压空气涡轮同时由顺桨状态进入低转速状态,软管卷盘机构先回绕一点,刹车止动块从刹车刺轮中退出而松刹车,锥管在弹力作用下从吊舱内弹出,锥管弹出后由于气流作用,软管在稳定伞阻力作用下向后拖出,此时吊舱内软管卷盘收放控制机构工作,软管卷盘拖曳过程中产生的功率通过软管卷盘、链轮链条、变速箱、泵/马达(此时处于泵工况)所吸收,控制软管放出速度为1.2~3米/秒,到软管放出至全拖曳位置前1.5米时(此时红灯灭、黄灯亮),再将放出速度减慢,直到全拖曳位置时制动。

2.对接

加油机和受油机在指定的空域会合后即开始进行加油前的编队飞行并准备对接。受油机应采取严格的安全措施,带有射击武器时,更应特别注意安全,除加油和通话开关外,飞行员不得触及其他电子开关。

受油机驾驶员见到黄灯信号后,开始从加油机下方外侧进入并在离锥管至少5米,离吊舱中线垂直高度至少5米作对接前的编队飞行,然后受油机以比加油机表速快0.6~1.5米/秒的速度(速度越慢越好,以免软管响应机构来不及回绕软管,而使受油插头上的薄弱环节折断)慢慢将空中加油探头插入锥管内,靠受油插头在锥管内的滑动使插头插入空中加油接头并夹紧密封。

3.加油

加油机上低压燃油泵在整个飞行中一直处于低转速的值班状态。对接完毕后受油机前进,前推锥管1.5米(吊舱响应机构响应)时,黄灯灭、绿灯亮,说明进入空中加油范围以内。此时冲压空气涡轮由自动控制装置控制,会自动增速到6500转/分的空中加油状态并打开吊舱上的加油插板开关(加油机上的低压燃油泵由值班状态升为额定工作状态),吊舱内的燃油升压泵也因涡轮增速而达到最大压力,于是加油机油箱内燃油从加油机燃油低压泵打出,经加油开关、吊舱燃油升压泵、流量文氏管、流量变送器、燃油通气开关、加油软管、加油接头、受油插头、受油机加油开关而进入受油机的油箱。其控制原理是:燃油升压泵打出的燃油要流过一个文氏管,文氏管设计成其喉部压力等于加油接头处压力,用测量和控制文氏管喉部压力(调节涡轮转速)的方法实现控制加油接头处的压力稳定在规定范围内。

● 加油状态

加油过程中,加油机加油控制板上能随时显示加给受油机的油量以及加油压力和各附件工作情况。

加油过程中,由于两机可能存在速度差,当受油机相对加油机位置前进时,锥管上稳定伞阻力产生的拖曳载荷由于受油机探头前推而减小,拖曳载荷加给卷盘机构上的拖曳力矩将小于加油响应机构恒力弹簧和响应液压力加给卷盘机构的回绕力矩,因此卷盘回绕软管以防止软管打弯和松弛。反之,受油机后退时,由于受油插头和加油接头最大脱开力,受油插头拉动加油接头而不脱开,加大了拖曳载荷,超过了响应机构加给卷盘的回绕力矩,软管被拉出。软管这种随受油机前进或后退而被回绕或拉出的功能称为软管的响应,一般吊舱的软管响应距离约为8~9米(有的还要长些)。也就是说,受油机在对接后向前推进1.5米进入加油区,再向前推7.5米就出了响应区进入前禁区。在前禁区,前推;软管不再响应,此时红灯亮,加油停止(也有的吊舱此时加油并不停止),提醒飞行员后退。进入前禁区时,除信号指示外,也可看到加油软管上正常加油区的某种颜色标记已经全部进入吊舱(也有用软管上的彩色环来标记加油区的),这些都可提醒受油机飞行员。加油中如果受油机后退太多,使软管拖曳到离全拖曳还有1.5米时,绿灯灭、黄灯亮,进入后禁区,吊舱内燃油升压泵停泵,告诉飞行员不能再退了,同时从软管的正常加油区颜色标记全部拖出吊舱也能看出已进入后禁区。

加油中,如果受油机加满油或已加到预定的加油量,受油机加油开关、吊舱的加油开关都关闭,燃油停止流动,绿灯灭,冲压空气涡轮降转,燃油升压泵停泵(有的吊舱在绿灯灭时红灯亮)。

加完油后受油机后退,将软管拉至全拖曳位置,黄灯亮。如再后退,当插头和加油接头的脱开力大于1400牛的正常脱开力时,插头脱出,插头和加油接头自行密封,两机脱离。加油机根据加油控制板指示的加油量通知加油机飞行员,有的受油机需要驾驶员调整飞机的总油量指示。

在紧急情况下,受油机快速后退至全拖曳位置时,在加油吊舱的燃油升压泵没有降转情况下,当受油插头和加油接头的脱开力大于2360牛时,也会“应急脱开”。

受油机加油完毕后,各油箱加油开关自动关闭,加油完毕信号灯亮,受油机可以减速退出加油。加油机也由于加油管中燃油停止流动由吊舱的相应机构使加油的输油泵停止工作或转换到值班状态,并在座舱的加油控制仪表板上显示。

在加油过程中,加油机和受油机在飞行高度、飞行速度和相对位置上都要保持好,否则将影响到加油作业的实施。在加油时,受油机重量增加较多,尤其是小型飞机,增加的重量占飞机总重比例较大。由于在空中加油过程中,加油机保持速度不变飞行,也要求受油机维持速度不变。受油机重量增加,速度不变,飞机升力就不足以和飞机重力平衡,必须带杆增加飞机迎角以增加升力;而迎角增加又增大了飞机的阻力,使飞机阻力和推力的平衡遭到破坏,不采取措施,飞机就会减速,因此需补加油门增加推力或拉力,只有这样才能保持原飞机速度。加油机由于油量减轻也将会影响飞机姿态,不过由于加油机总重较大,油量减少影响不大。但加油机给大型飞机加油时,由于加出的油量较多,对加油机的姿态也将有不小的影响。所以在加油过程中,加、受油机都要随时保持速度的协调一致。

4.解散

在加油过程完毕后,受油机退出加油,受油机在退出前,应稍稍向下压一点高度,这样当受油插头与加油接头脱开时,带稳定伞的锥管会向上方飘起,锥管不打机身,而直升机在加油完毕后则是向上方飞起,加油接头与受油插头脱开时,锥管就会向下落,以免锥管碰撞旋翼。

● 加油机加油完成后解散状态

受油机退出后,如果需要给第二架受油机加油,则重复前面的过程,如果没有第二架飞机加油,则加油员将加油控制板上指令开关放在“回绕”位置,冲压空气涡轮增速至6900转/分,软管卷盘机构(此时泵/马达处于马达工况)回绕软管,软管的回绕速度由软管卷盘机构控制,一般为0.6~1.5米/秒,在软管锥管回绕到接近吊舱尾部时再将回绕速度进一步放慢,软管锥管到达收藏位置时,卷盘停止转动并由卷盘锁制动。

第三节 经典空中加油机

空中加油这一航空技术,从出现至今已有几十年的历史。经过几十年的发展应用,空中加油技术逐渐成熟并日趋完善,应用也越来越广泛。空中加油机已从活塞飞机到涡轮螺旋桨飞机,继而到喷气飞机;飞机的可供加油量也由数千升增至十多万升;受油机也遍及战斗机、强击机、轰炸机、运输机、巡逻机、预警机、侦察机和直升机;除美、俄、英、法等国拥有数目可观的加油机外,许多中小国家也有了空中加油机,接下来一起认识一下各国比较著名的加油机。

一、KC-130空中加油机(美)

KC-130采用萨金特-弗莱彻公司的软管式空中加油系统,装有四台T56A-16涡轮螺旋桨发动机,最大起飞重量79吨。1957年8月,美国空军用2架C-130A进行空中加油试验,由于试验取得成功,46架KC-130F被定购,1960年开始交货。它在机身内装有2个1915L的油箱,1个13627升的可拆卸油箱,2个DC-704加油吊舱,加油速度为1136升/分,总载油量5万升,后来生产的KC-130R型可以多载20%的燃油,达到6万升;通常情况下加油半径为1800千米,加油量23.5吨,加油高度7600米,加油作业速度570千米/小时。KC-130加油机也有在翼下悬挂空中加油吊舱的软管式加油系统形式。美国的KC-130R加油机主要用于海军航空兵的空中加油。KC-130各型加油机前后生产了200多架,KC-130H多用于出口,英国在马岛战争后自行改装的KC-130在机身加装4个4091升的油箱,装载MK-17B加油平台。

● KC- 130P 给直升机加油

● KC-130加油机

KC-130加油机有KC-130F、KC-130R、KC-130H、KC-13031等系列和KC-130P型,它们有单点式和多点式,KC-130P加油机用于为直升机加油。

二、KC-135加油机(美)

KC-135是美国空军装备使用的主力空中加油机,由美国著名的波音飞机公司制造,是从驰名世界的波音707客机的基础上发展而成的。自1954年美国空军购买了首架KC-135起,到1987年10月美国空军已装备KC-135E/R共251架;法国空军采购12架。KC-135A共计生产了727架。KC-135共有10个机身油箱(位于前后机身和机尾上),1个中央翼油箱,每个机翼上还各有1个主油箱和一个备用油箱。最大载油量118.11千升,可供加油量60.2千升。KC-135可以给各种性能不同的飞机加油,在加油时排除了让受油机降低高度及速度的麻烦,既提高了加油安全性,也提高了受油机执行任务的效率。它采用伸缩套管式空中加油系统,加油作业的调节距离为5.8米,可以在上下53°和横向30°的空间范围内活动。更让人惊奇的是,它可以同时给几架战斗机进行加油。当它仅用一个油箱加油时,每分钟可加油1.514千升。前后油箱同时使用时,每分钟可以加油3.028千升。KC-135的机组共四人:正、副驾驶,领航员及加油操纵员。加油操纵员的任务是完成加油机与受油机之间的联络、对接及控制加油量的工作。

● KC-135加油机

经改进的KC-135作为美国空军的主力空中加油机,到2000年以后仍将继续服役。在海湾战争中,KC-135主要用于为B-52轰炸机、C-5B运输机、A-10A攻击机和F-15 及F-117等作战飞机进行空中加油。

KC-135初显身手是在60年代的越南战争期间。1964年6月9日,4架KC-135加油机首次参加实战,为美国空军的8架F-100战斗机加了油。从此以后,KC-135就一直活跃在越南战场上。

三、KC-10A空中加油机(美)

KC-10A空中加油机是美国最先进的加油机,也是当时世界上最大的加油机。它从1983年开始服役,共生产了60架。它是由DC-10-30CF飞机发展而来的。KC-10A加油机翼展50.40米,机长50.50米,机高17.7米。飞机空重109吨,三台CF6-50A涡轮风扇发动机,单台推力2.38万牛,最大载油量为24.5万升。其不受油航程为1.85万千米,当加油半径为3540千米时,空中加油的油量为11.53万升。货舱载货77吨时航程为7033千米。货舱还可以设置座席运送人员,是客、货多用途空中加油机。

KC-10A加油机有硬管式加油和软管式加油两套系统,既可给滑槽加油口式受油机加油,又可以给受油探头式受油机加油。它的硬管式空中加油系统的伸缩套管全长17.78米,收置长度11.1米,加油时最大输油率达5678升/分。软管式加油系统输油率可达2271升/分,软管全长14.38米。两套系统均设置在机身后部下方,一次只能给一架飞机加油,一般加油高度11278米,加油作业飞行速度324~695米/小时。后期出厂的KC-10A加油机在两翼下各挂一个MK-32-2800型加油吊舱,这样可以同时为3架飞机加油。

四、“胜利者”空中加油机(英)

“胜利者”是德利·佩季公司用退役的B-1轰炸机改装而成的,第一架于1972年3月飞行。它装有4台“康维尔”201涡轮风扇发动机,空勤组4人;其机身内部装有FR公司20世纪50年代研制的MK-17T软管卷盘加油平台,加油软管长24.6米,加油时最大输油率2248升/分;其两翼下各挂一个MK-20空中加油吊舱,其软管长15米,内径38毫米,吊舱前由冲压空气涡轮作为动力源。“胜利者”加油机一般情况下加油量为30770升,可同时为3架受油机加油。

● “胜利者”加油机

五、KVC-10空中加油机(美)

● KVC-10加油机有三根输油管

KVC-10是由VC-10运输机改装的空中加油机,由英国BAe公司1983年开始改装,至今共改装了27架。它装有4台“康维尔”MK301涡轮风扇发动机,单台推力9875牛,空机重72吨,最大起飞重152吨,总载油量为80吨,它在机身内部装两套(互为备份)MK-17T空中加油平台;在两翼下加挂两个MK-32-2800空中加油吊舱。MK-32空中加油吊舱是空中加油公司20世纪80年代研制的插头一锥管式空中加油吊舱,其软管长16.76米,内径50.8毫米,加油时最大输油率为1690升/分。KVC-10加油机可以同时为3架受油机加油。

● VC-10运输机

六、伊尔-78空中加油机(苏)

伊尔-78是俄罗斯中型主力加油机,由伊留申设计局研制,它同时还销往国外。伊尔-78加油机的功能与KC-135、KVC-10、KC-707相当。

伊尔-78加油机是用伊尔-76MII飞机改装而成的,是7人制全天候软管式加油机,是苏联为了取代老式的图-16加油机、米亚-4加油机,满足图-22M3战斗轰炸机、图-95MCM和图-160战略轰炸机对加油机的要求而研制的。伊尔-78加油机能为各种飞机加油,例如重型轰炸机、反潜机、预警机以及米格-31、苏-24M、苏-30和苏-35等战斗机。

● 伊尔-78加油机

伊尔-78加油机为高单翼机,翼下由吊梁将发动机安装在机翼上,装4台II-30KII涡轮风扇发动机,单台推力1.2万牛;T形尾翼,将射击员舱改为加油员舱,在机身内部货舱增设两个载油14吨的油箱和油泵,在机翼外翼下距飞机轴线16.4米处用专用梁吊挂两台yIIA3-1空中加油吊舱,在机身尾部左侧距飞机轴线3米处挂一台yIIA3-1空中加油吊舱,形成三点式加油机,可以同时给三架飞机进行加油,最大起飞重量1901千克。伊尔-78加油机研制始于20世纪70年代,1983年伊尔-78原型机出厂,1984年开始批量生产,并交付空军,1985年首批5架伊尔-78加油机在远程航空兵部队组建了第一个伊尔-78加油机团,1987年又组建了一个加油机团。它去掉机身内部油箱后可恢复为运输机。

● 伊尔-78MK加油机

20世纪80年代末,在伊尔-78的基础上又发展了一种专用加油机——伊尔-78M,最大起飞重量提高到210吨,最大载油量增至138吨,最大供油量增至105.7吨,为了减轻结构重量,拆除了所有货物装卸和空投设备。

伊尔-78MK加油机是伊尔-78加油机的发展型,最大起飞重量210吨,空机重量88.5吨,加上固定设备的空重为96.5吨,最大着陆重151.5吨,最大加油量110吨,它能恢复成运输机,机长40.60米,机高14.76米,翼展50.50米。在加油半径为1000千米时的加油量为84吨,配装yIIA3-1加油吊舱,加油作业高度2000~9000米。加油作业速度440~600千米/小时(表速),回绕软管时速度为450~480千米/小时,加油软管长26米,受油机距加油吊舱后缘的最小距离13米,空中加油速度2350升/分,地面加油速度1500升/分,机翼两吊舱之间间距32.8米,起飞距离2200米,起飞速度330千米/小时,着陆距离930米,着陆速度240千米/小时。

伊留申设计局发展的伊尔-78V型加油机挂装yIIA3-MK-32V(另一种说法是yIIA3-M)加油吊舱,可以给西方标准的受油机进行加油。

伊尔-78加油机在地面可同时为4架飞机加油;在空中装有全状态无线电近距导航系统(PCBH),它保证在300千米的范围内使加油机搜寻和靠近受油机。尾部吊舱可为重型飞机加油,白天或夜间均可进行加油。